바이오인

1. 개요가. BIO 2019 개요750명. BIO2019에 참가한 한국 참석자는 미국, 캐나다에 이어 3번째로 많았다. 한국바이오협회와 KOTRA가 공동 운영한 한국관에는 천랩 등 16개의 기업, 기관이 부스를 차리고 150건 이상의 상담을 진행하였다. 이외에도 10여 개의 기업들이 개별적으로 부스를 운영하였다. 한국보건산업진흥원도 여기에 혁신형 제약기업 홍보관을 운영하여 100여 방문회사들을 대상으로 국내 제약기업에 대한 홍보를 진행하였다.한국 기업들이 한국관 형태의 부스를 차린 것은 캐나다 토론토에서 열린 BIO2002에서부터였는데, 이때에는 한국바이오벤처협회(현 한국바이오협회) 주도로 참석한 4개 기업이 좋은 자리를 배정받지 못하고 구조물도 없이 부스를 차렸으니 지난 17년간 장족의 발전을 거둔 셈이다. 이번 BIO2019에는 65개국에서 8,400개 이상의 기업이 참가하였다. 32개 국가관 및 14개 미국 주 정부관을 포함하여 1,800개의 부스가 나왔다. Sanofi, Pfizer, Amgen, Boelinger Ingelheim, GE Healthcare 등 글로벌 제약사들도 전시에 참여하였다. 이번 행사는 파트너링이 주를 이루었는데, 약 48,500건의 1:1 파트너링 미팅이 이루어졌다. 이는 역대 최대의 파트너링 미팅으로 기록되었다.126개의 교육 세션을 포함하여 400개 이상의 주제 세션에서 800명이 넘는 연자들이 발표를 하였다.행사 참가자는 17,307명으로 최근 5년간 가장 많은 숫자를 기록하였으나 2010년 이전의 3만 명 수준에 비해서는 낮은 수치를 보였다.이번 행사의 주제는 “It Starts With One”으로서, 바이오 산업계와 학계의 노력이 생명공학기술의 진보를 위한 공정한 경쟁의 장을 추구하는 공통의 목적이 있음을 강조하였다. 아울러 과학적 진보는 하나의 생각과 이론, 시도, 성공으로 시작된다는 철학을 제시하였다.나, 주요 행사 및 부대 행사컨퍼런스, 파트너링, 전시 이외에도 BIO USA는 매년 흥미로운 리셉션을 연다.

1. 개요바이오텍과 신약개발 분야에서 가장 커다란 행사로 알려져 있으며, 매년 초여름 미국에서 개최되는 바이오 USA의 공식이름은 바이오 인터네셔널 컨벤션 (BIO International Convention)으로 행사의 계획과 진행은 Bio의 내부조직인 Biotechnology Innovation Organization이 주최하였다. 참가자는 65개국에서 17,307명으로, 참가 현황을 살펴보면 8,400개 이상의 회사와 315개의 비영리 단체 (학교와 연구소)가 참가하여 1,800여개의 부스를 설치하였고, 400여개의 세션을 통해 250여개 회사 참가자들의 발표와 더불어 800명이 넘는 연자들이 아래에 소개된 다양한 주제를 중심으로 4일간의 공식 행사기간 동안 발표 및 토론이 이뤄졌다. 매년 참석하고 있는 한국은 작년에 이어 올해에도 한국바이오협회가 KOTRA와 공동으로 주관하여 한국관을 설치하였고, 제약-바이오기업37개사가 한국의 신약사업 및 바이오 기업의 면모들 돋보였다. 글로벌 제약사를 대상으로 기술협력 및 수출 상담을 진행한 활동상은 신문 지상과 웹을 통해 소개된 내용을 참고 바란다. 장소는 2만 명에 가까운 참가자의 행사 규모에 적합한 필라델피아의 컨벤션센터에서 진행되었다. 제한된 공식일정 기간 내에 대규모 참가자들의 다양한 관심 분야를 반영하기 위해 모든 세션들이 동시 다발적인 방식으로 구성되어 진행 되었다. 발표 방식은 강의보다는 세션의 주제에 따른 핵심 논점을 중심으로 초대된 패널리스트의 토론 방식으로 이뤄졌다. 동시 다발적으로 진행된 일정과 토론형식의 비정형화된 내용으로 인해, 모든 일정의 참여가 불가능하여 컨퍼런스의 내용을 섭렵하기에 어려움이 있었다는 것이 참가자들의 일반적인 의견이었으며, 이에 본 리포트가 도움이 되기를 바란다.별도의 주제로 BIO USA기간 중 발표된 신생 제약업체의 트렌드를 포함하였고, 2018년 FDA신약 인증의 42%를 차지한 맞춤형 유전자 치료제를 계기로 미국의 맞춤의학의 동향을 살펴보았으며, 맞춤의료 실현을

1. 바이오의약 연구 필라델피아에서 열린 바이오 2019는 17,300여명이 참석하였고, “It starts with One”을 주제로 삼았다. 획기적인 과학발전은 한 회사에서, 한 아이디어에서 그리고 한 미팅에서부터 시작된다는 뜻이다. 800명이 넘는 연사들의 발표와 1800여 전시, 그리고 48,500여 건의 파트너미팅이 진행되었다. 본 논고에서는 바이오의약과 관련된 분야의 이슈를 중심으로 살펴보겠다. 가. 유전자 치료제 연구분야 유전자 치료제는 1990년 ADA효소를 만들지 못하는 Ashanthi De Silva를 성공적으로 치료한 이후 몇 번의 실패를 거친 후 2017년 Spark사의 유전성 안질환치료제인 Luxturna, 근위축증 치료제인 Novartis사의 Zolgensma등이 시판허가를 받았다. 작년에 FDA 전국장인 Scott Gottlieb는 2022년까지 유전자 치료제 40개가 허가될 것으로 예상하였고, 앞으로 매년 200건의 IND 제출이 이루어 질 것으로 보았다. Gene therapy의 안전과 효능에 대해 많은 자료가 쌓이고 있지만 가격문제, 생산 문제 등의 이슈가 남아있다. AAV의 경우 cell tropsim (CNS, kidney) 등의 이점으로 임상에 많이 쓰이고 있고, AAV9의 경우 뇌질환에 응용되고 있다. 중요한 점은 환자에게 얼마나 빠르게 치료를 제공할 수 있느냐 하는 점이다. 특히 국소투여가 아닌 전신투여 시에는 많은 바이러스를 생산해야 하는 어려움이 있고, 이를 기술적으로 극복할 수 있는 방안이 필요하다고 하였다. 최근 유전자 치료제 임상이 많아지면서 바이러스 만드는데 필요한 DNA를 GMP 시설로 제조하는 회사의 가치가 올라가고 있다(Aldevron, VGX. KBI Biopharma 등). 그리고 Lonza를 포함한 여러 회사가 바이러스 벡터와 대규모 세포 치료제를 제조하는 시설을 확장하고 있다. 그 이유는 현재 많은 유전자 치료제가 임상 단계에 진입할 것으로 예상하고 있기 때문이다. 또한, 현재 바이러스 생산공정으

1. 개요가. 오가노이드를 이용한 연구오가노이드는 일종의 미니장기(mini organ) 혹은 미세조직(micro tissue)으로 줄기세포(성체줄기세포, 배아줄기세포, 유도만능줄기세포)로부터 계통 발생 및 분화를 통해 형성된, 자가 재생 및 자가 조직화가 가능한 3차원 세포 집합체로 정의된다. 세포 구성 및 구조 면에서 인체의 1차 조직과 유사하고 본래 조직의 기능을 재현할 수 있으며 인체와 근접한 생리활성을 지니고 있다.네덜란드 Hans Clevers 연구팀에서 최초로 장(intestine) 오가노이드를 확립한 이후 뇌, 위, 췌장, 폐, 간, 혀 등 여러 장기와 장기 연관 연조직에 이르는 다양한 오가노이드가 수립되었다. 장 오가노이드는 마우스 및 인체의 Lgr5(+)줄기세포 및 crypt에서 분리한 상피줄기세포를 재료로 Wnt, Noggin, Rspondin (Lgr4/5 수용체 리간드. Wnt 길항제로 작용), EGF를 주요 미세환경 niche 성분으로 하는 배지와 matrigel 지지체 안에서 실제 소장 구조를 모사한 조직으로 3D 배양된다(그림 1). 그림1. 장(Intestine) 오가노이드 배양인체 생검(1차 조직)의 성체줄기세포를 미세환경 인자가 포함된 배양 배지와 세포외기질 인자를 제공해 주는 matrigel에 포매된 환경에서 배양. 자가 조직화, 자가 증식, 조직 특이적 계통 분화를 통해 각 장기의 세포 구성, 구조, 기능을 재현할 수 있는 오가노이드가 형성됨. 출처 : Developmental Cell, 2016 오가노이드 배양기술은 비교적 최근에 완성되어 2013년도에 가장 중요한 과학적 진전으로 평가받고 있다(The Scientist, 2013), 2018년 2월에 환자유래 오가노이드를 이용하여 전이성 위장관암의 항암제에 대한 반응성을 예측할 수 있다는 논문(Science, 2018,359)을 토대로 종양 오가노이드로 환자의 항암제에 대한 반응성을 예측할 수 있다는 기사가 일반 대중에게도 소개되고 있다(The Scientist, 201

1. 개요가. 광역학 치료광역학 치료(photodynamic therapy, PDT)는 광감작제(photosensitizer, PS)와 빛을 이용한 질병 치료법이다. 질병을 치료하는데 빛을 사용한 기록은 수천 년 전에 시작되었으며, 과거 치료법의 한 예로 psoralen을 이용해 광화학 치료를 통하여 건선, 백반증, 구루병과 같은 질병을 치료했다고 알려져 있다[1]. 또한 약 100년 전부터는 빛에 민감한 물질을 다양한 질병에 적용한 치료법이 많이 연구되어 발전되고 있다. 그림 1. 광역학 치료의 역사출처 : Nat. Rev. Cancer, 2003, 3(5), 380-387 [1] 1900년에 특정 파장대의 빛이 적충류와 같은 원생동물에 치명적이라는 것을 발견한 이래로[2], 많은 연구자들이 빛을 천연두, 피부결핵 그리고 더 나아가 암의 진단과 치료에 적용하기 시작했다[3,4]. 그 후 1960년대에 hematoporphyrin derivative(HPD)의 주입을 통해 암 조직의 진단과 치료의 가능성을 확인함으로써 현대적 의미의 광역학 치료가 시작되었으며[5, 6], 다양한 광감작제와 광역학 치료를 이용한 여러 질병에 관한 연구는 현재 진행 중이다[7].광감작제는 광역학 치료에 사용되는 빛에 민감한 물질로 그 자체로는 독성을 나타내지 않지만 특정 파장의 빛을 만나는 경우 치료 효과를 보이는 물질이다. 특정한 파장대의 빛에 의해 활성화된 광감작제는 산소 분자에 에너지를 전달하게 되고 결과적으로 일항산소(singlet oxygen)와 같은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 생성하게 된다[8]. 생성된 활성산소종이 단백질이나 핵산을 비롯한 중요한 생체 분자나 세포 소기관을 산화시키고 질병 세포나 균을 파괴함으로써 광역학 치료 효과가 나타나게 된다. 빛에 의해서 반응이 일어나기 때문에 치료가 필요한 특정 부위에만 빛을 조사하면 비침습적인 방법으로 치료가 가능하며 부작용을 최소화할 수 있다. 이와 같이 다양한 장점을 가지고 있는 광역

1. 노화과학 R&D 필요성가. 급속한 고령화에 따른 노화과학 R&D 필요성 제고 ’15년도 국내 고령자 인구는 전체 인구의 13.1%로서(약 662.4만 명), 1990년 5.1% 수준에서 현재까지 지속적으로 증가하고 있으며, 향후 ’30년에는 24.3% 수준까지 도달할 것으로 전망된다. 2018년경에는 우리나라의 고령인구 비중은 전체 인구의 14% 이상, 2026년경에는 고령인구 비중이 20% 수준일 것으로 예상됨으로써, 현재로부터 약 10년 후에는 우리나라 인구 5명 중 1명이 고령자인 초고령화 사회 도래가 전망된다. 특히, 85세 이상 인구는 ’10년 37만 명(0.7%)에서 ’60년 448만 명(10.2%)로 15배 증가 될 전망인데, 이처럼 우리나라의 고령사회 진입속도는 선진국에 비해 매우 빠른 속도로 진행 중이다.급속한 인구 고령화는 국민 건강문제 발생 및 경제 활력 저하 등 국가발전과 사회 안정을 위협하는 잠재적 불안요인으로 여겨지고 있는데, 저출산 및 고령화로 초래되는 인구감소와 노동인구 구조의 변화는 노동시장과 국가재정 등 경제 전반에 걸쳐 광범위한 영향을 미칠 것으로 전망된다. 조세연구원 및 한국보건사회연구원의 향후 50년간 분석에 따르면, 우리나라의 생산가능 인구는 지속적으로 하락할 것으로 전망*된다. 생산인구의 감소는 노동 투입요소의 감소와 직결되며, 피부양 인구 비중의 상승은 부양인구의 부담을 가중시키는 등 국가 경제 성장에 직‧간접적 영향을 미치게 된다.* 국가 잠재 성장률 : (2010s) 4.1% → (2020s) 2.5% → (2030s) 1.3% → (2040s) 0.7% (조세연구원 재정분석센터, ’11) 그림 1. 고령자(65세 이상) 비율 추이 및 전망출처 : 월간의약정보(2010.3) 나. 고령화에 따른 국가 의료비 부담 증가급속한 고령화 진전으로 인해 고령층 의료비 수준 증가에 따른 국민건강보험 재정 악화로 인하여 국가 의료비 재정의 부담이 증가하는데, ’14년 65세 이상 노인인구는 6,005천명으로서 전체의 1

1. 플라스틱의 개요 가. 플라스틱의 정의와 분류 플라스틱(plastics)이란 용어는 소성 또는 가소성의 뜻인 plasticity에서 유래되었다. 플라스틱의 개발 역사는 반세기 정도에 불과하지만 오늘날에는 가격이 저렴하고 품질이 우수하여 생활필수품에서부터 산업용 원료에 이르기까지 그 용도가 매우 광범위하다. 현재 우리 인간생활과 가장 밀접한 관계를 가지고 있는 것 중의 하나는 석유와 석유 화학제품이며, 석유화학제품 중에서도 수요가 많고 용도가 다양한 것이 바로 합성수지(synthetic resin)인 플라스틱(plastics)이다. 합성수지라 총칭되는 플라스틱은 고분자 화합물의 구조에 따라 분류되는 방법이 있지만 공업적으로 열을 가했을 때 발생되는 유동에 따라 크게 두 개 타입으로 분류되고, 이는 열가소성, 그리고 열경화성 플라스틱이다.열가소성 플라스틱은 우리 주변에서 흔히 보는 바와 같이 열에 잘 용융되고, 언제든지 열을 가하면 가소성을 갖으며, 대표적인 범용 플라스틱으로써 PE, PP, PS, PVC, PVDC, PMMA 수지 등이 있으며, 반면에 열경화성 플라스틱은 일단 물질이 만들어진 후에 열을 가해도 유동성을 갖지 않는 플라스틱으로, 초산비닐, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 요소, 멜라민, 에폭시 수지 등이 있다(표 1).표 1. 플라스틱의 분류구분특성종류열가소성 플라스틱가열시 용융 유동하여 가소성을 갖고 냉각하면 고화 성형되므로 가열 용융과 냉각 고체화의 공정이 반복적으로 가능하게 되는 수지폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 폴리프로틸렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스틸렌(PS), ABS수지, AS수지, 메타크릴수지(PMMA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리염화비닐렌(PVDC) 등열경화성 플라스틱가열형성 공정중 화학반응으로 기존의 화학구조와 상이한 구조로 변환되고 교차 결합된 공간구조의 고분자를 생성하며, 경화된 수지는 재가열에 의하여 연화되지 않고 일반적으로 용매에 용해되지 않음페놀수지(PF), 우레아수지(UF),

1. 개요 가. 연구의 배경 및 필요성 21세기에 들어서 태동하기 시작한 합성생물학 (Synthetic Biology) 분야는 생명체에 내재한 복잡한 생화학적 회로의 정보처리 능력을 이용하기 위해 다양한 공학적 접근 방법을 도입하며 설계-합성-테스트-학습 (design-build-test-learn cycle) 주기를 빠른 시일 내에 반복하고 완성된 시스템을 얻고자 한다[1,2,3](그림 1). 빠르게 발전하고 있는 생물공학기술은 앞으로 다가올 다양한 환경, 보건, 의료, 식품 등 여러 분야의 문제들을 해결할 수 있는 범용적인 신기술을 제시할 것으로 기대된다. 그 중에서도 합성생물학 분야는 공학적인 접근 방법을 보다 정교하게 생물학에 도입하는데 필요한 기술을 다루며 이러한 합성생물학적 접근 방법은 최근 들어 상당히 오랜 시간과 노력이 요구되는 무작위 변이 도입 및 형질 확인 과정을 획기적으로 줄이는 데도 기여하고 있다. 이는 나날이 발전하고 있는 컴퓨터 프로그래밍 및 기계학습 기법과 결합함으로써 가능한데, 이전보다 복잡한 기능을 생체 내에서 구현하면서도 개발 및 검증에 소요되는 시간과 노력을 꾸준히 줄이는 성과를 보이고 있다. 합성생물학의 유전자 회로 설계를 컴퓨터 프로그램 및 기계 학습과 접목시키는 설계 및 구현 방법이 꾸준히 증가되고 있으며 이는 합성생물학 연구에 사용되는 표준화된 부품 및 디자인 방법과 함께 앞으로 인류가 당면한 여러 생물, 의학, 환경, 식량의 문제해결을 위한 기반을 마련할 것이다. 그림 1. 합성생물학의 설계-합성-테스트-학습 주기(Design-build-test-learn cycle) [3] 2. 합성생물학 유전자회로 연구동향 가. 유전자 라이브러리 및 발현량 조절에 관한 연구 생물학적 시스템에서 유전자회로 설계를 통해 세포의 대사 흐름을 재분배 하는데 있어 가장 중요한 부분은 유전자의 발현량을 정확하게 예측하는 모델을 구축하는 것이다. 유전자 발현에 영향을 미치는 영역으로 프로모터와 Ribosome binding site(R

1. 배경 해양미세조류는 지구 대기환경 조성에서부터 육상 및 수생 생태계의 생물 다양성과 생산성을 결정짓는 중추적인 생물로 널리 알려져 있다. 특히, 광합성 생물인 해양미세조류가 빛에너지 및 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 흡수하여 산소와 유기고분자물질을 고효율로 생산할 수 있음에 착안, 해양미세조류를 인공 배양하여 바이오유용물질 생산에서부터 환경문제해결 등 다각적 방면으로 활용하는 방안이 전 세계적으로 꾸준히 제안되어 오며 생물자원으로서의 가치를 널리 인정받고 있다. 그 중 미국의 경우 이미 1978년부터 1996년까지 Aquatic Species Program을 통해 약 3천 종의 미세조류자원으로부터 해수종을 포함한 300종의 유용균주를 선별하였으며, open pond system을 미세조류 대용량 배양에 적용할 수 있음을 입증하였으나 생산성 향상이 가장 시급한 과제라고 결론을 내렸다. 특히 미국 Department of Energy (DOE)는 2010년 Biomass Program의 일환으로 National Algal Biofuels Technology Roadmap을 작성하여, 이 분야에 대한 국가 차원의 체계적 기술 개발 및 지원을 재추진해왔으며, 오바마 행정부는 2012년 원유 수입의 17%를 조류연료로 대체할 수 있다고 발표하였다. 이러한 미세조류의 자원화에 대한 미국정부의 지원은 트럼프 행정부가 들어선 이후에도 지속적으로 진행되고 있는 상황이며, 특히 석탄 화력발전에 대하여 이전 행정부보다 보다 긍정적인 입장을 표명하고 있는 트럼프 행정부 산하에서 미세조류 배양을 기반으로 한 이산화탄소 저감을 골자로 대규모 연구비 투자가 이루어지고 있음은 주목할 만하다. 이밖에도 일본, 유럽 등지에서는 전통적으로 해양미세조류 자원의 활용에 대한 연구가 꾸준히 진행되는 중이며, 최근 중국에서도 Institute of Hydrobiology를 포함한 유수의 기관들이 해양 미세조류 대량생산 시스템 구축 및 미세조류 유래 유용물질 생산에 대한 투자를 공격적으로 진

1. 해양천연물 개요가. 해양천연물 연구의 중요성천연물은 인간에게 지속적으로 유용한 물질을 제공해왔고, 다양한 항생제와 항암제를 포함하여 새로운 약물 구조 개발의 중요한 소재로 인식되어 왔다. 하지만, 많은 천연약물 개발의 성공사례에도 불구하고, 신규 생리활성 이차대사산물의 발견 빈도 감소와 기지 물질 재발견 빈도의 증가는 천연물의 큰 단점으로 작용해 왔다.1) 이러한 단점은 제약회사들이 합성신약이나 바이오 신약에 투자를 증가시키는 이유가 되었다. 그러나 전염성 질환이나 암의 위협이 여전히 지속되면서 천연물이 제공하는 신규 약물구조와 새로운 약물표적 발굴의 필요성은 증가하고 있는 실정이다.해양은 지난 60여 년 동안의 생태 조사와 관찰 노력을 통하여 육상과는 차별화된 특이적 생태환경과 생물특성을 제공해왔다. 해양 생태 조사 기술이 발전함에 따라, 새로운 이차대사산물을 생합성하는 해양 동물, 식물 및 미생물이 계속 발견되고 화학적‧생물학적 다양성이 증가하고 있다. 해양생물의 이차대사사물은 제약, 농약 및 바이오소재 개발 분야에서 새로운 약물구조를 제공할 수 있다. 실제로 1969년 캐리비언 해면인 Cryptotheca crypta로 분리된 해양천연물인 Cytarabine (Cytosar-U)이 항암제로 개발된 이후로 Cone snail에서 유래한 진통제 ziconotide (Prialt), 해양해면 유래 항암제 eribulin mesylate (Halaven) 등 여러 약물이 시판되고 있거나 신약허가 및 임상시험 단계에 있다. (표 1 및 표 2)2,3) 현재 임상에서 사용 중인 해양생물 유래 의약품은 10여종에 불과하나, 이들 중 6종이 최근 20년 이내에 개발된 약물로써 비교적 짧은 해양천연물 연구 역사에도 불구하고 우수한 의약품들이 개발된 점이 주목할 만하다. 표 1. FDA 및 EMA 승인 해양천연물 유래 의약품약물명 (의약품명)기원 해양생물군효능비고Cytarabine (Cytosar-U)Sponge항암 (leukemia)천연물 유도체Vidarabin (