166…NICE, 제21권 제2호, 2003
구 윤 모
인하대학교 생명화학공학부, 초정밀생물분리기술연구소(ERC) [email protected]
다가오는 21세기, 인류문명과 복지향상의 측 면에서 정보통신과 생명공학은 인류의 미래를 짊어질 양대 유망산업으로 손꼽히고 있으며, 특 히 생명공학은 높은 기술성과 다양성, 그리고 환경친화적 특성으로 인하여 21세기 제3의 산 업혁명으로 불리고 있다. 유용한 생물물질을 생 산하는 생물공학은 생물체의 유전형질 변환에 서부터 생물반응을 거쳐, 고순도의 생물물질을 회수하기까지 전 과정이 고도의 기술집약적 산 업으로서, 부존자원이 적은 우리나라에서는 필 히 추구해야 할 산업이다. 생물공학 제품 중 항 암제, 백신 등 인체에 직접 주사되는 약품의 경 우 99% 이상의 고순도로 제조되어야 하고, 이 에 따른 분리정제 비용은 생산원가의 70~90%
를 차지하며, 그 결과 2005년에는 생물분리 시 장규모가 미국에서만 150억불을 넘어설 것으로 전망된다. 이와 같이 고부가가치 생물공학 제품 생산에 있어서 경제성 있는 고순도 분리정제기 술은 제품의 산업화 성패에 직접적으로 작용하 며, 그 상관관계는 절대적이다. 분리정제 기술과 관련하여 생명공학기술 및 산업의 세계적 현황 은 다음과 같다.
Super Drug이라 불리며 초기 생명공학산업 계를 이끌었던 항암제를 비롯한 많은 생명공학 제품들의 특허가 오는 2000년대 초반에 만료되
면 이들은 모두 재조합 generic 의약품이 되어, 이후 이들의 상품 경쟁성은 단지 생산cost에 의 존하고, 이는 오로지 확실한 분리정제 기술을 확보한 기업과 국가의 몫이 되는 것이다.
순수한 이성질체만이 갖는 고기능성 생리활 성의 가치증가와 더불어, 미국FDA는 광학이성 질체의 혼합물인 racemate로부터 L-, D-form 을 분리정제할 경우 각각의 이성질체를 신물질 로 허가하겠다는 정책을 발표하여, 정밀화학소재 분야에 있어 키랄 분리는 신물질 개발이라는 측 면에서 매우 중요한 연구과제로 부상하고 있다.
현재 Human Genome Project가 완결된 역 사적 시점에서, 이후 세계 생명공학 연구의 맹렬 한 흐름은, 유전자의 구조를 이로부터 발현되는 단백질의 기능과 연결시키는 소위 Functional Genomics(Proteomics)에 집중되고 있다. 이러 한 Proteomics 연구의 승패는 극한기술로서의 고속분석기술(High Throughput Screening)의 확보에 좌우되며, 이 기술은 향후 세계 생명공 학 산업의 판도를 결정하게 될 것이다.
이러한 시점에서 본 고에서는 향후 생명공학 산업의 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 기대 되어, 국내외적으로 활발한 연구가 진행되고 있 는 대표적인 생물분리기술들을 소개한다.