바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-34 식물의 구조를 바꿔서 수확량을 높이다 ◇ 이삭의 구조를 조절하는 핵심 유전자를 발견하고, 해당 유전자를 도입한 밀에서 수확량이 증가한다는 사실을 규명. 실험실 환경뿐 아니라 실제 노지 재배에서도 효과가 있다는 것을 밝혀, 밀의 수확량을 높일 수 있는 중요한 기술이 될 것으로 전망 ▸주요 출처 : Science, TaCol-B5 modifies spike architecture and enhances grain yield in wheat. 2022.4.7 ▣ 이삭의 구조가 서로 다른 두 가지 밀 품종을 대상으로 QTL (quantitative trait locus)*을 분석하여 이삭의 구조를 조절하는 유전자 ‘TaCOL-B5’를 발견 ○ 밀의 이삭(spike)은 종자가 맺히는 기관으로, 이삭 내 spikelet이라고 하는 조직 내에서 종자가 발달하기 때문에 하나의 이삭에 얼마나 많은 spikelet이 형성되는지가 밀의 수확량을 결정하는 요소 * QTL 분석이란? 특정 형질에 대하여 대비되는 특성을 나타내는 집단 간의 표현형과 유전자 분석을 통해 형질을 결정하는 유전자좌를 탐색하는 분석 방법 - 이삭의 구조가 서로 다른 ‘CItr 17600’ 품종과 ‘Yangmai18’ 품종을 서로 교배하여 만든 후속 세대 식물들을 이용해 QTL 분석을 수행 - QTL 분석을 통해 ‘QSns.osu-7B’라고 하는 유전자좌를 선별하였고, 표현형과 유전자 서열의 비교를 통해 최종적으로 ‘TaCOL-B5’ 유전자를 선별 ▣ ‘TaCOL-B5’를 수확량이 낮은 품종에 도입한 결과 수확량이 증가 하였으며, 품종에 따라 ‘TaCOL-B5’의 기능이 다른 원인을 규명 ○ 대부분의 밀 품종들은 ‘TaCOL-B5’ 유전자를 가지고 있으나 품종에 따라 유전자 서열이 조금씩 상이 - 이삭 내 s

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-33 장내 바이롬(virome) 차이가 염증성 장질환을 유발 ◇ 장내 바이롬(gut virome)의 불균형이 염증성 장질환을 포함한 다양한 면역 질환에서 관찰. 건강인 유래 바이롬은 항염증 단핵식세포 증식을 유도하는 반면에 염증성 장질환자는 염증성 세포 증식을 유도. 바이러스는 무조건 해롭다는 인식과 달리, 장내 바이러스-숙주 상호작용이 인체 면역 체계의 형성·발달·유지에 큰 역할을 하고 있음을 제시 ▸주요 출처 : Science Immunology Vol 7 Issue 70, Human enteric viruses autonomously shape inflammatory bowel disease phenotype through divergent innate immunomodulation, 2022.4.8. ▣ 염증성 장질환자가 지닌 장내 바이러스가 선천 면역 반응을 과도하게 유도함으로써, 염증성 장질환(궤양성대장염과 크론병)을 유발 ○ 다양한 미생물로 구성되어 있는 장내 미생물군(gut microbiota)은 인체 생리활성의 주요 조절자이며, 장내 미생물 불균형(dysbiosis)*은 염증성 장질환을 포함한 면역 질환의 주요 원인으로 알려짐 * 미생물 불균형(dysbiosis)이란? 인체 미생물군의 조성, 다양성, 기능성이 건강한 또는 일반적인 미생물군의 그것과 달라진 상태를 말함 - 하지만 염증성 장질환을 포함한 대부분의 장내 미생물 연구는 세균 (bacteria)을 대상으로 연구가 진행 ○ 바이러스는 장내 미생물군의 주요 구성원으로, 장내 바이롬(virome)*의 불균형(viral dysbiosis)이 염증성 장질환을 포함한 다양한 면역 질환에서 관찰 * 바이롬(virome)이란? 특정 환경에 존재하는 바이러스의 집단을 말함. 사람의 장내 바이롬(gut virome)은 주로 세균을 감염하는 박테

[BiolNdustry No.169] 헬스케어 디지털 트윈 시장 현황 및 전망 국가생명공학정책연구센터 연구원 이송하, 책임연구원 김무웅 ※본 보고서는 산업정보 전문업체인 ‘프로스트앤드설리번’에서 발간한 ‘Digital Twins Outlook in Healthcare, 2019-2025(2019.9)’과 4차산업혁명위원회에서 발간한 ‘헬스케어 디지털 트윈 활성화 방안 제언(2022.4)‘ 등을 종합적으로 참고하여 국가생명공학정책연구센터에서 재구성한 것임 [ 목차 ] 1. 개요 1) 헬스케어 디지털 트윈의 정의와 필요성 2) 헬스케어 디지털 트윈의 적용 범위 2. 시장 현황 및 전망 3. 헬스케어 디지털 트윈의 기회와 위협 1) 기회요인 2) 위협요인 4. 산업계 주요 플레이어 동향 【요약문】 □ 인체를 개인의 수준에서 컴퓨터 모델링 하는 것은 기술적 한계가 있어 디지털 트윈(Digital Twin) 기술은 헬스케어 분야에서는 유망한 분야로 주목 받지 못했으나, 센서, 사물인터넷, 인공지능, 빅데이터 관련 기술의 발전으로 최근 관심도가 높아짐 □ 글로벌 헬스케어 디지털 트윈 시장은 2019년 6억 달러(7,320억 원)에서 연평균 26.0%로 성장하여 2025년 24억 달러(2조 9,280억 원)로 확대될 것으로 예상 글로벌 헬스케어 디지털 트윈 시장규모(2017-2025) ※ 출처: 프로스트앤드설리번, Digital Twins Outlook in Healthcare, 2019-2025(2019.9) □ 헬스케어 디지털 트윈 초기단계에서 개별 환자의 상태를 모델링 하는 것 외에 디지털 트윈 기술을 적용할 수 있는 적절한 분야를 발굴한다면 디지털 트윈 기술은 헬스케어 분야에 중요한 역할을 할 것으로 기대 ○ 헬스케어 디지털 트윈의 적용 대상(Target)은 기

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-32 MP(microbial protein)20% 대체로 산림 벌채 및 CO2 배출 50% 감소 효과 ◇ 최근 Nature에는 향후 30년 이내에 전 세계 소고기 소비의 20%만 MP(microbial protein)로 대체하면 이와 관련된 산림 벌채와 이산화탄소 배출량을 절반으로 줄일 수 있다는 모델링 연구결과가 발표 ▸주요 출처 : Nature, Eating one-fifth less beef could halve deforestation, 2022.5.4 ▣ 최근 Nature에는 향후 30년 이내에 전 세계 소고기 소비의 20%만 MP(microbial protein)로 섭취하면 이와 관련된 산림 벌채와 이산화탄소 배출량을 절반으로 줄일 수 있다는 모델링 연구결과가 발표 ○ 소고기 생산을 위해 사육되는 소는 이산화탄소보다 더 강력한 온실가스인 메탄의 주요 발생 원인인 것으로 조사 - 기후 위기를 전부 해결할 수는 없지만 MP(microbial protein)* 등과 같은 대체육 섭취로 식량 생산의 환경 발자국을 일부 줄일 수 있다는 연구결과가 발표 * 미생물 단백질 또는 단일세포 단백질(single cell protein)로도 불리며, 미래 영양의 중요한 단백질 공급원으로 인식. 간단한 배지에서 박테리아, 효모, 균류의 세포 배양을 통해 고밀도의 단백질 생산 가능 ○ 이번 연구에서는 토양에 서식하는 균류에서 만든 단백질인 마이코단백질 (mycoprotein)*로 소고기를 대체하면 환경에 유익한 영향을 미친다는 결과를 확보 - 이전 연구에서도 마이코단백질이 환경에 좋다는 것이 알려져 있었지만, 이번 연구에서는 인구 증가, 식량 수요 및 기타 사회·경제적 요인의 변화를 고려 * 토양에 서식하는 균류를 이용하여 포도당과 기타 영양소를 발효시켜 만드는 단일세포 단백질의 한 형태로,

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-31 미국 ‘All of us’ 프로젝트, 유전체 데이터 공개 ◇ 다양한 인종의 미국인 100만 명 등록을 목표하는 ‘All of Us’ 프로젝트에서 약 100,000개에 달하는 유전체 데이터를 처음으로 공개. 다양한 참가자들의 공헌으로 유전학 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대 ▸주요 출처 : Science, NIH’s huge All of Us genes and health study releases first 100,000 genomes, 2022.3.; NIH, NIH’s All of Us Research Program Releases First Genomic Dataset of Nearly 100,000 Whole Genome Sequences, 2022.3. ▣ 다양한 인종의 미국인 100만 명 등록을 목표로 하는 ‘All of Us’ 프로젝트에서 약 100,000개에 달하는 유전체 데이터를 처음으로 공개 ○ 2018년에 착수, 현재까지 20억 달러 이상이 투자된 ‘All of Us’ 프로젝트*는 “미국인의 건강 및 의료 혁신을 가속화하여 개인화된 맞춤형 예방, 치료 및 관리를 가능하게 하는 것”을 추구 * 개인 맞춤형 의료서비스 발전을 목표로 오바마 대통령 재임 기간인 2015년에 만들어진 연구 프로그램으로, 2016년 10월에 프로젝트 이름을 Precision medicine에서 All of Us로 변경 - 백만 명의 자원자로부터 유전체 및 건강 데이터를 수집하는 것을 목표로 추진하고 있으며 코로나19 초기에 등록을 중단해야 했지만 2026년 말까지 참가자 100만 명에 도달하기를 희망 ※ UK Biobank와 같은 유사한 연구 프로젝트를 모델로 만들어진 ‘All of Us’ 프로그램은 NIH가 운영하고 있으며, 지금까지 약 330,000명의 참가자가 등록 <

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-30 새로운 코로나19 mRNA 백신 개발을 위한 노력 ◇ Pfizer-BioNTech과 Moderna에서 개발한 2개의 mRNA 백신은 코로나19 극복에 큰 역할을 하였지만, 유통의 어려움과 기술 공개 거부로 저소득 국가는 접종이 어려운 상황. 이에 여러 국가에서 취급이 쉽고 상대적으로 가격이 저렴한 mRNA 기반 백신 개발을 위해 노력 중 ▸주요 출처 : Science, New crop of COVID-19 mRNA vaccines could be easier to store, cheaper to use, 2022.4.5 ▣ Pfizer-BioNTech과 Moderna에서 개발한 코로나19 mRNA 백신은 전 세계 코로나19 대유행 극복의 돌파구를 제공 ○ 두 가지 백신 모두 최소한의 부작용으로 효과적인 면역 반응을 유발하며, 효능 시험에서도 인상적인 결과를 도출 - Pfizer-BioNTech과 Moderna의 백신은 지금까지 생산된 코로나19 백신의 약 30%를 차지 ※ 건강관리 데이터 회사인 ‘Airfinity’에 따르면, 불활성화된 SARS-CoV-2 및 감기 바이러스를 포함한 기술 기반의 23개 백신이 전 세계적으로 사용되고 있지만 위 두 회사의 mRNA 백신은 지금까지 생산된 13.2억 용량의 약 30%를 차지 ○ 하지만 이 두 회사는 IP(intellectual property)와 노하우 공유를 꺼리면서 저소득 국가에서는 자체적으로 개발한 백신을 생산해야 하는 상황 - 2개 회사가 생산한 백신은 초저온 저장, 보관과 비싼 가격 때문에 저소득 및 중산층 국가에서는 소수 사람만 백신 접종이 가능한 상황 ※ 부정적인 여론을 인식하여 최근 Pfizer-BioNTech과 Moderna는 아프리카 국가에 자체 공장 건설에 대한 계획을 발표 - 또

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-29 끝이 보이지 않은 크리스퍼 유전자가위/편집 특허 분쟁 ◇ 2015년 이후 크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자가위기술에 대한 미국 브로드 연구소와 UC버클리의 특허 분쟁이 지속. 미국과 EU에서 서로 다른 특허 결정을 내리고 있고 CRISPR 관련 신기술이 계속 개발되어 관련 특허가 증가함에 따라 크리스퍼 기술을 둘러싼 특허 이슈는 향후 수년간 더 복잡해질 것으로 예상 ▸주요 출처 : Nature, Major CRISPR patent decision won’t end tangled dispute, 2022.3.9.; 동아사이언스, 크리스퍼 유전자 가위 특허전쟁 다음 라운드가 오고 있다, 2022.3.7. ▣ 수십억 달러 이상의 가치가 예상되는 크리스퍼 유전자가위(CRISPR-Cas9) 원천 특허를 둘러싼 브로드연구소-UC버클리의 특허 분쟁 지속 ○ 유전체의 특정 DNA를 정확히 찾아 잘라내 교정할 수 있는 크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자편집 도구를 누가 발명했는지에 대한 특허 분쟁이 2개 그룹(Broad Institute of MIT vs. CVC*)을 중심으로 2015년 이후 지속 * The University of California, The University of Vienna and Emmanuelle Charpentier - 브로드연구소(Broad Institute, 하버드・MIT 공동연구소)의 분자생물학자 Feng Zhang 연구팀 대 UC버클리의 생화학자 Jennifer Doudna와 비엔나대학에서 CRISPR에 대한 연구를 시작했던 미생물학자 Emmanuelle Charpentie가 포함된 연구팀의 특허 분쟁 발생 ※ Doudna와 Charpentier는 CRISPR-Cas9 유전자편집기술을 개발한 공로로 2020년 노벨화학상을 공동 수상한 바 있으나, 특허와 노벨상의

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-28 2022년 글로벌 25대 바이오텍기업 ◇ GEN은 시가총액을 기준으로 글로벌 25대 바이오텍기업을 선정. 바이오 분야 주가가 하락세임에도 불구하고 25대 기업 시가총액은 전년 대비 증가. 2019년 조사에 비해 Thermo Fisher Scientific, Moderna, Illunmina 등 연구장비, mRNA 백신, 유전체 분석 관련 기업들이 신규 진입하며 3년 사이 큰 변화를 보이고 있으며, 2개의 한국기업(삼성바이오로직스, 셀트리온)이 포함 ▸주요 출처 : GEN(Genetic Engineering & Biotechnology News), Top 25 Biotech Companies of 2022, 2022.4.4. ▣ 시가총액(2022.3.4. 기준)이 높은 글로벌 25대 바이오텍기업 순위 공개. 절반가량(12개)이 미국에 본사를 둔 기업이며 한국 기업은 2개 ○ 최근 몇 달 동안 바이오 주가는 하락세 임에도 불구하고, 3월 초 기준 상위 25대 바이오텍기업 시가총액의 합은 전년대비 약 4% 증가한 1조 4,980억 달러(2021년 3월 기준 25개사 시가총액 합계는 1조 4,450억 달러) - 바이오 주식(Biotech stocks)은 하락 추세로, 블룸버그 뉴스는 코로나19가 진정되면서 투자자들이 바이오 주식에서 멀어지고 있다고 설명 - 생명공학기업에 투자하는 대표적 ETF인 iShares Nasdaq Biotechnology ETF(IBB ETF)는 131.80 달러에서 120.62 달러로 8.5% 하락(2022.3.7. 기준). 지난해 2월 8일에 도달한 최고가 $172.60 보다 30% 가량 낮은 수치

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-27 UN, 플라스틱 오염 종식을 위한 결의안 승인 ◇ UN 사상 처음으로 전 세계 플라스틱 오염 방지를 위한 법적 구속력이 있는 국제협약을 2024년까지 마련하기로 합의. 175개국이 참여한 이번 협약은 생산에서 소비 및 폐기에 이르기까지 플라스틱 모든 단계를 포괄 ▸주요 출처 : UN press release, Nations agree to end plastic pollution, 2022. 3.,; NewScientist, Countries agree to end plastic pollution in ambitious global treaty, 2022. 3. ▣ 유엔환경총회(UNEA, United Nations Environment Assembly), 플라스틱 오염 종식을 위한 역사적인 결의안 승인 ○ 전 세계 175개국 국가 원수, 환경부 장관 및 기타 대표자들이 참여한 이번 회의에서 2024년까지 법적 구속력이 있는 국제협약을 마련하기로 합의 - 1950년대 플라스틱 시대가 시작된 이후 생산된 90억 톤의 플라스틱을 직접 처리하기 위한 사상 첫 번째 조약의 결의안*이 통과 * 결의안 제목 : “End plastic pollution : Towards an international legally binding instrument” - UNEA 의장과 UN 환경프로그램(UNEP) 사무총장은 2015년 파리 기후 협정 이후 "최대 규모의 다자간 환경 협정"이라고 언급 ☞ 선포식 당시 사용한 의사봉은 특별히 플라스틱으로 제작 출처 : UN press relea