[주목! e기술] 생명공학기술의 진화

생물학과 기술의 결합
의료, 바이오 등 다양한 분야서 핵심적 역할
코로나19 백신 및 치료제 개발에도 기여

[이데일리 송영두 기자] 생명공학(Biotechnology)이란 생물학과 기술이 결합된 것을 의미한다. 생물학적 특성과 자연적인 과정을 통해 기술 및 산업적으로 중요한 문제를 해결하는데 핵심적인 역할을 하고 있다는 게 전문가들의 평가다. 한국바이오안전성정보센터가 발간한 ‘생명공학기술 응용 분야’ 리포트를 통해 생명공학기술의 쓰임새와 발전에 대해 알아본다.

리포트에 따르면 19세기 후반부터 생명 연장이 전 인류의 관심사로 떠올랐고, 기후변화 등으로 다양한 문제가 발생하면서 각 분야에서 이를 해결하기 위한 새로운 대안으로 생명공학기술이 활용되고 있다.

특히 최근 활약상은 코로나19 상황에서 잘 드러난다. 생명공학기술은 바이러스 유전체 해독과 생체 작용의 이해를 바탕으로 코로나 대유행 대응에 선제적 역할을 하고 있다. 이 같은 의료 및 바이오 분야 외에도 생명공학기술의 혁신은 일상생활 깊숙이 침투해 있으며, 많은 분야에서 다양한 역할을 하고 있다.

그 중 바이오산업과 관련된 화학산업에서 활발하게 활용되고 있다. 산업 공정 효율을 높이고, 생산 공정에서 유발될 수 있는 환경적 악영향을 감소시키기 위해 생명공학기술이 응용된다. 식품 및 사료, 화학제품, 세제, 펄프 생산 시 공정 효율을 향상하기 위해 GM미생물을 개발해 활용하고 있다.

또한 바이오 연료 및 바이오가스 생산에 생명공학기술이 다양하게 활용되고 있으며, 바이오매스를 이용해 연료 생산을 추진하기 위한 연구가 진행되고 있다. 다양한 활성 성분 생산으로 화장품 개발에도 활용되는데, 코직산, 히알루론산, 레스베라트롤 등 유용물질을 대량 생산해 화장품 원료로 이용한다.

(자료=한국바이오안전성정보센터)

의약산업의 경우 인간 건강을 개선하기 위한 치료제 개발, 질병 예방 및 퇴치 등을 위해 살아있는 세포 및 기타 세포 물질을 활용한다. 병원체 및 인체 세포 생물 기작 등의 이해, 미생물, 식물, 동물의 생리적 특성 등의 연구를 통해 의약품 및 기타 화학물질 등을 생산한다.

대표적으로 GM담배에서 항 림프종 백신을 개발했고, 대량생산이 가능한 식물에서 항체를 생산해 항생제를 개발했다. 최근에는 바이오의약품으로 다양하게 활용될 수 있는 유전자 변형 엘라스틴 제조합체를 설계했다는 보고가 있다. 2020년 미국 유나이티드 세라퓨틱스 자회사 리비비코는 미국 식품의약국(FDA)으로부터 유전자 변형(GM) 식용 돼지를 승인받았다.

과거 연어가 식품용으로 승인된 적은 있지만, 유전자가 변형된 포유류가 의료 및 식품용으로 승인받은 것은 최초다. 해당 돼지는 야생 진드기에 물린 사람이 육류와 유제품 섭취 시 나타나는 알파 갈 알레르기에 걸린 사람들에게 치료용으로 사용될 수 있다.

한국바이오안전성정보센터는 “최근 유전자가위 기술 발전으로 기존 GM기술보다 정확하고 효율적으로 생물체 기능을 이용하거나 개선할 수 있게 됐다”며 “현재 코로나 백신 및 치료제 생산에 생명공학기술이 직접적인 역할을 수행하고 있고, 대중들의 기대치도 높은 상황”이라고 말했다. 이어 “생물 유전체 정보 및 구성 요소를 바탕으로 기존 생명체를 모방해 생물 시스템을 설계하는 합성생물학 분야도 바이오의약 분야 외에도 환경 및 에너지, 화학, 농업에도 많은 도움을 줄 것으로 전망된다”고 덧붙였다.

송영두 (songzio@edaily.co.kr)