기술동향
거대한 생태계 마이크로바이옴, 융합적·도전적 국가전략을 기반으로 글로벌 경쟁력 확보해야
- 등록일2022-05-16
- 조회수5373
- 분류기술동향
-
자료발간일
2022-04-28
-
출처
한국과학기술한림원
- 원문링크
-
키워드
#한국과학기술한림원#마이크로바이옴#R&D 투자
- 첨부파일
[한림원의 목소리 97?] 거대한 생태계 마이크로바이옴 융합적·...
거대한 생태계 마이크로바이옴,
융합적·도전적 국가전략을 기반으로 글로벌 경쟁력 확보해야
◈목차
01. 마이크로바이옴 분야의 정부 정책 및 R&D 투자 현황
02. 한국인 마이크로바이옴 연구의 중요성 인식 필요
03. 융합적 R&D를 통한 마이크로바이옴 기술 경쟁력 강화
04. 마이크로바이옴 산업 성장을 위한 생태계 조성
05. 새로운 영역 창출을 향한 도전과 혁신 필요
◈본문
거대한 생태계 마이크로바이옴, 융합적·도전적 국가전략을 기반으로 글로벌 경쟁력을 확보해야
마이크로바이옴(microbiome)은 미생물의 군집을 의미하는 마이크로바이오타(microbiota)와 그 미생물들이 가지고 있는 유전체 전체를 의미하는 메타게놈(metagenome)을 합친 용어로, 미생물군 및 관련 유전 정보의 총체를 의미한다. 최근에는 미생물을 구성하는 물질과 이들이 만드는 다양한 대사물질뿐만 아니라 서식환경까지 포함하는 등 마이크로바이옴의 의미가 확장되고 있다.
마이크로바이옴 연구는 DNA를 증폭할 수 있는 기술인 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction, PCR) 기술과, DNA 염기서열을 해독할 수 있도록 하는 유전체 서열분석 기술, 특히 대용량으로 DNA 염기서열을 읽을 수 있도록 해주는 차세대 유전체 서열분석(next generation sequencing, NGS) 기술에 힘입어 최근 더 큰 발전을 이루어오고 있다.
마이크로바이옴은 인간의 질병 진단과 치료는 물론 지구 생태 시스템의 보존과 복원을 위해서도 이해되고 연구되어야 할 필요성이 있다. 많은 난치성 질병이 마이크로바이옴과 연관되어 있고, 나아가 질병의 원인이 되기도 한다는 가설은 이미 다수의 연구를 통해 증명된 바 있으며, 지구 생태계는 미생물에 의한 물질순환을 통해 유지되기 때문에 마이크로바이옴에 대한 이해를 높인다면 지구 생태계에 대한 보다 높은 이해를 바탕으로 각종 문제들의 해결에 한걸음 더 나갈 수 있을 것으로 기대되기 때문이다.
미국은 이미 2007년부터 미국 국립보건원(NIH) 주도로 시작된 휴먼 마이크로바이옴 프로젝트(Human Microbiome Project)를 통해 마이크로바이옴 관련 연구기반을 구축해왔으며, 2016년 국가 마이크로바이옴 이니셔티브(National Microbiome Initiative)를 발표하고 다양한 분야의 연구를 추진하였다. 유럽과 중국 등 국가들 또한 국가 차원의 대규모 연구 프로젝트를 추진하는 등 경쟁력 강화를 위한 노력을 이어오고 있다.
최근 정부는 마이크로바이옴 분야의 경쟁력 강화를 위해 2023년부터 2033년까지 향후 10년간 1조 원 이상을 투자하는 ‘국가 마이크로바이옴 이니셔티브’ 추진 계획을 발표하였다. 범부처 차원의 통합적 지원체계 마련과 함께 신산업 육성, 글로벌 경쟁력 확보 등을 위한 노력은 매우 중요한 의미를 갖는다.
이번 한림원의 목소리는 정부의 이러한 노력이 더 종합적, 체계적으로 추진되어야 한다는 사실을 강조하고자 현장 전문가들의 목소리를 담았다.
01. 마이크로바이옴 분야의 정부 정책 및 R&D 투자 현황
정부는 국민건강 증진과 신산업 창출 등을 위해 바이오헬스 분야를 적극 육성해오고 있다. 바이오헬스 분야 연구개발 투자 예산은 2019년 약 9,820억 원에서 2022년 약 1조 9,000억 원으로 증가하였으며, 마이크로바이옴 분야에 대한 정부의 투자 역시 2016년 217억 원 규모에서 2020년에는 774억 원 규모로 증가하였다.
그러나 그동안의 정부 투자는 마이크로바이옴 분야를 특정하여 중점 육성하기 위한 정책에 따라 이루어진 것이 아니었으며, 개별 연구 과제를 지원하는 형태로 진행되어왔다. 그 과정에서 발생한 투자 중복성, 협업체계 미흡 등 문제점을 해결하고 부처 간 역할 분담과 협업체계를 구축하여 보다 효율적인 재원 투자가 가능하도록 하는 국가적 차원의 추진방향 정립 필요성이 제기되었다.
그간 산발적이고 분산적으로 이루어졌던 투자는 국가 마이크로바이옴 이니셔티브를 계기로 보다 목표지향적으로 이루어질 것으로 보인다. 특히 대형 이니셔티브 사업 외에도 관련 제도의 개선과 인프라 구축을 위한 계획도 함께 진행 중이라는 측면에서 긍정적 변화가 기대된다.
02. 한국인 마이크로바이옴 연구의 중요성 인식 필요
마이크로바이옴은 인종, 국가 등에 따라 다르게 나타난다. 유전적 인자와 식습관, 사회적 환경 등에 영향을 받기 때문이다.
일례로 제2형 당뇨병에 대한 중국인 및 유럽인 코호트 연구* 결과 제2형 당뇨병은 유전적 인자와 환경의 상호작용 결과로도 나타나며, 유전적 인자 못지않게 환경적 인자(마이크로바이옴)도 중요하다는 것이 밝혀진 바 있다. 집단 특이적으로 나타나는 마이크로바이옴 바이오마커는 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있으며, 마이크로바이옴 기반의 질병 예방, 진단 및 치료 필요성 측면에서 한국인 마이크로바이옴 연구는 건강 패러다임 변화와 미래사회에 대비하기 위해 중요한 초석이라고 할 수 있다.
그러나 아직도 한국인 마이크로바이옴이 무엇인지에 대한 정의조차 내려져 있지 않다. 대규모 연구나 장기적 연구가 진행된 바가 없기 때문이다. 이제부터라도 한국인 마이크로바이옴의 다양성과 차이에 대한 종합적인 연구가 이루어져야 하며, 특히 한국인 마이크로바이옴 DB의 체계적 구축과 국제적 표준화, 기초연구에서 신약개발 및 진단에 이르는 융합적·혁신적 연구 추진 등을 통해 마이크로바이옴 이슈에 선제적으로 대응해갈 수 있는 역량을 갖추어가야 할 것이다.
* 코호트 연구(cohort study): 특정 요인에 노출된 집단과 노출되지 않은 집단을 추적, 연구하여 요인과 질병 발생의 관계를
조사하는 연구 방법
...................(계속)
☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.
관련정보
지식
동향