바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-4네이처 선정, 2021년 지난해 10대 과학기술 이슈◇ 네이처(Nature)는 2021년 주목할 과학기술 이슈 10가지를 선정. 코로나19 변이 바이러스, 알츠하이머 치료제 승인, 백신 추가 접종, 단백질 구조 예측 인공지능, 심각해진 기후변화 위협 등이 포함 ▸주요 출처 : Nature, The science news that shaped 2021: Nature’s picks, 2021.12.14▣ 지난해 말, 네이처는 2021년에 주목받은 10대 과학기술 이슈를 발표○ 코로나19 바이러스 변이출현으로 백신의 효과가 낮아짐에 따라 추가 접종(부스터샷)추진. 이에 따른 백신 공급 불평등에 대한 이슈가 주목- 알츠하이머 치료제 승인 논란, 단백질 구조 예측 인공지능, 기후변화의 심각성을 알리는 평가보고서 및 글래스고 기후협약 채택 등이 선정 선정 이슈주요 내용코로나19 바이러스 변이,백신 보호 위협○ 2020년 말부터 2021년 초 등장한 알파, 베타, 감마 변이에 대해 기존 백신이 크게 효과적이었으나, 3월 델타 변이가 등장하면서 백신의 효력이 약해짐- 델타 변이는 높은 전염성으로 인도 전역을 휩쓸었으며, 백신 접종률이 낮은 국가에서 많은 위중증 환자와 사망자가 발생○ 11월, 오미크론 변이 등장. 초기 데이터에 따르면 백신 효과가 크게 낮아지나, 추가 접종(부스터샷)으로 예방 가능한 것으로 전망화성 탐사의 시대○ 미국 NASA의 화성 탐사 로버 Perseverance가 2월 18일 화성에 착륙하면서 화성 탐사의 새 시대를 개막- Perseverance는 드론 헬리콥터 인제뉴어티와 배치. Perseverance는 인제뉴어티 안내 하에 곳곳의 흙과 암석 등 표본을 모아 지구로 귀환시키는 임무를 수행- 9월, 초기 시도가 실패한 후 탐사선은 화성 암석을 뚫고 첫 번째 샘플을 저장하는데 성공. 샘플은 미래 화성 탐사선에 의해 수거되어 생명의 흔적을 분

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-3디지털 헬스케어 혁신의 주요 트렌드◇ 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등 디지털 기술과의 접목으로 보건의료 분야는 빠르게 디지털 헬스케어로 전환. 포브스(Forbes)는 소비자 AI, 의료 빅데이터, 개인 맞춤형 유전자검사 등 디지털 헬스케어 분야의 최신 트렌드를 소개 ▸주요 출처 : Forbes, Five Trends In Digital Health Transformation, 2021.10.25 ▣ 코로나19 팬데믹으로 헬스케어 분야의 디지털 전환 추세가 보다 가속화 ○ 웨어러블기기에서 수집된 데이터 기반 통찰력에서 만성질환 관리를 위한 모바일앱에 이르기까지 디지털 기술이 헬스케어 분야를 크게 변화 - 이러한 변화의 추세는 코로나19 팬데믹으로 인해 보다 가속화될 것으로 전망 - 이에 포브스(Forbes)는 존스홉킨스 의과대학의 Anita Gupta 박사를 통해 현재 업계를 형성하고 있는 디지털 헬스케어 분야의 5대 트렌드를 제시구분주요 내용소비자 AI(Consumer AI) ○ 이미 많은 의료 시스템에서 인공지능(AI)을 운영에 통합 - 비용 절감 목적만이 아니라, AI의 도움으로 환자 만족도 증가, 재입원율 및 치료비용 감소와 같은 건강관리의 복잡한 문제를 해결할 수 있음 ○ 소비자 AI는 현재 의료 상태를 개선하는데 중요한 역할을 하여, 개인화는 보다 나은 의료 결과를 제공 - 예를 들어 가정에서 AI는 개인의 고유한 생물학적 데이터에서 생성된 맞춤형 권장사항이나 관리방안을 통해 환자가 자신의 증상과 치료법을 더 잘 이해하도록 도울 수 있음 ○ 의료 분야 소비자 AI는 Google Fit 및 Apple HealthKit과 같은 웨어러블기기와 모바일앱의 도움을 받음 - 건강 데이터 관련 개인정보 보호 문제 해결 필요. 이를 위해 디지털 신뢰(digital trust)를 위한 규제 프레임워크 개선 노력이 지속되어야 함의료 빅데이터(Big Heal

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-2Pan-cancer 차원의 종양침윤 T세포 아틀라스◇ 종양침윤 T세포(tumor-infiltrating T cells)의 기능을 활용한 면역항암제가 많은 암 환자에게 도움이 되고 있지만, 임상적인 효과는 암 유형에 따라 큰 편차를 보이는데, 최근 다양한 암 유형 및 종양 미세환경에 따른 T세포의 공통점과 차이점을 분석. 종양침윤 T세포에 대한 상세한 정보(detailed signature, dynamics, regulations 등)는 면역치료제 및 면역치료기술 개발에 기여할 수 있을 것으로 예상▸주요 출처 : Science, Pan-cancer single-cell landscape of tumor-infiltrating T cells, 2021.12.17▣ 최근 다양한 암 유형의 환자로부터 확보한 종양 관련 샘플에서 T세포 유형을 분석한 연구결과를 발표(Science, 2021. 12) ○ 종양침윤 T세포(tumor-infiltrating T cells)의 기능을 활용한 면역항암치료제는 많은 암 환자에게 도움이 되고 있지만, 임상 효능은 암 유형에 따라 편차가 큰 편 - 종양 미세환경(Tumor microenvironments, TMEs)에는 T세포 등 다양한 종류의 면역세포가 포함되어 있으나, 그 구성, 기능 및 역할은 불분명 - 암종별 TME에 따라 T세포의 상태와 양이 달라지며, 이는 근본적으로 면역요법에 대한 효과 등 다양한 임상적 반응에 영향을 미침 ○ 이에 중국 베이징대학 연구팀에서는 300명 이상의 암 환자로부터 확보한 21가지 암에서 단일세포 RNA 시퀀싱 등을 통해 T세포 유형을 분류 및 분석 - 고해상도의 전체-종양 T세포 아틀라스(high-resolution pan-cancer T cell atlas)를 구축하기 위해 다양한 암 유형의 환자로부터 종양, 조직 및 혈액 샘플를 확보하고, 단일세포 RNA 시퀀싱(scRNA-seq)을 수행하고 공개된 추가 scRNA-seq 데

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 22-1사이언스 선정, 2021년 지난해 과학기술 혁신성과들 ◇ 사이언스(Science)는 2021년을 빛낸 10대 혁신기술(scientific breakthrough)과 함께 과학계를 실망시킨 3대 사건(scientific breakdown)을 선정하여 발표. 최고의 혁신기술로 AI를 이용한 단백질 구조 예측이 선정되는 등 10개 혁신기술 중 바이오 관련 기술이 7개를 차지하며 바이오에 대한 과학기술적 중요성과 함께 바이오 연구성과의 혁신성을 크게 주목▸주요 출처 : Science, Science’s 2021 Breakthrough of the Year, 2021.12.16▣ 사이언스(Science)는 2021년을 빛낸 10대 혁신기술(scientific breakthrough)과 함께 과학계를 실망시킨 3대 사건(scientific breakdown)을 선정하여 발표(2021.12.16.) ○ 사이언스 독자들이 매년 선정하는 2021년 People's Choice 어워드에서는 특히 경쟁이 치열하였는데, 2021년 최고의 혁신기술로 AI를 이용한 단백질 구조 예측(Protein structure prediction)이 선정 - 2, 3위는 고대 토양 DNA(Ancient soil DNA)와 생체 내 CRISPR 유전자 편집 (In vivo CRISPR)이 선정 - 이 외에도 태양 핵융합에너지, 코로나19 치료 알약, 감염병 방어를 위한인공항체 등 총 10개 혁신기술이 선정 ※ 10개 혁신기술 중 바이오 관련 기술이 7개를 차지하며 바이오에 대한 과학기술적 중요성과 함께 혁신적인 바이오 연구성과를 많이 주목 < 2021년 최고의 연구성과(혁신기술)에 대한 사이언스 독자들의 투표 결과 > 출처: Science, Science’s 2021 Breakthrough of the Year, 2021.12.16 ○ 반면에 과학계를 실망 시킨 3대 사건으로, 불확실한 기후변화 대응 목표(Hope dims

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-922021년 코로나19 백신에 대한 8개 주요 차트◇ 코로나19 극복을 위해 역사에 기록될 정도로 최단 기간에 백신 개발에 성공. 최근 Nature에서는 2021년 전 세계적으로 큰 영향을 미친 코로나19 백신에 대한 8개 차트를 제시▸주요 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16 ▣ 전 세계 44억 명 이상 접종이 완료된 코로나19 백신은 2021년 과학 및 연구 분야에서 가장 돋보이는 성과로 평가 ○ 옥스퍼드대-아스트라제네카 등 8대* 주요 코로나19 백신은 2020년 중반까지 100억 회분, 2021년에는 85억 회분이 생산 * 옥스퍼드대-아스트라제네카, CoronaVac, 화이자-바이오엔텍, 시노팜, 모더나, 존슨앤존슨. 스푸트닉 V, Bharat Biotech < ① 코로나19 백신 주요 제조사의 생산량 비교(2021.12.14 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 역사상 기록적인 최단 기간의 백신 개발 속도를 주목받았으며, 23종의 백신이 이미 전 세계적으로 사용 승인을 획득 ○ 대부분의 백신은 수년에서 수십 년의 개발 기간이 걸렸으나, 코로나19 백신은 1년 이내 개발 ※ 신속한 코로나19 백신 개발 및 배포로 미국과 유럽에서만 최소 750,000명의 생명을 구한 것으로 추정 < ② 감염병 백신개발 속도(2021.12.14 기준) > 출처 : Nature News, How COVID vaccines shaped 2021 in eight powerful charts, 2021.12.16.▣ 코로나19 대응을 위한 백신의 놀라운 성공에도 불구하고 백신이 전 세계적으로 공평하게 배분되지 못한 점도 언급 ○ 평균적으로 고소득 국가에서는 해당

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-91항암바이러스치료제(oncolytic virothearapy)◇ 3세대 항암제인 면역항암제 개발에 있어 항암바이러스(oncolytic virus)의 활용 가능성이 임상적으로 규명되면서 최근 항암바이러스치료제에 대한 관심이 고조되고 있으며, 특히 고형암 치료에 있어 CAR-T, CAR-NK 등 면역세포치료제의 한계점을 해결하는데 기여할 수 있다는 점에서 차세대 항암제로서 지평을 넓혀갈 수 있을 것인지 주목▸주요 출처 : Science, Oncolytic virotherapy as immunotherapy, 2021.12.9.; BRIC 바이러스의 새로운 진화: 항암바이러스(Oncolytic virus), 2021.6; Nature, The KEYNOTE-811 trial of dual PD-1 and HER2 blockade in HER2-positive gastric cancer, 2021.12.15▣ 3세대로 발전해온 항암제 개발에 있어 항암바이러스(oncolytic virus)는 최근에 주목받고있는 면역항암제 개발에 활용 가능 ○ 항암제는 1세대 화학항암제, 2세대 표적항암제, 3세대 면역항암제로 개발 - 화학항암제는 암세포를 직접 공격하여 암세포를 제거하지만, 정상세포도 공격할 수 있어 부작용 발생이 문제 - 이러한 문제를 해결하기 위해 나온 표적항암제는 부작용은 줄이면서도 효과를 극대화한 항체치료제. 하지만 개인별로 표적 발현 양상이 달라 항암제를 사용할 수 없는 경우가 많기도 하고, 내성이 생기기도 하는 등의 문제 존재 - 3세대 면역항암제는 인체의 면역계를 강화하여 암세포에 대항하는 항암제. 2014년 PD-1을 표적으로 하는 키트루다(Keytruda)가 FDA 허가를 획득 이후 면역항암제 시장은 빠르게 증가 ※ 현재까지는 면역항암제 중 PD-1, PD-L1, CTLA-4 등을 표적으로 하는 면역관문억제제(immune checkpoint inhibitor, ICI)가 주요했지만

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-90미국 메릴랜드주, 범죄 수사에서 사용되는 유전자 정보에 대한 포괄적 규제 법률 제정 ◇ 미국 메릴랜드주는 경찰, 검찰 등 법 집행기관에서 범죄 수사를 위해 활용해 온 개인 유전자 정보에 대해 포괄적으로 규제하는 법률을 세계 최초로 제정. 다양한 이해관계자가 참여하여 제정한 본 법안은 공공 안전, 개인정보 보호, 형사 사법 제도의 균형을 위해 마련 ▸주요 출처 : Science, Regulating forensic genetic genealogy, 2021.9.23▣ 메릴랜드주는 세계 최초로 범죄 수사를 위해 법원 등이 개인 유전자 데이터를 사용하는 것을 포괄적으로 규제하는 법률을 제정(2021.5) ○ 다양한 이해 관계자*가 참여했으며 투명하고 공개적인 입법 절차를 거쳐 개인정보 보호와 공공 안전의 균형을 유지하는 방식으로 유전적 계보(genetic genealogy)를 규제하기 위한 로드맵을 제공 * 경찰, 검찰 및 범죄 연구소 대표, 국선 변호인 대표, Innocence Project(DNA 증거를 사용하여 잘못된 유죄 판결을 받은 개인의 무죄 입증) 및 유전학, 유전자 개인정보 보호 및 형사 사법 분야의 전문 지식을 갖춘 학자(저자 포함) - 지금까지 법의학에서 사용한 유전자 정보는 개인 유전자 분석 서비스 업체의 플랫폼을 활용. 일부 업체는 협력을 거부하거나 또는 은밀하게 협력하면서 소수는 범죄 관련 수사관과 공개적으로 협력 ○ 2018년 4월 DNA 비교 데이터베이스(GEDMatch)를 활용하여 일명 ‘Golden State Killer*’로 불린 사건의 범인(Joseph James DeAngelo Jr.)을 체포하게 되면서 대중이 주목하는 동시에 유전자 프라이버시에 대한 중요성 인식 * 1974∼86년 사이 미국 캘리포니아주 일대에서 최소 120건의 강도 사건, 50여 건의 성폭행과 13건의 살인을 저지른 사건으로 무려 42년 만에 체포 - 본 사건의 수사관은

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-89코로나19 바이러스 진화의 다음 단계 ◇ 과학자들은 코로나19 바이러스 진화에 대해 다른 병원체에서 단서를 찾고 있으며, 코로나19 바이러스의 다음 움직임을 예측하고자 지금까지 발생한 돌연변이의 영향을 추적하면서 몇 가지 시나리오를 예상 ▸주요 출처 : Nature, Beyond Omicron: what’s next for COVID’s viral evolution, 2021.12.7. ▣ 계절성 코로나바이러스가 어떻게 진화해 왔는지 알 수 있다면 코로나19 바이러스 변이를 전망하는 데 도움이 될 것으로 예상 ○ 바이러스가 어떻게 계속 번성하는지에 대해 알려진 바가 거의 없는 상황이나, 가장 잘 연구된 예 중 하나가 229E*라고 하는 계절성 코로나바이러스로, 이 바이러스는 평생 반복적으로 사람들을 감염시킴 * 호흡기 바이러스에는 코로나바이러스 외에 독감을 일으키는 인플루엔자 바이러스 (Influenza virus), 감기의 흔한 원인인 라이노바이러스(Rhinovirus) 등 포함. 흔하게 검출되는 대표적인 사람 코로나바이러스는 229E, OC43, NL63 등이 있음 - 그러나 이러한 재감염이 인체의 면역반응이 약해져서인지 또는 바이러스 변이로 인한 면역반응 회피인지 여부는 불분명 - 이를 알아내기 위해 미국 프레드허친슨 암연구센터의 진화생물학자 Jesse Bloom은 229E에 노출되었을 가능성이 있는 사람들의 수십 년 된 혈액 샘플을 확보하고 1980년대부터 다양한 버전의 바이러스 항체를 테스트 ○ 연구결과, 초기에는 바이러스에 대한 면역이 있지만, 시간이 흐르면서 면역력이 약화. 이는 바이러스가 면역을 피하고자 진화하고 있음을 시사 - 1980년대 혈액 샘플에는 1984년 버전의 229E에 대한 높은 수준의 중화 항체가 포함되어 있었으나, 1990년대 버전의 바이러스를 무력화할 수 있는 능력이 훨씬 적어졌고, 2000년대와 2010년대의 229E 변이에 대해서는 훨씬 덜

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-88숫자로 본 글로벌 감염병 지표 현황 ◇ 네이처 인덱스 등을 활용하여 글로벌 감염병 관련 연구문헌 발표, 건강에 미치는 영향, 연구자금 조달, 연구 관심도 등 글로벌 감염병 현황을 제시 ▸주요 출처 : Nature Index, By the numbers: counting the costs of infectious illness, 2021.10.27. ▣ 네이처 인덱스* 기준. 연구문헌에서 가장 많은 비중을 차지하고 있는 감염병은 HIV/AIDS로 전체의 15.7%를 차지(2015~20년 기준) ○ 그 뒤로 코로나바이러스(10%), 인플루엔자(9%), 말라리아 연구문헌이 높은 비중 차지. 이외 결핵, 살모넬라증, 지카바이러스 등이 상위 10개 감염병으로 조사출처 : Nature Index, By the numbers: counting the costs of infectious illness, 2021.10.27. ○ 다른 지표인 Digital Science의 Dimensions** 데이터베이스(파란색)에서는 코로나바이러스가 21.2%로 압도적으로 높게 나타남 * 네이처에서 선별한 82개의 우수 자연과학 저널의 논문을 자체 분석한 지표 ** 학술검색 플랫폼(https://www.digital-science.com/), 8.6억개 이상의 학술 인용 무료로 제공 ▣ 인간의 건강 손실과 관련된 장애보정생존연수(DALY)*에서는 콜레라와 같은 설사병(diarrhoeal disease)이 가장 큰 영향을 주는 감염병으로 분석 ○ 그 뒤로 결핵, HIV/AIDS, 말라리아, 코로나19 순이며, 최근 발생한 코로나19**가 전 세계적으로 치명적인 질병 중 하나로 자리 잡은 것이 특징 * 장애보정생존연수(Disability-Adjusted Life Years, DALY) : 장애로 인한 건강 손실과 조기 사망으로 인한 건강 손실을 종합적으로 측

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 21-872020년 미국등록 특허 동향 및 트렌드 ◇ 2020년 미국특허청에 등록된 특허는 35만 2,013건으로 전년대비 소폭 감소. 등록된 특허의 상위 국가는 미국이 1위로 약 47%를 차지, 그 뒤로 일본, 한국, 중국, 독일 순이며, 출원인 기준으로는 IBM, 삼성전자, 캐논, 마이크로소프트 순. 전기・전자 분야가 강세를 지속하고 있으며, 생물학적 모델 기반 컴퓨터 시스템, 전기 흡연 장치, 속씨식물, 기계 학습 등 10개 분야에서 최근 5년간 빠른 특허 증가율을 보임 ▸주요 출처: IFI CLAIMS Patent Services(www.ificlaims.com/rankings.htm), IFI Rankings - 2020 ▣ 지난해 미국특허청(USPTO)에 등록된 특허는 352,013건으로 전년대비소폭 감소하였으며, 국가별 순위는 미국, 일본, 한국, 중국, 독일 순 ○ 미국 특허정보업체 IFI CLAIMS에 따르면, 2020년 미국등록 특허는 35만 2,013건으로 전년대비 0.68%(2,415건) 감소 - 코로나19의 글로벌 대유행이 특허 활동 측면에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았을 때, 등록 기준으로의 영향은 미미한 것으로 파악 ※ 2020년 공개된 특허출원은 413,176건으로 2019년 394,349건에 비해 큰 폭의 상승을 보여 코로나19가 USPTO의 특허 생산성에 큰 영향을 미치지 않은 것으로 보이나 아직 결론짓기에는 시기상조. 이는 특허가 출원된 후 공개되기까지 최소 18개월 소요되기 때문에 적어도 2년 후의 특허출원을 비교해 봐야 할 것임< 미국등록 특허 현황, 2011~2020 >출처 : IFI CLAIMS Patent Services, 2020 Trends and Insights○ 국가별로 미국이 1위(164,379건), 2위는 일본(52,42１건), 3위 한국(22,400건), 4위 중국(18,792건), 5위 독일(16,222건) - 2019년과 비교 시