바이오 테크 혁명, 리처드 올리버

만일 먼 장래를 내다보아서 공상과학처럼 보이는 것이 있다면 그것은 잘못된 것이다. 하지만 공상과학처럼 보이지 않는다면 그것은 더욱 잘못된 것이다. -크리스틴 피터슨

   

오늘날 바이오테크는 '식물, 동물 및 인간의 세포를 포함한 일단의 유기 세포 기능을 이해, 변경, 조작하려는 목적을 가지고 있는 기술 산업'을 포괄적으로 의미한다.

유기물과 무기물 사이의 경계가 점차 허물어 지고 있음.

   

바이오 경제의 3가지 성장 법칙

• 지식이 날마다 두 배로 증가한다.

  (바이오 시대의 변곡점은 화학에서 주기율표의 완성, 물리학에서 원자 분열의 성공, 전자 공학에서 트랜지스터의 개발에 필적할 만하다.)

• 크기가 작을수록 멀리 퍼져 간다. (바이오테크의 연구개발은 최종 결과를 미리 확인하고 예측하는 것이 매우 어렵다는 면에서 다른 기술의 연구개발과 많이 다르다.) 작지만 세계적임..
• 성장 곡선이 수직을 이룬다.

     

     

  바이오 회사들의 전체 평균 운영비에 대해서 연구개발비가 차지하는 비율은 36%이다...

  1999년의 경우 바이오테크의 최대 시장은 제약, 농업, 환경 분야로서 약 150억 달러의 매출을 기록하고 있다. 여기에서 의약품이 차지아는 비율은 90%나 된다.

     

  20세기가 물리와 화학의 시대였다면 21세기는 생물학의 시대가 될 것이다. 21세기 전체는 아니겠지만, 최소한 앞으로 펼쳐질 반세기 동안에는 세계 경제가 생물학으로부터 대부분의 연료를 공급받게 될 것이 분명하다.

     

  인간의 삶과 사회가 얼마나 빠른 속도로 발전하고 변화하는지에 대한 이야기를 하기 위해 초파리를 예로 드는 사람도 있을 정도다. 반년 동안 무려 15세대나 번식을 한다.

     

  바이오 연구분야

• 침실이 아닌 실험실에서 생명을 창조하는 연구
• 아이들의 성을 미리 결정하고 유전자 조합을 디자인하는 연구
• 의약품을 개인의 유전자 타입에 맞춤 조제하는 약리유전학 (Pharmagenomics)
• 각종 질병 및 질환을 일으키는 유전자에 대한 연구
• 암, 심장병, 에이즈와 같은 질병들을 예방하고 치료하기 위한 유전적 치료법
• 손상된 뇌세포 및 척수의 복원
• 성장 장애나 치명적인 감염의 치료를 위한 단백질의 생산
• 체내에서 암세포에만 특이하게 존재하는 항원을 인식하는 단일 클론(monoclonal) 항체의 실험실 대량 생산
• 인간을 포함한 포유류를 복제하는 기술
• 노화와 비만의 조절
• 인간의 장기를 갖고 있는 동물
• 저렴한 형질 전환 식물들
• 50년 또는 100년씩 걸리지 않고 단 몇 년 만에 크게 자라는 나무
• 플라스틱용 원자재를 대체할 천연 식물
• 곤충 및 동물 공장에서 생산된, 세상에서 가장 튼튼한 섬유와 가장 강력한 접착제
• 오늘날의 컴퓨터보다 수천 배 이상 빠른 단백질 컴퓨터
• 바이오 전자 코, 혀, 귀, 머리 등…
• 바이오 인조 피부, 혈액, 뼈 연골
• 손상시 스스로 복원되고 주변 환경에 대신할 수 있는 자유자재로 움직이는 신소재
• 잉크, 페인트 및 어떤 얼룩도 묻지 않는 신소재
• 생산재, 소비재 및 건강 관리 목적에 응용될 수 있는, 모양을 계속 변형할 수 있는 신소재
• 효율적이며 무공해이고 무료나 다름없는 새로운 에너지원
• 추울 때는 태양의 에너지를 가두어 보관하고 더울 때는 열을 반사해 냄으로써 난방 및 냉방과 관련된 에너지 소비와 공해를 줄여주는 새로운 페인트
• 인간의 노화와 싸울 수 있는 길을 열어줄 스마트 쥐

     

  새로운 기술 및 경제 패러다임의 특징-OECD 보고서 1989

• 많은 제품과 생산 공정에 기술 혁신이 이루어짐으로써 제품군이 다양해진다.
• 많은 제품과 생산 공정에 있어서의 비용이 절감된다.
• 경제 전반에 걸쳐 영향력이 심화된다.

  => 바이오 소재는 새로운 경제 패러다임으로서의 모든 조건을 갖추고 있다.

     

  지금은 원자재 가격을 낮추는 대신 다시 잘 재조합해 효율적으로 사용함으로써 생산 비용 절감을 꾀하고 있다. 바이오 소재 기술이 기존 원자재의 본질을 바꾸고 새로운 자원을 탈바꿈시키고 있는 것이다.

     

  원자는 측량 가능한 가장 작은 단위이며, 만물은 이를 바탕으로 만들어졌다. 따라서 이것은 민주 사회의 기본이 된다. - Democritus

     

  역엔지니어링: 제품이 출시되면 경쟁업체에서 곧장 제품을 자세하게 분석해서 비밀을 알아낸다.

     

     

  1990년대의 속도가 앞으로도 유지된다면, 2005년이 되면 바이오 지식은 매월 2배로 늘어날 것이다. 2010년에는 매주, 2016년에는 날마다 두 배로 늘어날 것이다. -1999년도.

     

  바이오 지식의 Spillover

• 연구활동 자체가 많음
• 진행되고 있는 바이오테크 연구의 대부분이 기초 연구 또는 응용 연구로서 아직 본격적인 스필요버가 시작되지 않았다는 점이다. 최근의 정보 기술 연구는 대부분 제품 개발에 집중돼 있는데, 이것은 정보 시대가 성숙할 대로 성숙했다는 또 다른 반증이기도 하다. 더욱이 바이오테크 연구는 물질 자체의 근본적인 이해를 목표로 하고 있기 때문에 스필오버 효과는 물질을 사용하는 모든 산업에 나타날 수 있고 또 나타날 것이다.

     

  BioNumerick 사 약품 실험의 시뮬레이션에 컴퓨터를 이용함으로써 임상 실험에 필요한 기간을 년에서 2년으로 단축시켰다.

  제약 연구 과정의 리엔지니어링은 약품 개발의 전 과정에서 시간을 단축시켜 준다. Discovery 단계에서는 더욱 유용한 물질을 분리해 낼 수 있도록 함으로써 결과적으로 상업적 성공률을 높여준다. Screening 과 테스트 단계에서는 여러 임상 실험을 동시에 모니터할 수 있고, 때로는 컴퓨터를 이용해 시뮬레이션함으로써 아직 개발중인 약품에 대한 효능을 더욱 잘 설명할 수 있도록 해준다. 요컨대, 리엔지니어링에 의해 새로운 연구 결과가 상업화되기까지의 시간이 단축되는 것이다.

     

  물질이 원자라는 기본 단계에 들어가면 원래 유기물이었든 무기물이었든 상관없이 비물질적인 것이 된다. 바이오 소재는 모든 물질을 원자 단계에서 다루는 것을 목표로 하기 때문에 무기와 유기 간의 경계를 가차없이 허문다. 자연에서는 뼈, 이, 조개 껍데기 같은 무기 물질이 유기물의 도움을 받아 성장하기도 한다.

     

  다이아몬드는 물질 중에서 가장 딱딱하며 열전도율도 높을 뿐만 아니라 전압을 걸었을 때 전자의 에너지가 상승하는 포이 실리콘의 5배나 되기 때문에 반도체 소자로서도 훌륭한 가능성을 보여준다. 문제는 다이아몬드가 실리콘 대신 칩으로 사용되려면 요철이 전혀 없는 완벽한 평탄 구조로 만들어져야 한다는 것이다…. 후에….

     

  여러 기술들...

  neuroimaging

  Angiogenesis(신생혈관형성)을 억제하여 종양 성장을 막고 암에 대한 새로운 치료 방법을 열게 될 단백질의 발견

  모기 안의 말라리아 병원균이 성장할 수 있도록 해주는 세 종류의 단백질 발견

  달팽이, 산호 및 상어와 같은 해양 동물로부터 진통제 및 항암제 물질의 추출

  ...

  종양이 세포분열을 유도하기 위해 사용하는 EGF(Endothelial Growth Factor)를 격파하기 위한 방법을 찾게 될 날도…

     

  독일의 물리학자 Erwin Schrodinger는 1944년 "생명이란 무엇인가"를 통해서 분자생물학이라는 새로운 과학을 탄생시킴.

     

  Lawson Bragg & Henry Bragg => X-ray crystallography

  이 방법을 통해서 DNA의 구조를 밝혀냄: complementarity 원리

     

  Angiostatin, endostatin 은 종양을 가진 생쥐에 투여하는 실험을 한 결과 이 두 단백질이 종양에 혈액이 공급되는 것을 차단해 더 이상 성장하거나 전이되지 못하도록 하는 기능을 가지고 있다는 사실을 밝혀냄.. -포크만 박사

     

  1993년 스미스클라인 비캠과 휴먼 게놈 사이언시스 사이에 역사적인 제휴가 이루어지면서 바이오 산업 전체 흐름이 바뀌었다. 사람들이 드디어 유전자를 돈으로 보기 시작했다.

     

  약리유전학(Pharmocogenomics)은 특정 유전자 형질을 가지고 있는 환자를 위한 치료제를 개발하는 것을 주요 목표로 한다. 하나의 약품으로 모든 사람을 치료하는 산탄총 난사 방식 대신에, 특정 유전 형질에 따라 정교하게 약이 제조되어 더 효과적이고 부작용도 적은 맞춤 치료제를 개발할 수 있는 것이다.

  의약품은 더 이상 블록버스터식의 단일 약품으로만 머물러서는 안 되고 소수의 개별적이고 특수한 목적에 맟춰 설계돼야 한다. 그렇게 되면 제약 산업은 질병이 아닌 사람을 치료하게 될 것이다.

     

  바이오 소재 산업에서 성공의 열쇠는 뛰어난 과학 연구팀과 계속적으로 막대한 연구 자금을 댈 수 있는 자본가 그리고 경영에 신빙성과 안정성과 비전을 동시에 제공할 바이오테크의 실질적인 파트너들-기업, 정부, 대학-의 손안에 감춰져 있다.

     

  크레이그 벤터는 공식적인 연설에서 발칸 반도에서 벌어지고 있는 거의 동일한 유전적 조성을 갖고 있는 민족간의 전쟁이 얼마나 모순적인가에 대해 의견을 표시한적이 있다. 아마도 멀지 않은 장래에 전세계 사람들 각자가 서로 경제적으로뿐 아니라 유전적으로도 상호 의존하는 바이오 캐피털리스트임을 깨닫게 될 것이다.