글 최성열 생명공학정책연구센터 연구원
글로벌 오가노이드 시장은 2019년 약 7775억 원 규모에서 2027년 약 3조8000억 원 규모로 연평균 22.1% 성장할 것으로 예상된다. 미국과 유럽연합(EU), 일본 등 바이오 연구개발(R&D) 선진국들이 글로벌 시장을 주도하고 있다.
북미, 유럽, 아시아·태평양 지역의 2027년 시장 전망을 살펴보면 북미는 약 14억 달러 규모(21.7%), 유럽은 약 12억 달러(22.5%), 아시아·태평양은 약 5억1000만 달러(연평균 23.1%) 규모의 성장을 할 것으로 전망된다. 중국, 일본, 인도, 한국 등 아시아는 가장 빠르게 성장하는 시장으로 기대되고 있다.
크리스퍼, 빅데이터 등 타 기술과 결합해 바이오헬스 핵심기술 될 것
오가노이드는 줄기세포 또는 장기기반세포의 자기조작화 능력을 바탕으로 복잡한 생체 장기 모방 기능을 구현하는 기술이다.
오가노이드 분야가 발전하기 위해서는 생물학뿐만 아니라 관련 제반 분야에 대한 기술적 진보가 같이 진행돼야 한다. 즉 오가노이드 시장 발전을 위해서는 세포 조직 배양뿐만 아니라 실험 관찰 데이터 분석 등 고급 연구자의 육성이 병행돼야 한다. 미국, EU, 인도 등의 오가노이드 시장 성장에 따라 전문인력에 대한 지속적인 수요가 있을 것으로 예상된다.
현재 시장에서는 크리스퍼(CRISPR), 3D 세포 조직 등 최신 유전자 편집 기술, 빅데이터 등 디지털 기술, 배아·암 모델링·칩 기술 등과 결합해 차세대 바이오헬스의 핵심기술로 자리 잡을 것이라는 기대감이 상승하고 있다.
특히 개인 맞춤형 정밀의료 분야, 신약 개발 전 임상 단계에서 윤리적 비난에 직면하고 있는 동물실험 분야에서 활용될 것으로 기대하고 있다. 예컨대 미국, 유럽 연구진은 감염병 모델링, 후보물질 탐색 등 바이오 연구개발 과정에서 오가노이드를 활용한 실험을 추진하고 있다. 일본 연구진도 오가노이드를 통한 약물 효과성 검증을 진행하였으며 독감치료제 아비건 효능 테스트에 활용됐다.
다양한 장기에 대한 약물 테스트 목적 오가노이드, 시장 주목도 ↑
현재 오가노이드는 신약 개발 과정에서 폐, 장, 간, 편도 등 다양한 장기에 대한 약물 독성 및 효과성과 관련해 사용되고 있으며 향후 세포치료 및 장기이식 등 재생치료제로서 활용이 기대된다. 그리고 오가노이드 세포 기술과 디지털 칩(제어·분석) 기술이 결합해 ‘오간온어칩(organ-on-a-chip)ʼ이 암 분야 연구에서 혁신을 가져올 것으로 전망된다.
현재 오가노이드 시장을 주도하고 있는 기업으로는 독일 머크, 코닝 등 생명과학 회사와 서모피셔, 스템셀테크놀로지, 3D나믹스, 오가노이드테라퓨틱스, 페프로텍 등 줄기세포 관련 회사가 시장을 선도하고 있다.
2019년 서모피셔는 오가노이드 세포주 개발을 목적으로 다양한 세포배양 솔루션을 제공하기 위해 차세대 인큐베이터(Thermo Scientific Cytomat 2 C-LiN Series Automated Incubator)를 출시했다. 코닝은 스피어로이드 및 오가노이드 배양 모델을 지원하는 새로운 솔루션 제품을 출시했다.
글로벌 오가노이드 시장이 성장하면서 바이오 기업들은 사업 확장을 위해 전략적 협력 및 파트너십, 인수합병을 진행하고 있다. 2020년 독일 머크와 바이오메드 X는 자가면 역질환의 바이오마커를 식별하기 위해 기존 고처리량 유전체학, 뮤린 및 인간 피험자로부터 장 오가노이드 생성 연구 협력을 진행했다.
영국의 셀레스와 맨체스터 바이오젤은 환자 유래 오가노이드 제조, 확장 및 재현성을 향상시킬 수 있는 완전 합성 3차원 스캐폴드 개발을 위한 파트너십을 체결했다.
국내 오가노이드 시장은 글로벌 시장과 비교하여 정부 투자를 바탕으로 초기시장 단계에 있다. 분당 차병원, 티앤알바이오팹, 오가노 이드사이언스, 넥스트앤바이오가 오가노이드 시장에서 활발하게 활동하고 있으며 오가노이드 개발을 위한 범부처재생의료기술개발 사업에 차의과학대, 오가노이드사이언스, 건국대가 과제에 선정돼 진행할 예정이다.
*이 글은 <한경바이오인사이트> 매거진 2021년 11월호에 실렸습니다.
