세포 배양, 단백질 예측 AI 등 10 대 유망 바이오 기술 중 하나로 선정

[아이뉴스24 최상국 기자] 한국 생명 공학 연구원 국가 생명 공학 정책 연구 센터 (센터 장 김흥열)는 2021 년 ‘유망 생명 공학’을 선정하여 발표했다.

혁신 연구 결과, 전문가 토론 및 설문 조사, 생명 과학 / 공동 인프라 (플랫폼 바이오), 건강 관리 (레드 바이오), 농업, 임업, 축산, 식품 (그린 바이오), 산업 공정 / 환경 · 해양 분야 (White Bio), 미래 파급 효과가 큰 10 대 유망 기술을 선정하였습니다.

이 중 5 개는 유행병 이후 관련 기술로 코로나 19의 영향을 크게 반영한 것으로 평가됩니다.

전염병으로 인한 공급 문제를 야기 할 수있는 축산업을 대체 할 ‘세포 배양 축산 기술’은 그린 바이오 분야에 있으며, 일회용 플라스틱 제품 사용 문제를 해결할 수있는 ‘친환경 고분자 생산 미생물’분야는 전염병으로 인해 급격히 증가하고있는 백색 바이오 분야입니다. 전염병 후 대응을 위해 유망한 생명 공학으로 선정되었습니다.

구글의 AI 프로그램 알파 폴드 등 ‘인공 지능 기반 단백질 모델링’은 상위 10 대 기술 중 가장 큰 파급 효과가있을 것으로 예상된다. 이 기술은 분자 물리학 접근법과 딥 러닝 인공 지능을 이용하여 아미노산 서열로부터 3 차원 단백질의 구조를 예측하고 세포 내 단백질 작용을 예측하며, 단백질의 생체 내 작용 메커니즘뿐만 아니라 단백질의 작용 메커니즘이기도합니다. 질병 및 약물 표적 식별과의 관계. 이를 통해 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수있을 것으로 기대된다.

2021 년 바이오 미래 유망 10 대 기술 선정 [생명연]


◇ 플랫폼 바이오

▲ 자연의 화학적 다양성 : 심해, 미생물 군집 등 극한 환경에서 생물이 생산하는 다양한 물질을 확보하는 기술. 인간이 접근하기 어려웠던 극한 환경에서 생물로부터 화학적 다양성을 확보하여 발견 한 새로운 천연 물질은 신개념 항생제와 같은 신약 및 혁신적인 바이오 소재 개발에 활용되고 있습니다.

▲ 인비 트로 맞춤형 면역 체계 : 개인화 된 오가 노이드에서 면역 세포의 공동 배양을 통해 개인의 체외 면역 체계를 시뮬레이션하는 기술. 면역 반응 기초 연구부터 개인별 면역 특성을 반영한 in vitro 시스템을 통한 맞춤형 치료제 개발까지 효과적인 백신 개발에 기여합니다.

▲ 인공 지능 기반 단백질 모델링 : 분자 물리학 접근 방식과 딥 러닝 인공 지능을 활용하여 단백질 구조뿐만 아니라 세포 내 단백질 작용도 예측하는 기술. 단백질 간의 네트워크 발견을 통해 알려지지 않은 생명 현상을 밝혀 낼 수 있으며, 신속한 약물 표적 발굴을 통해 신약 개발의 생산성을 향상시킬 수 있습니다.

◇ 레드 바이오

▲ 합성 면역 : 면역 회로를 유 전적으로 합성하여 면역 세포의 활성을 높이거나 면역 물질의 생성을 조절하는 기술. 기존 면역 세포 치료제의 효능을 극대화하고 사이토 카인 방출 증후군과 같은 부작용의 한계를 극복하고 감염병, 암, 각종 질병 치료제 개발에 활용

▲ 단세포 복구 : 유전자 편집 기술을 이용하여 단세포 수준의 질병을 치료하는 기술. 조직이 치료 대상이 될 때 발생하는 낮은 유전자 전달, 면역 반응, 교정 효율 및 세포 이질성 문제를 극복하고 효율적이고 안전한 치료를 가능하게합니다.

▲ 나노바 신 / 나노 바디 : 나노 구조 표면에 다량의 다양한 항원을 노출하거나 기존 항체보다 작고 효과적인 치료제를 생산하는 기술 작은 크기, 높은 안정성, 높은 용해도, 제조 용이성, 높은 조직 투과성으로 인해 기존 백신 / 항체 치료의 표적이 될 수없는 틈새 치료 영역에 적용될 수 있습니다.

◇ 그린 바이오

▲ 세포 농업 : 전염병으로 인한 공급 문제가 발생할 수있는 축산업을 대체하기 위해 세포 배양을 기반으로 육류 나 우유를 제조하는 기술. 지속 가능한 녹색 축산을 실현하고, 전통 축산업에서 발생하는 환경 문제를 완화하며, 축산물에 대한 수요 증가에 대응합니다.

▲ 식물 미생물 공학 : 식물 공생 미생물과 병원성 미생물을 분석하여 식물 미생물 군유 전체 기능을 조절하여 작물의 성장을 돕거나 멸종 위기 종을 보존하는 기술 성장 잠재력이 뛰어나고 병해충에 대한 내성이 우수한 식물 자원을 생산 · 유지하는 기술의 한계를 극복하여 생명 현상 연구는 물론 품종 개량에도 활용되고 있습니다.

◇ 화이트 바이오

▲ 친환경 고분자 생산 미생물 : 일회용품과 미세 플라스틱 문제를 해결하기 위해 미생물로부터 완전 친환경 고분자 소재를 생산하는 기술. 난 분해성 플라스틱으로 인한 환경 오염 문제를 해결하고 친환경 소재 산업의 발전을 통해 탄소 발자국을 줄이는 데 기여합니다.

▲ 바이오 빅 데이터를 활용 한 생태 건강 평가 : 바이오 빅 데이터 (특히 미생물 군집 구조)를 포함한 환경 및 생태 데이터를 통합하여 생태계의 건강을 평가하는 기술. 미생물 미생물의 옴을 이용한 평가 기법은 샘플링이 간단하고 빅 데이터 분석 프로세스도 상당히 표준화되어보다 객관적이고 정확하며 상세한 평가가 가능합니다.

생명 보험 국가 생명 공학 정책 연구 센터는 한 보고서에서 “과거 15 년 이상 걸렸던 백신 개발 기간이 코로나로 인해 10 ~ 18 개월로 단축됐다고해도 과언이 아니다. 19, 백신 개발의 역사를 다시 쓴다. 보고서의 속도는 인류가 지금까지 발견하고 개발 한 생명 공학 연구 성과와 생명 혁신 기술을 모아서 사전에 생명 혁신 기술을 확보하는 것의 중요성을 보여주고있다.”

김흥열 센터 장은 “세계를 혼란으로 몰아 넣은 코로나 19는 아직 진행 중이며, 코로나 이후 대유행에 대비할 수있는 혁신 기술은 유망한 집합체가 될 것으로 예상된다”고 말했다. 바이오 미래 기술. ” 바이오 미래 10 대 유망 기술 중 5 대 유행병 후 대응 기술이 포함 되었으나, 추가적으로 감염병 대응에 초점을 맞춘 ‘대유행 후 대응 감염병 유망 기술’도출 할 계획이다.

‘2021 년 유망 생명 공학’보고서 원문은 바이오 인 포털 사이트 인 바이오 인 (www.bioin.or.kr)에서 구할 수있다.

최상국 기자 [email protected]











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