한국 바이오벤처 20년 역사 현황 발전과제

단백질 분석의 목적은 단백질과 폴리펩티드를 식별하고 특성을 분석하며 정량화하는 것이다. 이러한 연구를 통해 정상적인 생물학적 프로세스와 인간의 질병에 근본적으로 작용하는 분자 수준의 메커니즘을 보다 심도있게 이해할 수 있다. 생물학적, 의학적 검체 내에서 구조나 농도의 정성적, 정량적 변화를 통해 질환 여부를 비롯한 다양한 정보를 제공해주는 생체분자들을 통틀어 바이오마커(Biomarker)라 한다. 이러한 바이오마커에는 DNA, 단백질, 펩타이드, 지질 등 여러 분자들이 포함된다. 이와 같이 유전자, 단백질, 분자에 대한 분석은 바이오마커를 발굴하는 것이며, 앞으로의 생명공학 연구에 있어서 기반이 되는 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 가령, 암 환자의 경우 정상인과는 달리 암 세포에서만 발견되는 물질이 존재하는데, 이를 발굴해 냄으로써 암의 진원지를 파악할 수 있고, 악성 여부를 판단할 수 있다. 진단시약 및 키트는 체외진단기기(IVD: in vivo diagnostic)의 구성요소로서 체액이나 세포 등을 인체에서 분리, 분석하여 질병 또는 질환을 진단한다(김나연, 박영주, 2010). 진단시약은 인체에서 유래하는 검체를 시료로 사용해서 물질을 검출하거나 측정하여 인체의 질병감염 여부를 판정하는데 사용되는 물질이고, 진단키트는 이를 사용이 간편한 형태로 제조하여 완제품의 형태로 판매하는 것을 지칭한다(식품의약품안정청 의료기기안전국, 2012). 체외진단 시장은 크게 면역화학적진단, 자가혈당측정, 현장현시검사, 분자진단, 혈액진단, 임상미생물학적진단, 지혈진단의 7개로 분류되는데 이 중에서 면역화학적진단의 비중이 약 40%가 넘는다(메디파나뉴스, 2013. 7. 18). 기존의 체외진단은 혈액 분석, 체내 저분자 화합물 분석, 미생물 분석 등에 한정되었으나 최근에는 호르몬이나 병원체 등의 고분자단백질 분석, 염색체나 핵산 서열 등의 유전자 분석으로 그 범위가 확장되었다. 인체 내에서 중요한 기능을 하는 세포가 손상된 경우, 외부에서 정상 세포를 주입하여 세포기능을 되살리는 치료를 세포치료라고 한다. 이 때 사용되는 것이 줄기 세포인데 다양한 유형의 세포 형태로 분화할 수 있는 능력이 있는 세포로서 인체의 모든 기관으로 분화가 가능한 배아줄기세포와 구체적인 기관의 세포로 분화하기 직전 상태인 성체줄기세포로 나뉜다(양성렬 외, 2002). 배아줄기세포가 윤리적인 문제로 연구 및 개발에 난항을 겪고 있는 반면, 성체줄기세포는 다 자란 신체조직에서 추출하기 때문에 그와 같은 논쟁을 피해 활발히 연구되고 있다. 하지만 줄기세포에 의한 치료는 추출 후 배양과정을 거치면서 세균오염이나 유전적 성질의 변화 등의 위험성 때문에 치료효과가 일정하지 못하다는 단점을 가지고 있다. 줄기세포는 서로 다른 두 종류 이상의 세포로 분화가 가능한 미분화세포로서 지방, 골수, 제대혈, 태반 등에 포함되어 있으며 각종 세포 손상 질환의 치료에 이용된다. 줄기세포를 이용한 치료가 점차 확대되면서 본인의 줄기세포를 필요할 때 바로 사용할 수 있도록 보관하는 서비스를 제공하는 업체들이 생겨났다. 이 중에서 특히 제대혈 보관이 가장 활성화되었는데, 이는 골수 등 다른 공급원에 비해 적은 양으로도 훨씬 많은 줄기세포를 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면 오직 출산 시에만 얻을 수 있다는 제한 때문이다. 제대혈이란 출산 시 태반이나 탯줄에 존재하는 혈액을 일컫는데, 제대혈에는 혈구나 혈소판으로 분화할 수 있는 조혈모세포가 풍부해서 백혈병과 같은 혈액질환 등의 치료에 활용된다. 이 외에도 지방이나 골수 등에서 추출한 성체줄기세포 역시 보관서비스가 제공되고 있다. 줄기세포 보관서비스는 서비스업체와 협약한 지정 병원에서 신청자의 혈액을 채취한 뒤 냉장 운송, 상태 검사를 거쳐 줄기세포를 분리 및 배양하고 여러 가지 적합성 검사를 마친 후 질소탱크에 보관하는 절차를 거치게 된다. 이렇게 보관된 줄기세포로 증상 개선이 가능한 대표적인 질환에는 뇌졸중, 퇴행성 관절염, 면역질환, 심근경색, 척수손상 등이 있다. 그러나 제대혈 보관 건수에 비해 실제 활용 비율이 매우 낮아 이와 관련한 제도적 지원이 필요하다는 지적이 나오고 있다. 또한 백혈병 등 유전적 원인의 질환의 경우 본인이나 가족의 제대혈을 이용하는 것이 큰 효과가 없다는 점이 지적되면서 오히려 공공 목적의 기증 제대혈 보관 시스템을 강화해야 한다는 의견에 힘이 실리고 있다. 시약은 화학반응에 이용되는 산업용, 실험용 약품의 총칭이다. 각종 화학반응에 직접 이용되는 일반적인 약품 외에도 정성․정량분석을 하는 분석시약 등이 있다. 각종 사용목적, 사용방법에 따라 여러 가지 물질 상태, 순도, 농도 등이 필요하므로 다양한 규격이 존재한다. 생물 관련 실험에서 많이 사용되는 효소도 반응을 매개하는 촉매 역할을 하기 때문에 시약으로 분류한다. CRO란 Contract Research Organizations의 줄임말로 연구를 전문적으로 대행해주는 기관을 일컫는다. 보통 제약회사로부터 의뢰를 받아서 비임상 및 임상시험 연구를 대행하는 곳을 뜻하는데, 최근에 설립된 바이오 제약사들이 규모의 한계로 인해 연구개발에만 집중하고 임상시험은 아웃소싱을 하고 있는 추세 속에서 폭발적인 성장을 하고 있다. CRO는 임상시험 전반의 업무를 수행하는 것부터 컨설팅, 모니터링, 데이터관리, 허가대행 등의 다양한 연구개발 업무를 대행한다. 임상시험은 의약품의 시판에 앞서 그 물질의 안정성과 효능을 확인하기 위해 사람을 대상으로 시행하는 시험을 말하는데, 최근에는 자국민의 유전적 특성과의 일치 여부 확인 및 환자에게 빠른 투여기회 제공, 신약 개발 연구 역량 강화 등의 이유로 전 세계적으로 임상시험기관 유치를 위하여 노력하고 있다. 글로벌 CRO 시장의 규모가 확대됨에 따라 기존의 선진국 기업 위주의 시장구조에는 인도나 중국과 같은 신흥국가의 진입이 이루어지고 있으며, 상대적으로 저비용의 비임상과 임상 1상보다는 후기단계(Late-Stage)에 해당하는 임상 2상과 임상 3상의 점유율이 높아질 것으로 예측되고 있다. 동식물의 생물체(바이오매스)나 음식쓰레기, 축산폐기물과 같이 유기물함량이 높은 에너지원을 열분해 혹은 발효과정을 통해 연료로 사용하는 것을 바이오연료(바이오에너지)라 한다. 바이오연료는 원료와 부산물의 종류에 따라 크게 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등으로 구분 된다. 바이오에탄올은 주로 사탕수수, 옥수수 등의 곡물에서 추출한 전분을 발효시켜서 얻는데, 발효과정을 거친 에탄올 수용액을 증류과정을 통해 25%에서 약 95%이상의 농도로 높여서 자동차 연료로 곧바로 사용하거나 연료 첨가제로 사용한다. 바이오디젤은 유지작물이나 폐식용유를 알코올 반응을 시켜 에스터 형태로 얻게 되는데, 경유와는 달리 미생물에 의해 분해가 되며 연소 시 배출물이 현저히 적은 것으로 알려져 있다.