단일세포 유전자 분석·유전자 가위 등 유망 바이오헬스 기술 선정
유전자 분석 기술의 급진전으로 2017년에는 새로운 바이오헬스 시장이 열릴 것으로 예상된다. 개인 단일세포 유전체 분석부터 맞춤형 치료제나 유전자 가위기술 등이 속속 상용화 단계로 들어서기 때문이다. 특히 인간 유전자 정보에 접근해 질병과 관련된 세포를 미리 잘라내거나 교체하는 치료 중심 기술이 주목받고 있다.
한국생명과학연구원은 최근 10대 유망 바이오 기술과 관련해 2020년까지 단일세포 유전체 및 전사체 분석기술이, 2022년에는 단일세포 후성유전체 분석기술이 나올 것으로 전망했다.
단일세포 유전체 분석기술은 다세포 생물의 조직을 이루는 개개의 세포 수준에서 DNA나 RNA 등 유전체 정보를 분석하는 기술이다. 개별 세포의 서로 다른 특징으로 암세포 등 질병 세포 이질성에 따른 맞춤형 치료가 가능하다.
개별세포는 서로 다른 분자를 가지는 특징이 있어 유전자 분석 기술을 잘 활용하면 암세포 등 질병세포에 따른 맞춤형 치료로 의료비 절감과 삶의 질 향상에 기여한다는 것이다.
이 때문에 바이오 업계 관계자들은 앞으로 암 환자 치료를 위해 다른 건강한 세포와 달리 암 세포가 가지고 있는 이질성 및 항암 치료로 생긴 암세포 내성 획득 과정을 잘 연구해야 한다고 목소리를 높이고 있다. 단일세포 수준 유전체 분석으로 암을 치료할 수 있도록 기술을 발전시켜야 한다는 것이다.
질병 관련 유전자를 편집해 난치병과 유전병 등을 치료하는 맞춤형 치료제 개발도 속도가 붙었다.
지난해 7월 코오롱생명과학은 식품의약처에 퇴행성관절염치료제 ‘인보사(Invossa)’의 품목허가를 신청했다. 올해 국내 첫 유전자치료제가 될 것으로 예상된다.
또 신라젠의 간암치료제, 바이로메드의 허혈성지체질환치료제 및 당뇨병성신경병증치료제, 제넥신의 자궁경부전암치료제 등도 주목을 받고 있다.
대형병원들도 유전체 분석과 빅데이터 인공지능 등 새로운 의료 기술에 집중하고 있는 추세다.
지난해 12월 국가연구개발성과평가 유공 국무총리 표창을 받은 삼성유전체연구소는 개인별 맞춤형 항암치료를 위한 임상유전체진단 기술을 개발했다. 또 단일세포 수준에서 유전체정보 분석이 가능한 초정밀 진단기술 임상적용, 정밀의료를 위한 유전체정보분석 신기술 개발 등의 성과를 냈다.
4차 산업혁명의 핵심기술로 꼽히는 유전자가위 기술도 빠른 속도로 진전되고 있다. 이 기술은 세포 내 유전자를 편집해 질병을 치료하는 것을 목표로 한다. 유전자가위 기술은 세포 속 유전자를 정확히 자르고 배열하는 효소(단백질) 시스템이다. 주로 유전자 변이가 원인인 희귀질환이 치료 대상이다.
국내 유전체 교정 바이오벤처인 툴젠(Toolgen)은 3세대 유전자 가위인 크리스퍼(CRISPR-Cas9) 기술을 보유하고 있다. 효율적으로 원하는 유전자만 제거할 수 있는 우수한 기술로 평가받는다. 크리스퍼는 몸속 세포를 꺼내 유전자를 교정하거나 직접 몸에 들어가 세포 유전자 치료를 하는 기능을 한다.
툴젠은 지난 4일 호주 특허청에서 등록 예고 공지를 받았다고 밝혔다. 등록 예고는 가등록으로 다른 업체들의 이의가 없으면 그대로 등록이 확정된다. 툴젠은 손과 발의 근육이 위축되는 유전자 변이 희귀 질환인 샤르코-마 리-투스병 치료제와 피가 멈추지 않는 혈우병 유전자교형 치료제 등을 개발하고 있다.
유전자 가위 기술이 희귀유전자 질환이나 치료 효율이 낮은 난치질환을 고칠 수 있는 만큼 앞으로 높은 치료효과를 보일 것으로 업계는 예상하고 있다. 2018년까지 감염성 질환에 대해 최초 유전자 편집 기반 치료의 FDA승인을 기다리고 있다.
우창우 생명공학정책연구센터 연구원은 “크리스피같은 유전자 가위 기술은 전세계가 주목하고 있는 기술”이라며 “그러나 아직 관련 법안이 미비해 혼란이 가중될 수 있어 관련법 제정과 사회적 논의가 필요하다”고 말했다.