바이오인

합성생물학 월간동향 ('23.10월)

◈ 목차

01. 언론 모니터링

  1) 합성생물학 육성을 통한 바이오제조 고도화 필요

  2) 정부와 여당, 합성생물학 육성을 위한 의지 표명

  3) 美 바이오에너지연구소(JBEI), 바이오연료 및 바이오제품 연구를 위한 파트너십 확장

  4) HKU 항생제, 중국 본토 임상시험 돌입

  5) 합성생물에서의 AI의 역할

02. 주요 정보/지식

◈본문

01. 언론 모니터링

1) 합성생물학 육성을 통한 바이오제조 고도화 필요

◎︎ 한국생물공학회 추계학술발표대회 및 국제심포지엄 개최(’23.10.5, 부산 벡스코)

◎︎ 합성생물학 육성 강화를 위해 ‘합성생물학’이라는 용역에 대한 대중의 우려도 존재

• ╶︎합성생물학 비전공자나 일반 국민들에게 합성생물학은 GMO(유전자변형생물)를연상케하는 경우가 많아, 용어에 대한 고민이 필요

◎︎ 합성생물학은 국제 난제인 기후변화 해결에도 크게 기여할 것으로 예상

• ╶︎효모나 미생물을 이용한 바이오연료, 친환경 비료기술, 플라스틱 분해 등 국제난제 해결

◎︎ 간담회를 통해 미국 UC버클리 제이키슬링 교수 및 국내 신진연구자들은 정부의 투자가 필수라는 공통된 의견을 제안

• ╶︎유전자편집이나 면역세포 유전자 치료 등에는 기반 시설이 중요하므로, 합성생물학의 조기 육성을 위해 대규모 자금 투자 및 바이오파운드리가 필요성 강조

2) 정부와 여당, 합성생물학 육성을 위한 의지 표명

◎︎ 과학기술정보통신부와 여당인 국민의 힘은 합성생물학 기술 육성을 위한 실무당정협의회를 열고 합성생물학 핵심기술 개발 및 확산 전략을 논의(’23.10.5)

• ╶︎기존 석유 기반의 화학적 제조 방식을 바이오 기반으로 대체하는 핵심 기술로서의 합성생물학을 고도화하고 산업적으로 확산하기 위한 방안을 논의

• ╶︎합성생물학 분야 최고 수준(100%,’20년 기준)인 미국 대비 75% 수준에서 향후 10년 내 90%까지 향상하기 위해, 해외 유수기관과의 국제 공동연구를 활성화하고, 합성생물학 핵심 인프라인 바이오파운드리 구축을 위해 지원을 강화

◎︎ 과기부는 지난 해 바이오파운드리 예타를 추진했으나, 탈락 및 심사 연장으로바이오파운드리 구축 지연

• ※︎본 예타사업은 ’28년까지 2,978억 원을 들여 바이오파운드리를 건립하고 총 37종,150대의 핵심장비를 구축 예정

◎︎ 합성생물학 기술개발 및 확산전략은 향후 전문가 의견 수렴 및 보완을 통해 하반기 내 전략을 수립 및 확정하고, 합성생물학 종합적 규율을 위한 ‘합성생물학 육성법‘을 제정할 예정

3) 美 바이오에너지연구소(JBEI), 바이오연료 및 바이오제품 연구를 위한 파트너십 확장

◎︎ 美 에너지부(DOE)와 TeselaGen Biotech.의 공동 바이오에너지연구소 JBEI는 바이오연료 및 바이오제품 연구 확장을 위해 기존 파트너십에 대해 새롭게 5년 계약을 갱신

• ╶︎JBEI는 바이오연료 및 바이오제품 연구를 위한 자금 지원 수주를 위해 4개의 에너지부(DOE) 바이오에너지연구센터 중 하나로 선정되었고, 당시 4개 센터는2018 회계연도에 초기 자금 4천만 달러 투자

◎︎ TeselaGen과 JBEI는 ’17년부터 JBEI의 합성 생물학 워크플로우를 실행하기 위한 생물정보학 도구에 대해 협력 강화

• ╶︎TeselaGen의 플랫폼은 인공 지능과 기계 학습 기술을 사용하여 생물학자, 실험실 기술자 및 생물정보학자가 처리량이 높은 생물 제조 워크플로를 원활하게 실행할 수 있도록 데이터, 도구 및 프로토콜을 연결

• ╶︎TeselaGen의 플랫폼은 JBEI 과학자들이 비식품 식물 섬유로부터 재생 가능한탄소 중립 바이오 연료를 개발하고 제공하는 데 도움을 제공

• ╶︎이번 갱신 계약을 통해 TeselaGen 플랫폼에 확장된 워크플로우 기능을 추가할 계획

◎︎ TeselaGen은 JBEI 외에도 국방부가 후원하는 생물 산업 제조 연구소인 BioMADE와 계약하고, 데이터 교환 표준화, 소프트웨어 시스템 연결 및 협업을 위한 프로토콜 구현을 위한 기술 개발에 매진

4) HKU 항생제, 중국 본토 임상시험 돌입

◎︎ 홍콩대학교 화학과 Li Xuechen 교수 연구팀, 새롭게 개발한 항생제를 중국 본토에서 임상시험 진행할 수 있도록 당국 승인

• ╸︎연구팀은 키노마이신(Kynomycin)이라는 이름의 항생제를 10년에 걸쳐 개발하고, 중국 국가의약품안전청(National Medical Products Administration) 으로부터 인간 대상 시험에 대한 ‘약물 임상 시험 승인 통지’를 수락

• ╸︎다만, 임상시험에 대한 승인을 받은 후에도 해당 약물은 여전히 1상, 2상, 3상임상시험을 거쳐야 하며, 생산 및 판매되기 전에 국가의약품안전청의 평가 및 승인을 받아야 함

◎︎ 본 항생제는 박테리아로 인한 복합 피부 및 연조직 감염(cSSTI)을 표적으로 삼는 새로운 화학 구조 유형의 고리형 리포펩타이드 약물로,

• ╸︎해당 특허는 HKU가 전액 출자한 자회사인 Versitech Limited를 통해 HKU의 기술 이전 사무소에서 본토의 제약 회사에 라이센스를 부여

5) 합성생물에서의 AI의 역할

◎︎ 합성생물학은 인공지능(AI)의 발전 속도에 맞춰 급속도로 발전하고 있으며, 이러한 AI는 합성생물학 연구의 한 부분으로 작용

• ╶︎생물학적 시스템 설계나 최적화 및 분석에서는 AI의 역할이 중요

◎︎ 유전자회로는 특정 기능을 수행하도록 조작할 수 있는 유전자의 복잡한 네트워크로, AI는 합성생물학 영역 중 유전자 회로 설계에 가장 큰 영향

• ╶︎회로 설계는 유전자 발현 수준, 단백질 상호작용 및 시스템 역학과 같은 여러요소를 고려해야 함으로 매우 어려운 단계

• ╶︎이에, AI 알고리즘은 유전자 회로 설계를 최적화하는데 매우 효과적인 것으로입증되었으며, 연구자는 더 높은 효율성과 정확성 달성 가능

◎︎ 향후 합성생물학에서의 AI는 역할이 증대될 것으로 예상되며, AI를 통한 기계 학습과 실험 생물학이 통합할 가능성

• ╶︎AI알고리즘을 사용해 실험실 실험을 안내하고 최적화하여 실험에 필요한 시간과 비용을 줄이는 것이 포함

...................(계속)

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