"4년 후 12조 시장" 골다공증 뛰어넘는 유망 바이오 사업은 이것

# 마이크로바이옴 치료제 개발 기업인 헬스바이옴은 최근 100억원 규모의 시리즈B 라운드를 클로징했다. 마이크로바이옴은 인체 내 미생물 생태계를 뜻한다. 최근 인간의 질병과 건강에 유의미한 영향을 끼친다는 사실이 알려지면서 미국 등 선진국 중심으로 관련 연구가 활발하다. 헬스바이옴은 이 분야 연구를 통해 치매 등 퇴행성 뇌질환, 암, 염증성 장질환 등 관련 치료제를 개발하고 있다. 투자사들은 헬스바이옴이 보유한 절대혐기성 균주(산소가 없는 곳에서만 생장하는 균주) 분리기술에 대해 높은 평가를 내린 것으로 알려졌다. 헬스바이옴은 신규 투자금을 절대혐기성 균주를 대량생산하는 설비 구축에 쓸 계획이다.

#바이오 스타트업 아벤티는 최근 식품의약품안전처로부터 노인성 근감소증 치료제 후보물질 'AVTR101'의 임상 2a상 시험을 승인받았다. 노인성 근감소증은 근육 기능과 근량이 감소해 낙상을 유발하는 노인성 질환이다. AVTR101은 근육 다발과 근섬유를 결합해주는데 관여해 근육량을 늘리는 약물이다. 아벤티 연구진은 노화 마우스(실험쥐)를 대상으로 한 실험에서 장딴지근, 앞정강근의 근육량이 1.2배 가량 증가한 것을 확인했다. 보건복지부 등에 따르면 노인성 근감소증 시장은 오는 2026년 12조원 규모로 성장하면서 골다공증 시장을 뛰어넘을 전망이다.

두 기업이 보유한 기술은 한국생명공학연구원(이하 생명연)이 최근 선정한 '5대 미래 유망 분야'에 포함된 기술들이다. 생명연은 원내 전문가 TF(태스크포스)를 구성해 국내외 156건의 기술 후보를 발굴·검토해 △미래 바이오 장기대체 치료기술 △극(克)노화 원천기술 △질병 정복을 위한 차세대 모달리티 △디지털 바이오테크놀로지 △혁신 재생치료제 등 총 5개 분야를 선정하고, 13건의 유망기술 후보를 도출했다.

먼저 '미래 바이오 장기대체 치료기술'은 인체 조직이 아닌 오가노이드(인공장기)나 동물모델 등을 활용해 개인 맞춤형 대체장기를 제작하는 분야다. 오가노이드 대체 바이오 장기, 이종장기 인간화 기술, 3D 프린팅 장기제작 등을 세부기술로 꼽았다.

'극노화 원천기술'은 노화 및 노인성 질환의 원인인 노화세포 축적을 초기 단계에 원천적으로 예방·지연하는 것이다. 혈액 내 노화세포 분비물질의 미세한 변화를 정밀 진단하는 노화세포 진단플랫폼과 다양한 노화세포를 제거할 수 있는 노화예방백신 등이 있다.

'질병 극복을 위한 차세대 모달리티(혁신치료법)'는 기존에 극복하지 못했던 질병을 치료할 수 있는 새로운 치료 기술을 말한다. 손상된 유전자를 정밀 교정해 근원적으로 유전 질환을 치료하는 유전자가위, 핵산(DNA·RNA)을 이용해 질병 관련 유전자의 발현 및 단백질 기능을 조절해 치료 효과를 내는 핵산치료제, 마이크로바이옴 치료제 등이 포함된다.

2019년 설립된 바이오벤처 진코어는 지난해 초소형 유전자가위 기술 '크리스퍼-카스12f(CRISPR-Cas12f) GE' 시스템을 개발했다. 대표적인 유전자가위 기술인 '크리스퍼-카스9'은 유전자 크기가 커 체내 전달에 어려움이 있었다. 카스9을 활용한 유전자 치료제의 상용화가 아직 없는 이유다. 진코어는 카스9의 3분의 1 수준인 초소형 유전자가위 기술을 개발, 기존에 불가능했던 뇌, 근육, 심장 등 체내 조직 전달에 가능성을 높였다.

' 디지털 바이오테크놀로지'는 ICT(정보통신기술)와 바이오 기술을 융합한 분야다. AI를 기반으로 신약 표적 단백질을 탐색, 상호작용 예측을 통해 신약 후보물질을 도출하는 AI 기반 신약개발 기술, 인체 바이오 데이터 지도, 합성생물학 기반 바이오제조 오토메이션, 디지털 치료제 등이 대표적이다.

'혁신 재생치료제'는 현재 재생치료제의 문제를 극복하고 다양한 질병에서 범용적으로 활용할 수 있는 새로운 개념의 기술을 말한다. 양서류 이하 동물에서 손상된 신체가 재생되는 핵심인 아체세포를 포유류에 유도하는 기술 등이 여기에 속한다. 양서류, 물고기 같은 하등 동물은 신체 일부가 절단되면 이를 그대로 재생하지만 인간을 포함한 고등 동물은 이런 능력이 없다.

이 때문에 하등 동물의 재생능력이 포유류에는 없는 이유를 밝혀내는 연구가 꾸준히 이뤄져 왔다. 바이오벤처 리제너스는 이미 분화를 끝낸 세포에 유전자, 화합물 등을 첨가해 원하는 세포로 전환하는 직접교차분화기술을 생명연으로부터 이전받아 파킨슨병 세포치료제 개발을 위한 후속 연구를 진행 중이다.

김장선 생명연 원장은 "이번에 선정한 5대 미래유망분야는 바이오경제와 기술패권(팍스 테크니카) 시대에 기술·시장 주도권을 확보하기 위해 집중해야 할 분야"라고 말했다. 생명연은 이를 위해 총 사업비 450억원을 들여 2028년까지 노화 진단·지연·치료기술을 개발할 예정이다.

또 디지털 바이오테크놀로지를 주도하기 위해 디지털바이오혁신센터를 신설하고, 합성생물학전문연구단을 합성생물학연구소로 확대 개편해 수월성 연구역량 강화에 주력하고 있다. 아울러 디지털 바이오테크놀로지의 기반 기술인 합성생물학은 예비타당성조사를 준비 중이다.

한편, 지난 9월 미국 바이든 행정부는 자국의 생명공학과 바이오 제조를 발전시키기 위한 '국가 생명공학 및 바이오제조 이니셔티브' 행정명령을 발동했으며, 유럽과 일본, 중국 등도 속속 바이오 육성전략을 마련해 추진하고 있다.

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