▲한국생명공학연구원 전경.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 따라 인공지능 기반 단백질 모델링 기술과 개인 맞춤형 체외 면역시스템 등이 미래 바이오분야 유망 기술로 떠오르고 있다.

23일 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 개인 맞춤형 체외 면역시스템 등을 포함해 '2021년 10대 바이오 미래유망기술'을 선정, 바이오정보 포털사이트인 바이오인(http://www.bioin.or.kr)에 공개했다.

연구센터는 코로나19 위기속에 일하는 방식 및 생활방식의 혁신과 변화를 위해 ▲기초·생명과학/공통기반(Platform Bio) ▲보건의료(Red Bio) ▲농림수축산·식품(Green Bio) ▲산업공정/환경·해양(White Bio) 분야로 나눠 10대 유망기술을 선정했다고 설명했다.

최종 선정된 10대 바이오 미래유망기술은 플랫폼바이오(Platform Bio)의 경우 생물 유래 화학다양성 확보 기술(Chemical diversity in nature), 개인 맞춤형 체외 면역시스템(in vitro personalized immune system), 인공지능 기반 단백질 모델링(AI based protein modeling) 기술 등이 뽑혔다.

또 레드바이오(Red Bio)에서는 합성 면역(Synthetic immunity), 단일세포 교정기술(Single cell repairing), 나노백신/나노항체(Nanovaccine/Nanobody) 기술이 각 선정됐다.

그린바이오(Green Bio)에서는 세포배양 축산 기술(Cellular agriculture), 식물 마이크로바이옴 엔지니어링(Plant microbiome engineering)이, 화이트 바이오(White Bio)에서는 친환경 고분자 생산 미생물(Eco-friendly polymer producing microbe), 빅데이터 기반 생태건강성 평가 기술(Ecological health assessment using bio big data)이 유망기술에 선정됐다.

이 중  포스트 코로나 팬데믹 관련 기술은 개인 맞춤형 체외 면역시스템, 합성 면역, 나노백신/나노항체, 세포배양 축산 기술, 친환경 고분자 생신 미생물 기술 등으로 플랫폼 1개, 레드 2개, 그린 1개, 화이트 분야 1개가 각 선정돼 코로나19의 영향이 크게 반영된 것으로 분석됐다.

세포배양 축산 기술은 코로나 팬데믹으로 공급문제가 발생할 수 있는 축산업을 대체하기 위한 기술이며 친환경 고분자 생산 미생물기술은 일회용 플라스틱 제품 사용 급증에 따른 해결방안을 제시할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

특히 10대 기술 중 파급효과가 가장 클 것으로 예측되는 인공지능 기반 단백질 모델링기술은 분자물리학적 접근방법과 딥러닝 인공지능을 활용해 생물학 난제인 아미노산 서열에서 3차원 단백질 구조 및 세포 내 단백질 작용을 예측하는 기술이다.

실제로 지난해 구글의 AI 프로그램인 알파폴드(AlphaFold)는 코로나19 바이러스의 일부 단백질 구조 예측을 통해 백신 및 치료제 개발에 단서를 제공하기도 했다.

이 기술은 단백질 구조 예측을 넘어 단백질의 생체 내 작용기작 뿐만 아니라 질병과의 연관성, 약물표적 규명 등을 통해 신약개발의 시간과 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 미래기술 발굴을 위해 연구센터는 혁신 연구성과의 키워드 네트워크, 다이나믹스 분석 등으로 혁신형 시드(seed)를 도출한 뒤 이를 기반으로 전문가 토의를 거쳐 후보기술 도출 및 설문조사 등을 통해 최종 기술을 선정했다.

연구센터 김흥열 센터장은 "세계를 혼란 속으로 몰아넣은 코로나19는 아직 진행형으로 포스트 코로나를 넘어 포스트 팬데믹을 대비할 수 있는 혁신기술은 바이오 미래유망기술의 집합체가 될 것"이라며 "5개 포스트 팬데믹 대응기술이 포함됐으나 추가적으로 감염병 대응에 초점을 맞춘 포스트 팬데믹 대응 감염병 유망기술을 도출할 예정이다"고 말했다.

충청비즈  cbiz0419@naver.com

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