'쥬라기공원' 유전자 기술이 현실로…2022년 시장규모 10배로

바이오협회 리포트 - 크리스퍼 가위

DNA 자르고 붙이는 유전체 교정
유전·난치성 질환 치료 등서 활용

빌 게이츠가 투자한 '에디타스'
거대 자본+세계적 기술이 강점
미국 나스닥에 가장 먼저 상장

국내 유전자가위 기업인 '툴젠'
원천기술에 대한 특허 2건 등록
생명윤리·안전성 입증이 관건

세계적으로 흥행한 영화 ‘쥬라기 공원’은 유전자 기술을 이용해 공룡을 복원시키는 얘기다. 영화 개봉 당시만 해도 실현 가능성이 없다는 의견이 우세했으나 최근 과학기술이 빠르게 발전하면서 가능성이 높아지고 있다. 조지 처치 미국 하버드대 교수팀은 유전자가위의 한 종류인 크리스퍼를 이용해서 매머드를 복원하겠다고 발표했다. 유전자가위는 DNA를 자르고 붙이는 유전체 교정 기술이다. 크리스퍼는 유전자가위 기술 중 가장 효율적인 기술로 알려져 있다.

생명공학정책연구센터가 지난해 조사한 자료에 따르면 글로벌 크리스퍼 시장은 2014년 2억달러에서 2022년 23억달러로 10배가량 성장할 전망이다. 주요 활용 분야는 유전 질환 및 난치성 질환 치료, 인간줄기세포 연구 등이다. 지금까지 크리스퍼 연구는 전임상과 임상 1상의 초기 단계에 머물고 있어 실제 질병 치료에 활용되기까지는 다소 시간이 걸릴 것으로 보인다.

크리스퍼 기술로 미국 나스닥에 상장한 기업은 세 곳이다. 모두 지난해 상장했다. 이들의 공통점은 세계적 수준의 기술력과 함께 글로벌 제약사 및 거대 자본과의 제휴다. 가장 먼저 상장한 에디타스메디슨은 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대가 공동 설립한 브로드연구소가 설립한 회사다. 빌 게이츠가 만든 기금인 비엔고와 구글 벤처스로부터 1억2000만달러를 투자받았다. 인텔리아테라퓨틱스는 미국 바이오벤처 기업인 카리부바이오사이언스라는 회사를 모태로 만들어졌다. 다국적 제약사 노바티스와의 제휴를 통해 1500만달러 투자를 유치했다. 스위스의 크리스퍼테라퓨틱스는 독일 기초과학연구기관인 막스플랑크연구소에 기술자문을 했다. 독일 제약사 바이엘과 합작법인도 설립해 총 3억6500만달러의 투자를 받았다. 나스닥 상장으로 5600만달러를 유치해 초기 투자자본 확보에 성공했다.

국내에도 유전자가위 기업인 툴젠이 있다. 툴젠은 기초과학연구원(iBS)의 김진수 단장이 기술 자문을 맡고 있다. 2015년에는 생명과학 연구용 제품으로 유명한 서모피셔사이언티픽과 기술제휴 협약을 맺었다. 툴젠은 지난해 9월 크리스퍼 유전자가위 원천기술에 대한 국내 특허 2건을 등록했다. 등록된 특허는 크리스퍼 유전자가위에 대한 원천기술과 크리스퍼 유전자가위의 정확도를 높이는 기술에 대한 특허다. 국내에 특허가 등록되면서 해외에서 시행하고 있는 기취득 특허를 대상으로 한 우선심사제도를 활용하는 게 용이해졌다. 크리스퍼 원천기술에 대한 특허분쟁이 미국에서 진행되고 있기 때문에 미국의 크리스퍼 관련 기업들과 비교했을 때 상대적 우위를 점했다고 할 수 있다. 추후 중국 일본 등 아직까지 크리스퍼 유전자가위 기술에 대한 특허 등록이 이뤄지지 않은 국가를 중심으로 특허 등록을 선점해간다면 툴젠은 아시아 시장에서 큰 영향력을 발휘할 수 있을 것으로 전망된다.

아직까지 국내를 비롯해 미국 일본 등에서는 인간 배아를 대상으로 한 유전체 교정연구에 부정적인 시각이 많다. 최근 영국 정부는 인간 배아를 대상으로 하는 DNA 교정 연구를 승인했다. 중국은 인간배아에 대한 유전자가위 활용이 규제 없이 활발히 연구되고 있다.

크리스퍼 기술은 생명윤리 및 안전이 중요한 만큼 세계적인 규제와 안전성 이슈가 기술 상용화의 관건이 될 전망이다.

이계민 < 한국바이오경제연구센터 선임연구원 >