과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 ‘과기정통부’) 와 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 ‘KRIBB’)은 2월 26일(월) 바이오 분야의 미래 비전을 제시할 「2024년 10대 바이오 미래유망기술」(이하 ‘바이오 미래유망기술’)을 발표하였다.
과기정통부와 KRIBB은 2015년부터 바이오 미래유망기술 발굴을 추진해오고 있으며, 올해도 플랫폼바이오(기초·기반)*, 레드바이오(보건의료), 그린바이오(바이오농업), 화이트바이오(바이오화학/환경) 분야에서 향후 5~10년 이내 기술적 또는 산업적으로 실현이 기대되는 10개의 바이오 미래유망기술을 발굴하고 그 결과를 바이오 정보 포털사이트 바이오인(www.bioin.or.kr)에 공개하였다.
* 레드, 그린, 화이트바이오 외에 바이오 전반에 교차(Cross-cutting)하는 영역으로, 새로운 발견을 이끄는 동시에 그 자체가 산업을 형성하는 가능성 보유
< 2024년 10대 바이오 미래유망기술 >
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분야 |
기술명 |
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플랫폼바이오 (Platform Bio) |
▸차세대 롱리드 시퀀싱(Next-generation long-read sequencing) ▸DNA 나노모터(DNA nanomotor) ▸인간-기계 상호작용 제어기술(Human–machine interactions) |
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레드바이오 (Red Bio) |
▸마이크로바이옴 표적 항암백신(Microbiome-targeting cancer vaccine) ▸신경질환 치료 전자약(Electroceuticals for neurological disorders) ▸면역펩티도믹스(Immunopeptidomics) |
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그린바이오 (Green Bio) |
▸기후변화 대응 디지털 육종(Digital breeding for climate change resiliency) ▸AI 기반 자율재배 스마트팜(AI-based smart farms) |
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화이트바이오 (White Bio) |
▸바코드 미생물(Barcoded microbes) ▸데이터 기반 친환경 농약 합성기술(Data-based ecofriendly pesticide synthesis) |
올해 선정된 10대 기술에는 ▴차세대 롱리드 시퀀싱(플랫폼바이오), ▴마이크로바이옴 표적 항암백신(레드바이오), ▴기후변화 대응 디지털 육종(그린바이오), ▴바코드 미생물(화이트바이오) 등이 포함되었다.
’차세대 롱리드 시퀀싱‘은 수십만 개 이상의 DNA/RNA 분자에 담긴 염기서열 정보를 보다 길게, 높은 정확도로 해독하는 기술이다. 기존 시퀀싱 방법으로는 한계가 있었던 염색체 단위의 염기서열 분석을 통해 질환의 원인이 되는 유전자 변이 탐색과 고품질 유전체 지도 작성을 가능케 할 전망이다. 특히, 모든 신생아의 유전체를 시퀀싱하는 미래 지향적인 프로젝트가 영국과 미국 뉴욕시에서 본격 추진될 예정인 만큼, 정밀의료의 핵심인 개인 유전체 시퀀싱에 대한 수요와 시장이 가파르게 상승할 것이라는 예측은 해당 기술을 주목하는 또 다른 이유이다.
최근 마이크로바이옴이 대사, 면역, 뇌신경질환뿐만 아니라 암의 성장에 역할을 한다는 사실이 규명되면서, ’마이크로바이옴을 표적으로 한 항암백신‘이 레드바이오 분야의 미래유망기술로 선정되었다. 항암백신의 표적이 되는 신생항원(neoantigen)*이 적게 존재하여 치료제 개발이 어려운 일부 난치성 암에 대해 새로운 치료 전략을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
* 유전자 돌연변이 등 암세포에서 일어나는 변화로 새롭게 출현하는 항원
또한, 디지털 전환과 합성생물학 패러다임이 반영된 글로벌 난제 해결 기술들이 선정되었는데, 그린바이오 분야의 ’기후변화 대응 디지털 육종‘은 유전체 분석 및 AI 기술을 활용하여 더위, 가뭄과 같은 기후변화에 강한 품종을 개발하는 기술로 지속가능한 농업 실현에 기여할 것으로 보인다. 합성생물학을 응용하여 무해한 미생물에 특정 DNA 서열(DNA 바코드)을 삽입, 이를 통해 경제적이면서도 신속하게 출처 정보 및 이동 경로를 추적할 수 있는 ’바코드 미생물‘은 제품 유통, 감염병 추적, 법의학 등에 활용 가능한 기술로 화이트바이오 분야에서 선정되었다.
한편 연구진은 최적화된 미래유망기술 발굴 절차를 구축하기 위해서 다양한 연구 방법(기술융합형 이슈대응형 혁신발견형 혁신공감형)을 시도해왔다. 특히, 2021년부터는 출연연구기관들의 전문역량을 결합하여 객관성과 정확성을 확보하는 차원에서 한국과학기술정보연구원(원장 김재수, 이하 ‘KISTI’)과 협력하여 위크시그널(Weak Signal*) 탐색 모델의 데이터 분석결과를 활용해오고 있다.
* KISTI에서 개발한 탐색 방법론으로, 논문 빅데이터와 AI 알고리즘을 통해 단기간 내 급부상하는 기술 키워드를 파악
과기정통부 노경원 연구개발정책실장은 “10대 바이오 미래유망기술은 고령화, 감염병, 기후변화 등 글로벌 난제 해결에 기여할 수 있는 가능성을 갖고 있는 동시에 정밀/맞춤(Precision/Personalization), 재생 (Regeneration), 지속가능(Sustainability)이라는 미래비전도 제시하고 있다”고 의미를 부여하면서, “앞으로도 새로운 유망기술 발굴과 전략적 투자 강화는 물론, 글로벌 선도국과의 협력을 확대하는 등 첨단바이오 분야에서 Fast-follower가 아닌 First-mover형 R&D 기반을 만들기 위한 노력을 지속하겠다”고 강조했다.
