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인도 합성생물학 전망보고서 ◈목차 Content Topic Acknowledgement 1. Introduction and Background a. Building a conceptual foundation b. Policy aspects c. Regulatory aspects 2. A deeper understanding Synthetic Biology a. Definition of synthetic biology b. The building blocks of synthetic biology - digital sequence information 3. Ressearch and Development in Synthetic Biology 4. Governance, Policy and Regulatory Aspects relevant to Synthetic Biology International governance and legal instruments principles of international law Regulatory Frameworks Relevant to Synthetic Biology Regulating the Benefits Non-State Regulations 5. Conclusion 6. Annexure Ⅰ 7. Annexure Ⅱ ◈본문 배경노트 합성생물학 전망 보고서 배경 DBT는 2019년 12월 뉴델리의 자와할랄네 대학에 "합성생물학을 위한 정책 및 연구 계획"이라는 제목의 프로젝트를 지원하여 합성생물학에 대한 국가 전망 분석에 관한 문서를 개발했다. 이 프로젝트는 연구 개발에서의 과학과 합성생물학의 적용의 역할과 관련성, 합성생물학에 대한 국가 정책 초안 작성, 과학자, 정책 입안자, 산업 및 일반 대중 사이의 인식을 높이기 위한 일련의 커 뮤니케이션 자료 개발을 명확히 하기 위하여 합성생물학에 관한 국가의 연구 및 개발 전망(공공 및 민간 부문 모두)과 과학, 정책 및 규제 분야의 새로운 동향과 기회, 국가 및 국제 수준의 기존 법률과 프로토콜과의 연계에 대하여 초점을 맞추는 것을 목표로 했다. 따라서 이 프로젝트 연구는 생물다양성협약(CBD) 및 그 이상의 당사국 회의(COP) 수준에서 이 문제에 대한 국제적 의사결정뿐만 아니라 합성생물학과 관련된 국가적 행동에 기여할 수 있다. 연구의 목표는 아래와 같다. 1. 인도의 합성생물학 기반 연구개발 현황과 동향을 평가하고 전망함 2. 미래 발전을 지원하는 과학, 투자, 정책 및 규제 측면에 초점을 맞춘 합성생물학에 대한 국가 정책 문서 초안 개발함 3. 합성생물학 연구, 개발 및 전개를 적극적으로 추구하기 위한 인도의 최우선 정책과 의도를 국제사회에 알리고, 과학자, 정책입안자, 일반 대중들에 대한 인식을 증진함 연구의 결론은 아래와 같다. o 본 편찬은 인도를 위한 국가 정책 프레임워크를 더욱 발전시키기 위한 전망을 제공하기 위한 것이다. 이는 연구 및 개발과 관련된 합성생물학 분야의 활동 현황(annex 1)과 합성생물학을 다루는데 있어 전 세계적인 민간 분야의 참여(annex 2)를 이해하기 위하여 이 보고서의 일부로 고려되는 두 개의 부록에 의하여 뒷받침 되고 있다. o 본 편찬에서 제시된 것처럼 비록 국제법과 정책의 원칙을 상세하게 설명하는 것이 관례는 아니지만, 과학의 이용과 관련된 과학 규제 프레임워크는 국제적 고려사항과 결정에 따라 추진되기 때문에 국가 정책을 개발하는 동안에 이러한 요소들을 고려하는 것이 중요하다. o 인도는 합성생물학에 대한 입장을 공고히 할 때이며, 명확성을 가지고 관련 국제 포럼 등에 관심과 열망을 전달하여야 하며, 과학의 입장과 규제의 입장이 서로 상충되는 것을 피해야 할 것이다. 전문가의 권고에 따라 '합성생물학-전망보고서‘는 국가간 협의를 위해 DBT 웹사이트에 게재되었다. 따라서 2022년 3월 15일까지 첨부된 문서에 대한 코멘트/피드백을 요청한다. 의견 제출은 DBT의 Scientist F/Head ­ Energy & Environment Unit, Dr. Sangita Kasture로 보낼 수 있다. ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

합성생물학 관련 최신 국제논의 흐름 및 분석 ◈목차 1. 검토 배경 2. 주요 검토 내용 3. 주요 검토 결과 4. 요약 및 시사점 ◈본문 1. 검토 배경 □ 21세기 신생 첨단생명공학 분야로 부상하고 있는 합성생물학이 생물다양성협약(CBD, Convention on Biological Diversity)과 카르타헤나의정서(CPB, Cartagena Protocol on Biosafety)의 주요 의제로 설정되고 있음 ㅇ 합성생물학은 2003년 미국 MIT의 공학자들이 표준화된 생물 부품을 조립해 생명체를 만든다는 아이디어를 공표한 이래 최근까지 세계적으로 집중적인 연구가 진행되고 있는 학문 분야임 ㅇ 생물다양성협약은 2008년 제9차 당사국회의(COP 9)에서 처음 합성생물학 이슈를 의제화 하고, 이후 산하 특별기술자문그룹(AHTEG)을 중심으로 사전주의적 접근의 관점에서 생물다양성 관련 새롭게 떠오르는 이슈(NEI, New and Emerging Issue) 포함 여부를 검토하는 등 합성생물학의 긍정적, 부정적 영향에 대해 활발한 논의를 진전시키고 있음 ㅇ 2021년 5월 생물다양성협약 사무국(SCBD)은 보고서「CBD Technical Series No. 82-Synthetic Biology」(이하 TS-82)에서 합성생물학의 최신 기술과 이를 둘러싼 이해당사국별 논의의 쟁점을 소개하고, 각국에서 개진한 의견을 반영한 수정본 작성을 진행중 ㅇ 「TS-82 보고서」에 담긴 합성생물학의 주요 사안은 LMO의 국가간 이동에 관한 부속의정서인 카르타헤나의정서에서 본격적 으로 논의될 예정 □ 본 브리핑은 그동안 생물다양성협약에서 부각되어 온 주요 이슈와 쟁점을 「TS-82 보고서」를 중심으로 정리, 향후 카르타헤나의정서의 논의에서 우리나라의 입장 개진을 위한 기초자료를 제공하고자 함 ㅇ 2022년 3분기에 중국 쿤밍에서 제10차 카르타헤나의정서 당사국회의 (CP-MOP 10)가 개최될 예정 ㅇ 합성생물학에 대한 생물다양성협약의 실무적 정의(operational definition)*는 매우 포괄적이어서 우선 입장 차이가 뚜렷이 드러나는 기본적인 핵심개념을 정리할 필요가 있음 * 유전물질, 생물체 그리고 생물체계에 대한 이해, 설계, 재설계, 제조 그리고/또는 변형을 용이하게 하고 가속화하기 위한 과학, 기술 그리고 공학을 결합하는 현대생명공학기술의 추가적 개발이면서 새로운 차원 2. 주요 검토 내용 □ 생물다양성협약은 합성생물학의 산물을 생물체(organism), 구성요소(components), 제품(products)으로 구분했는데, 이들이 기존 카르타헤나의정서의 규제대상인지 여부에 대한 의견 차이 정리 ㅇ 카르타헤나의정서의 규제대상은 유전자변형생물체(LMO)와 LMO 제품(products thereof)으로, 위해성평가 및 사전통보합의의 대상임 □ 「카르타헤나의정서 해설서」를 바탕으로 규제대상 여부를 판단한 특별기술자문그룹(AHTEG)의 보고 문건, 그리고「TS-82 보고서」의 비판적 의견 등을 비교해 검토 ㅇ LMO의 범위에 합성생물학 산물의 포함 여부 ㅇ LMO 제품의 범위에 합성생물학 산물의 포함 여부 3. 주요 검토 결과 (1) LMO의 범위에 합성생물학 산물의 포함 여부 □ 카르타헤나의정서에서의 ‘LMO’ 정의 ㅇ ‘LMO’의 정의에 생물체, 새로운 조합의 유전물질 포함, 현대 생명공학기술의 이용 등 세 가지 조건을 제시 ㅇ ‘생물체’의 조건으로 유전물질의 전달과 복제를 제시하고, 그 범위에 바이러스와 바이로이드를 포함하는 한편, 플라스미드와 naked DNA는 제외 ㅇ ‘새로운 조합의 유전물질’은 유전의 기능적 단위(핵산)에 1개 이상의 염기가 변형되는 상황을 의미 ㅇ ‘현대 생명공학기술’이란 시험관내 핵산기술 또는 세포융합 등으로서, 전통적인 교배나 선발에서 사용되지 않는 기술 ㅇ LMO 가운데 수출국과 수입국 간 사전통보합의 절차에서 면제되는, 또는 사전통보합의 대상임에도 국가 간 이동시 규제 대상에서 배제되는 사안 명시【표 1】 □ 특별기술자문그룹(AHTEG)의 판단 ㅇ 합성생물학의 ‘생물체’는 카르타헤나의정서의 LMO에 대체로 해당(2015년) ㅇ 프로토셀(protocell)의 경우 아직 유전물질을 복제할 수 있는 프로토셀은 없다는 점에서 생물체가 아니지만, 유전물질을 전달하거나 복제하는 능력을 갖춘 프로토셀이 미래에 나온다면 이들은 LMO로 간주될 수 있음(2017년). 이후 프로토셀과 바이러스 유사 고분자 집합체는 생물체가 아니라고 결정(2019년) ㅇ 후성유전공학을 통해 새로운 유전물질의 조합을 함유하도록 변형된 생명체가 LMO인지 아닌지 모호(2017년). 또한 일시적으로 변형된 생물체는 생물체로서의 간주 여부가 불확실(2019년) ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

합성생물학 기반 바이오파운드리 기술개발 현황 ◈목차 1. 배경 및 필요성 2. 바이오파운드리 정의 및 개념 3. 국내외 바이오파운드리 기술개발, 산업정책, R&D 투자 동향 등 4. 시사점 ◈본문 1. 배경 및 필요성 ■ 합성생물학은 생물학 분야의 패러다임 전환을 이끌고 미래 바이오산업 경쟁력을 제고 • 합성생물학은 ‘DNA 부품을 기반으로 논리회로를 설계하고 합성하여 자연에 존재하지 않았던 생물학적 기능을 구현하거나 기존 시스템을 재설계하기 위해 사용하는 기술 분야 임 * 합성생물학의 정의 : 기존 생명체를 모방하거나 자연에 존재하지 않는 인공생명체를 제작 및 합성하는 것을 목적으로 하는 학문（출처 : 국가생명윤리연구위원회, 미국, 2010년） -유전체 기반기술의 발전과 데이터 축적은 유전체 해독（Read/학습）에서 합성 （write/창작）으로 생명과학의 패러다임 전환을 유발 * 인간게놈프로젝트（'90〜'03） 이후 인간게놈합성프로젝틔'16〜'25） 추진으로 생명현상 이해에서 나…ᅡ가 유용한 기능을 설계하는 단계에 진입（출처 : 관계부처합동（2021）, 바이오 제조혁신을 위한 합성생물학 생태계 조성 방안） - 현재 합성생물학의 설계•제작을 통하여 단순한 인공적 생명체 제작이 가능한 단계까지 발전 * 2021 년, 번식이 가능한 진정한 의미의 인공생명체（세포） 세계 최초 탄생 => 세계 최소（最小）의 유 전체를 가진 인공생명체, JCVI-syn3A 합성, 이는 492개의 유전자로 구성되어 있고, 정상적으로 생존할 뿐만 아니라 증식까지 하는 진정한 미니멀세포임（출처: Pelletier et al（2021）, Cell, 184, 1-11） - 최근 미국 바이든 행정부는 일자리 창출，소득 균형，국가 안보를 위한 핵심 돌파형 기술로 시와 합성생물학을 명시 - 코로나 19로 인한 글로벌 경제위기 상황에서도 합성생물학 분야의 글로벌 민간투자금이 ’15년 약 1.2조 원에서 ’20년 약 8.6조 원으로 7배 이상 증가 * 출처: https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/01/20/ ■ 합성생물학의 한계 극복을 위한 바이오파운드리 구축 필요성 • （합성생물학의 한계，문제점） ① 많은 DNA 부품의 미검증，② 유전자 회로의 예측 불가，③ 부품 간 낮은 호환성，④ 생물의 복잡성，⑥ 부품 반응의 불확실성，그리고 ⑥ 장시간의 연구개발-제품 판매 기간（출처 : Kwock R（2010）, Nature, 464, 288-290） • （기술적 필요성） 바이오파운드리는 바이오산업의 오랜 난제인 불확실성과 낮은 생산성 등의 합성생물학의 한계를 극복하고，첨단기술（빅데이터，AI, 자동화 로봇 등） 과의 융합으로 기존 바이오 프로세스 개발의 속도와 규모를 크게 향상하며 4차 산업혁명의 첨병 역할을 담당 - （합성생물학에 로봇기술 적용） 합성생물학과 로봇기술을 융합하여 반복성과 재현 형 향 상 을 위 한 표 준 화 를 획 득 한 맞 춤 형 균 주 개 량 기 업 인 징 코 바 이 오 웍 스 （Ginkgo Bioworks）는 바이엘社，로슈社，모더나社 등과 공동연구로 기존보다 약 5〜20배 빠르게 연구를 추진하였으며，생산된 빅데이터는 시에 의해서 분석되어 생물학적 복합성 문제를 해결 * 징코바이오웍스의 개발 제품은 질소고정 미생물을 코팅한 인공비료를 사용하지 않는 작물, 새로운 항생제 개발, 코로나 19 백신 최적화 등이며, 바이오파운드리 적용을 통하여 설립 약 10년 만에 4조 5,000억 원 가치의 기업으로 성장 - （합성생물학에 신와 로봇기술 융합） 합성생물학에 신와 로봇기술의 융합은 복잡하고 불확실한 생물학적 문제 해결과 연구개발에서 판매까지의 기간 단축을 저｝공함 * 아미리스（Amyris）는 기존 말라리아 치료제인 아르테미시닌을 개발하고 상용화하는데 약 1,50◦만 달러（약 177억 원）의 비용과 연구개발에서 판매까지 약 10년의 기간이 걸렸으나 로봇과 AI 기술을 융합하면서 약 2.5분마다 하나의 새로운 균주를 만들어내고 테스트하는 고속 기술을 보유함 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

WEF, 합성생물학의 현황에 대한 고찰과 정책 제언 ◈목차 세계경제포럼(WEF)은 합성생물학의 현황을 네 가지 가치 측면에서 고찰하고, 기술의 잠재력을 충분히 활용하고 혜택을 극대화할 수 있도록 정책 제언을 제시하는 보고서 발표(’21.10)* * Revisiting and Realizing the Promises of Synthetic Biology ◈본문 º 합성생물학은 과학과 공학적 접근법을 활용해 생물학에 기반을 둔 부품, 새로운 기기와 시스템을 설계하는 것은 물론 기존의 자연적인 생물 시스템을 재설계하는 기술로, 최소 20년 동안 하나의 분야를 새롭게 정의하며 발전해왔음 - 바이오 기반 제품의 제조에 폭넓은 영향을 줄 수 있으며 이러한 제품의 응용이 건강과 웰빙, 식품, 산업용 화학품, 바이오 연료 등의 부문에서 무수하게 이루어질 수 있음 - 반면 합성생물학 기술이 공평하게 분배되었는지, 합성생물학으로 변화한 세계가 우리가 추구하는 가치를 반영하고 있는지는 보다 논의가 필요 º 잠재력을 활용하기 위해서는 기술의 핵심에 가치를 포함하고 있어야 함을 지적하고, 합성생물학이 공정성, 겸손, 지속가능성, 연대의 가치 구현 및 발전 평가 필요 º 합성생물학이 모든 사람에 혜택을 제공할 수 있도록 정책 제언을 다음과 같이 제시 (1) 모든 참여자의 역량과 자원을 활용하는 합성생물학 정책, 연구와 응용에 대한 국제적 협력을 강화할 것 - 국제적 협력은 기술 인프라, 도구, 플랫폼의 조율 포함 - 적용 범위가 국가를 넘어선 경우*나 사회 경제적인 후속 효과가 서로 다른 국제적 이해당사자에 미치는 경우** 합성생물학의 적용에 대한 특정한 정책 조정이 필요 * 예시) 해양 바이오 복원, 외래 해충을 통제하기 위한 유전자 드라이브 ** 예시) 발효 농작물 요건으로 인한 토지 이용 패턴 변화 (2) 바이오경제 정책을 수립 및 R&D 지원금 제공 시, 초기부터 다양한 관점 반영 필요 - 공정성, 겸손, 지속가능성, 연대의 가치를 어떻게 기술 자체에 반영할 것인지를 이해하는 데 활용 가능 - 혁신 생태계의 경제적, 비경제적 가치를 측정하고 모델링하는 것에도 도움 (3) 공공 및 민간 투자자가 혁신 모델과 전략을 논의하고, 사회 및 환경 이슈에 대응 가능한 정기적인 포럼 제공 - 유엔의 지속가능발전목표(SDGs)를 현대 사회가 직면하고 있는 가장 심각한 사회 문제를 해결하는데 합성생물학을 적용하는 노력을 모으는 계기로 활용 (4) 국가적, 지역적 정책 이니셔티브에 다양한 이해관계자 의견 반영 필요 - 선도국과 개발 도상국의 영향력을 강화해주는 것은 진정한 글로벌 수준에서의 첨단 합성생물학 전략에 필수적 (5) 바이오 경제를 위한 정책과 예산 제도 설계 시 합성생물학의 개발과 보급 과정에서 공정성, 지속가능성, 연대 지원 방안 고려 - 금융, 자금 지원, 인정과 보상에 대한 구조적인 프레임워크 제고 - 미래 활동, 프로그램, 투자를 위한 더 포용적이고 확장적인 성공의 척도 요구 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

합성생물학 월간동향(’21.11월) ◈목차 1. 언론 모니터링 2. 주요 정보/지식 ◈본문 1. 언론 모니터링 1) 세계경제포럼, 2021년 10대 신흥 기술 보고서 발간 ㅇ 세계경제포럼(WEF), 향후 3∼5년간 전 세계에 영향을 미칠 새로운 기술을 나열한 10대 신흥 기술 보고서 10주년 기념판 발행 ※ Top 10 Emerging Technologies Report - 농업, 건강 및 우주에 혁명을 일으킬 수 있는 기술 발전을 강조 v 출처 : World Economic Forum, 21.11.16 v 원문바로가기 : Top 10 Emerging Technologies of 2021, WEF 2) 합성생물학 시장 개요 보고서 발간 (Markets and Markets) ㅇ 글로벌 합성생물학 시장은 21년 95억 달러에서 26년 307억 달러로 연평균 26.5% 성장이 예상됨 ㅇ (성장요인) 타 산업에 대한 광범위한 적용, R&D 자금 및 이니셔티브 증가, DNA 시퀀싱 및 합성 비용 감소, 시장에 대한 투자 증가가 합성생물학 시장 성장의 유리한 요인 ㅇ (저해요인) 생물안전, 생물보안 및 윤리적인 문제는 성장의 흐름을 방해하는 요소로 작용 v 출처 : Genengnews, 21.11.1 3) Roswell Biotechnologies, 생물학을 디지털화하는 최초의 분자 전자 칩 공개 ㅇ 분자 전자 회사인 Roswell Biotechnologies, 최초 분자 전자 칩 및 바이오센싱 어플리케이션을 위한 Roswell Molecular Electronics(ME) 플랫폼 출시 발표 ㅇ 프로그래밍 가능한 범용 바이오센서인 Roswell ME 플랫폼은 최초의 마이크로프로세서가 정보 디지털화 시대를 열었던 것처럼 생물학 디지털화의 새로운 시대를 열어줄 것으로 전망 v 출처 : Synbiobeta, 21.11.16 4) 생물학자들은 최초의 인공 게놈 DNA를 만듭니다 ㅇ 도쿄대 이치하시 노리카즈 교수 연구팀은 세포 밖에서 번식하고 발달할 수 있는 최초의 인공 게놈 DNA 제작 성공 ㅇ 살아있는 유기체가 사용하는 복잡한 DNA 복제 메커니즘 대신 DNA 복제 효소 Phi29와 Cre-recombinase라는 두 개의 유전자로 인공 시스템 제작 ㅇ 연구진은 개발한 인공 DNA에 전사와 번역에 필요한 유전자를 추가하면 아미노산, 뉴클레오타이드와 같은 저분자 화학물을 먹여 스스로 자랄 수 있는 인공 세포 제작이 가능하다고 설명 v 출처 : The Times Hub, 21.11.22 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

[융합연구리뷰 Vol.7 No.8] ◈목차 마이크로바이옴과 합성생물학의 만남, 차세대 의료용 미생물 개발 비약물적 치료기술, 전자약 기술개발 동향 ◈본문 마이크로바이옴과 합성생물학의 만남, 차세대 의료용 미생물 개발 ‘당신의 똥이 생명을 살릴 수 있습니다.’ 2012년국 보스턴에 최초로 설립된 대변은행인 ‘오픈바이옴(OpenBiome)’ 홈페이지에 있는 문구이다. 오픈바이옴에서는 대변 기증자들에게 상당한 금액의 비용을 지불하는데, 은행에 대변을 기증하기 위해서는 엄격한 기준을 통과해야 한다. 질병, 알레르기가 있거나 비만 또는 저체중인 경우 대변 기증자에서 제외된다. 대변은행이 대변을 수집하는 이유는 건강한 사람의 대변 속 미생물을 건강하지 않은 사람에게 주입해 특정 질병을 치료 또는 예방하기 위해서이다. 기증자의 대변으로 치료하는 대표적인 질환은 ‘클로스트리디움 디피실 감염증(Clostridium difficile infection) 으로 클로스트리디움 디피실 균에 감염되면 설사를 일으키고 적절한 조치가 이뤄지지 않을 경우 사망에 이를 수도 있다. 치료를 위해 항생제를 투여하게 되면 증상이 더욱 악화되는 반면, 건강한 사람의 대변을 환자의 장내에 주입하면 치료가 된다. 이러한 대변이식술은 마이크로바이옴의 활용 사례 중 한가지로 최근 미생물을 활용한 의료기술이 주목을 받고 있다. 최근 인간의 장내 미생물이 인간의 건강에 영향을 미친다는 연구결과들이 나오면서 마이크로바이옴에 대한 관심과 연구가 증가되고 있다. 마이크로바이옴(Microbiome)이란 미생물(microbe)과 생태계(biome)가 결합된 용어로 우리 몸 속에 살고있는 미생물의 유전정보 전체를 통칭하며 ‘제2의게놈(Genome, 유전정보)’으로 불린다. 마이크로바이옴은 장 관련 질환뿐만 아니라 알레르기 질환, 암, 치매, 파킨슨병, 조현병, 우울증, 자폐 등과의 연관성이 있다는 연구결과들이 잇달아 발표되어 치료 수단으로 부상하고 있으며 특히, 합성생물학의 발전으로 이를 활용한 차세대 의료기술이 개발되고 있다. 세계 각국에서는 몸 속 미생물을 활용하여 질환을 치료하는 연구 및 투자를 활발히 하고 있으며 우리나라 정부도 마이크로바이옴 산업의 중요성을 인지하고 이를 육성하기 위해 노력 중이다. 발전 가능성이 큰 미생물 활용 의료기술 분야를 선도해 나갈 수 있기를 기대하며, 본 호 1부에서는 차세대 의료용 미생물 개발에 대한 내용을 소개한다. 비약물적 치료기술, 전자약의 기술개발 동향 기존의 알약 또는 주사제 대신 기기를 통해 질병을 치료 또는 증상을 완화할 수 있는 시대가 왔다. 와이브레인에서 개발한 ‘두팡’이라는 기기를 이마에 붙이고 있으면 두통이 완화되고 뉴로티엑스에서 출시한 ‘오토티엑스(AutoTx)’를 목에 걸고 있으면 불안을 가라앉힐 수 있다. 이 두 개의 제품은 모두 ‘전자약’이라고 불리는 새로운 의료기기이다. 전자(Electronic)와 약품(Pharmaceutical)의 합성어인 전자약은 글락소스미스클라인(GSK)이 지난 2013년 처음 사용한 용어로 전기 신호로 신경, 장기, 조직 등을 자극해 질환을 치료하는 전자기기이다. 앞서 언급한 ‘두팡’은 두통 통증과 관련된 혈관들이 연결되어 있는 삼차신경을 전기로 자극함으로써 편두통을 완화시키고, ‘오토티엑스 (AutoTx)’는 뇌와 인체의 모든 장기 사이를 오가며 신경 신호의 전달 역할을 하는 미주신경을 자극해 불안장애를 치료한다. 전자약은 규제상 의료기기로 분류되지만, 임상시험을 통한 질병 치료 효과와 안전성을 인정받아 전자약으로 불린다. 전자약은 환자의 증상에 대해 실시간 변화를 감지하고 그에 따라 치료자극을 달리할 수 있기 때문에 개인 맞춤형 치료로 발전이 가능할 뿐만 아니라 증상에 대한 데이터를 원격으로 모니터링하기에 용이하다. 그러나 무엇보다도 여러 가지 화학물을 인위로 배합한 의약품에 비해 부작용이 적은 점이 가장 큰 장점으로 기존 의약품을 대체 또는 보완할 수 있는 차세대 의료 수단으로 각광받고 있다. 미국 등 해외에서는 선제적인 투자를 시작했으며 우리나라 의료계 및 정부도 관심을 갖고 전자약 연구개발에 박차를 가하고 있다. 본 호 2부에서는 전자약의 기술, 산업 및 정책 동향을 다루며 신경정신 질환부터 비만, 류머티스 관절염과 같은 자가면역질환, 치매 암 파키슨병 등의 난치병 치료까지 범위가 확장되고 있는 전자약의 발전을 기대해 본다. ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

[KBCH 브리핑] 합성생물학과 생물다양성협약 전미희 (KBCH) ※ 이 브리핑은 생물다양성협약에서 합성생물학과 관련한 국제적 논의가 어떠헥 이루어지고 있는지 CBD사무국과 일본 JBA(바이오인터스트리협회) 등에서 나온 각종 자료를 바탕으로 작성하였습니다. 1. 합성생물학의 급속한 발전과 영향 □ 합성생물학은 "만들고 조사하는 생물학"으로, 기존에는 비용과 기술적인 제약으로 하나하나 분해해 조사하는 Top-Down(해석적, 환원적) 접근방식이 주류였다면 → 과학기술의 발달로 생명을 구성하는 DNA와 단백질 등의 구성요소(부품)를 디자인하고 창조해 나가는 Bottom-Up(구성적, 합성적) 접근방식으로 변화ㆍ발전 중

[Future Horizon + : 2019. 제6호] 합성생물학은 판도라의 상자를 열었는가 합성생물학의 의의 합성생물학이란 자연에 존재하지 않는 인공생명체를 제작 및 합성하거나 기존 생명체를 모방하는 학문을 말한다. 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 바이오 분야에서는 항상 합성생물학이 거론되고 있지만 우리가 합성생물학을 제대로 이해하고 있는지는 의문이다. 합성생물학의 정의 중 ‘인공생명체의 제작’이라는 용어로 인해 우리는 합성생물학을 영화의 주요 소재인 정체불명의 괴생명체 등과 연관시키면서 합성생물학을 객관적으로 이해하고 있지 못한 것 같다. 전 세계적으로 2000년대 초반에 합성생물학을 혁신기술로 주목하면서 미국과 유럽의 공공 부문에서 선제적으로 투자하여 분야의 발전을 도모하였다. 인류가 합성생물학을 중요하게 생각하는 이유는 2가지이다. 첫 번째는 합성생물학을 통해 생명에 대한 근본적인 이해를 할 수 있다. 아직까지도 미지의 영역으로 남아있는 생명체의 탄생과 유지의 비밀을 밝혀내고 그 과정을 이해해서 생명의 본질을 밝혀내고자 하는 것이다. 두 번째는 합성생물학은 의료, 환경, 에너지, 농업, 국가 안보 및 나노 기술 등 다수 분야에 적용할 수 있는 플랫폼 기술로 글로벌 난제인 환경오염, 식량부족, 의료, 에너지 문제 등을 해결할 수 있는 높은 가능성을 보유하고 있다. 합성생물학은 다수의 기술을 포괄하기 때문에 핵심기술을 정리하는 것도 쉽지 않지만 주로 언급되는 기술은 DNA 합성기술, 유전공학, 모델링 기술, 유전 로직(genetic logic) 및 유도 진화(directed evolution) 등이 있다. 물론 이 5가지의 기술도 합성생물학의 일부분만 포함하고 있으며 각 기술의 수준이 동일하지 않다. 유전공학과 모델링 기술은 광범위한 기술의 수준이고 유도진화의 경우 상당히 세부적인 기술이다. 이렇게 포괄적인 합성생물학이 기존의 생물학 혹은 분자생물학과의 차이점은 무엇일까? 합성생물학의 가장 큰 특징은 생명공학의 핵심 기술을 실험으로 구현하기 위해 공학적 방법을 이용하는 것이다. 합성생물학의 주요 공정은 공학의 설계(design), 제조(build), 시험(test), 학습(learn) 주기를 고속화하는 시스템으로, 실제로 제조해본 뒤 합성된 디자인을 시험하여 거기서 얻은 바를 바탕으로 새롭게 개선된 디자인을 다시 만들어 사이클을 반복한다. 이러한 공정 방법으로 인해 합성생물학의 기술개발 기간이 단축되고, 다양한 적용분야가 생성되고 있다(생명공학정책연구센터, 2018). 자료 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

재조합 단백질 분비생산을 위한 효모 합성생물학 연구 동향 문혜연, 유수진, 탁은정, 강현아 중앙대학교 생명과학과 서론 진핵 미생물인 효모는 산업용 효소로부터 의약용 단백질에 이르기까지 다양한 단백 질 생산 숙주로서 각광을 받고 있는 숙주이다. 특히 효모의 단백질 분비 경로가 고 등 진핵 생명체와 매우 유사하므로 인체 유래의 재조합 단백질 분비 생산용 숙주로 서 주목을 받고 있다. 인류의 오랜 역사와 함께 제빵 또는 맥주와 와인 같은 발효 식품에서 유래된 전통 효모 사카로마이세스 세레비시애( Saccharomyces cerevisiae ) 이외에도 최근에는 비전통 효모로 총칭되는 Ogataea polymorpha ( Hansenula polymorpha) , Komagataella phaffii ( Pichia pastoris ), Yarrowia lipolytica , Kluyveromyces lactis 등 새로운 효모 종들도 재조합 단백질 생산 숙주로 유용하게 활용되고 있다. 그러나 단백질 생산성(yield) 및 품질(quality) 측면에서 분비 단백질 대량 생산을 위한 실용적인 숙주로 효모를 사용하는 것에는 여러 애로사항들이 존 재하고 있다. 세포내에서 만들어진 단백질이 분비되는 과정은 수백 개의 단백질 인자들이 관여하는 여러 복잡한 단계들로 구성되어 있다. 가장 기본적으로 합성된 단백질이 소포체(Endoplasmic Reticulum; ER) 막을 통과하는 translocation 단계, 소포체에서 의 단백질 폴딩 및 품질 조절, 소포체와 골지체(Golgi)에서의 단백질 당질화 (Glycosylation) 그리고 소낭(Vesicle)에 의한 단백질의 소포체에서 골지체, 세포막으 로의 수송 단계들로 구성되어 있어, 재조합 단백질 분비 생산을 시도할 때 특정 단 백질에 따라 각기 다른 단계에서 예기치 않은 문제가 발생할 수 있다. 본고에서는 다양한 효모 종들의 단백질 분비 경로의 개별 단계를 독립적인 모듈 형태로 조작하 고 조립하여 단백질 폴딩 및 분비 용량을 증대시키거나 특정 목적에 맞게 단백질 수식과정을 재설계하는 효모 합성생물학 연구 동향에 대해 살펴보고자 한다 ...................(계속) ☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.