바이오테크
CRISPR 인간 건강을 넘어: 유전자 편집을 위한 새로운 투자 프런티어
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CRISPR 인간 건강을 넘어
K리스퍼 유전자 편집이 인간 건강에 제공하는 놀라운 능력에 대해 말할 것이 많습니다. 이는 우리가 이전 기사에서 논의한 내용입니다:
주요 유전자 편집 기업 비교:
주요 게놈 도구 제조업체 비교:
Illumina vs Pacific Bioscience: 차세대 게놈 시퀀싱 회사를 선택하기
하지만 유전자 편집이 인간에만 국한되어야 할 기술적 이유는 없습니다. CRISPR는 이미 합성생물학과 같은 새로운 분야에 활용되고 있으며, 조류 바이오연료에도 고려되고 있습니다. 그럼에도 불구하고 인간 의학을 넘어선 가장 큰 시장은 이제 막 시작 단계에 있습니다: 농업 및 식품 생산을 위한 유전자 편집.
유전학과 농업
대부분의 사람들에게 유전자 변형과 농업이라는 개념은 GMO를 떠올리게 합니다. 일부 지역에서는 비교적 받아들여지지만, EU와 같은 큰 시장에서는 엄격히 금지되어 있습니다.
이는 유전학과 농업 사이의 연관성을 바라보는 다소 제한된 시각입니다. 실제로 초기 농업 시도조차도 야생 품종을 변형하여 “가축화”된 종으로 만드는 데 크게 의존했습니다. 이는 식물과 동물 모두에 해당합니다.
첫 번째 방법은 선택적 교배였습니다. 농부들은 돌연변이를 직접 만들 수는 없었지만, 우연히 발생한 돌연변이를 보존하고 퍼뜨릴 수 있었습니다. 또한 다양한 품종의 유전자를 교배하여 보다 강인하고 생산적이며 건강한 작물과 가축을 만들었습니다.
1920년대에는 돌연변이 육종이 등장했습니다. 이는 화학적 또는 방사성 돌연변이원을 이용해 돌연변이 과정을 가속화하고, 고도화된 선별 과정을 통해 새로운 품종이나 형질을 찾는 방식입니다. 이 방법은 GMO로 간주되지 않으며 오늘날 우리가 섭취하는 식품의 대부분을 차지한다는 점을 유념하십시오.
그 후 1980년대에 이식형 육종이 시작되었으며, 외래 유전자를 식물 및 경우에 따라 동물에 삽입했습니다. 이것이 일반적으로 GMO라 불리는 것입니다. 무작위 돌연변이 대신 보다 목표 지향적인 과정이었지만, 삽입된 유전자의 위치와 같은 일부 세부 사항은 통제되지 않았습니다.
2000년대에 첫 번째 개념 증명이 이루어지면서 우리는 현재 게놈 편집 단계에 진입했으며, 이는 작물 개선의 최종 프런티어가 될 가능성이 있습니다.
식물 및 동물 유전자 편집
우리는 GMO 식물에 대해 언급했지만, 이는 유전적 변형의 가장 잘 알려진 적용 사례 중 하나에 불과합니다. 현대 의학에서는 염소 우유에서 항혈전 단백질을 생산하고, GMO 박테리아에서 인슐린을 생산하며, 암이나 다발성 경화증 치료제 등을 달걀에서 생산할 수 있습니다.
GMO는 엄격히 규제되기 때문에, 유전자 편집은 큰 상업적 이점을 가질 수 있습니다. 대부분의 규제에 따르면, “식물이 자연적으로 가지고 있는 DNA를 편집하는 경우, 결과 식물은 전이형/GM이 아닙니다. 다른 종의 DNA를 추가하는 경우, 결과 식물은 전이형/GM이 됩니다.”
따라서 식물이나 동물에 초점을 맞춘 많은 유전자 편집 기업들은 EU와 같은 거대한 시장에 진입할 수 있는 반면, 기존 GMO 경쟁업체는 진입이 금지됩니다.
현장에서 CRISPR 유전자 편집의 잠재력은 막대합니다. 가능한 적용 사례가 너무 많아 나열만 해도 많은 공간을 차지합니다:
동물
- 취약성 감소: 연어, 돼지, 소, 닭 등에서의 질병.
- 수확량 증가: 근육량 증가, 성장 속도 가속, 사망률 감소 (예: 양식 연어의 40%가 성체에 도달하지 못함).
식물
- 환경 조건에 대한 저항성 증가: 염분, 가뭄, 극심한 고온, 홍수, 바람, 추위 및 서리.
- 생산성 향상: 광합성 개선, 곡물 및 과일 성숙 가속, 바이오연료 및 퇴비용 바이오매스 증가 등.
- 해충 및 질병에 대한 저항성: 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 곤충.
- 상업적 특성 개선: 버섯과 과일의 갈변 방지, 저장 수명 및 영양 가치 증가, 무씨 과일, 색상/외관/맛 변경 등.
농업의 새로운 활용
- 식물이나 동물을 “바이오공장”으로 전환하여:
- 인간 의학: 항체, 의료 치료 등…
- 인체 이식 준비가 된 장기.
- 바이오연료.
- 향신료, 향, 색소.
- 비알레르기성 품종.
농업 분야 CRISPR 유전자 편집의 가능성과 과제에 대해 더 깊이 탐구하려면 Innovative Genomics Institute의 이 페이지를 참고하십시오.
CRISPR을 농업에 활용하는 기업 선정
많은 기업이 CRISPR을 농업에 적극 활용하고 있으며, 이미 시장에 출시될 제품을 보유하고 규제 승인 대기 중입니다.
이 분야에서 활동하는 기업들에게는 전통적인 GMO에 비해 유전자 편집에 대한 규제 부담이 훨씬 가벼운 것으로, 권위 있는 잡지 Nature에 따르면 “미국에서 게놈 편집 식물에 대한 규제 부담이 거의 사라졌습니다. 브라질, 아르헨티나, 호주도 유사한 접근 방식을 취했습니다.”
1. Aquabounty
기술적으로는 유전자 편집 기업은 아니지만, Aquabounty는 30년 동안 GMO 연어를 선도했습니다.
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그럼에도 불구하고 이미 FDA 승인을 받았기 때문에 관심 있는 투자자들에게 주목할 가치가 있습니다. 이 기술은 오래된 유전자 변형 기법에 의존하지만, 연구를 통해 고품질임이 입증되었으며 유전자 삽입에 문제가 없습니다.
2. Bayer
몬산토와 합병한 후 세계 최대의 바이오테크 및 종자 기업 중 하나가 된 Bayer는 전통적인 GMO 종자 시장의 대부분을 장악하고 있으며, 옥수수, 대두, 밀 등 차세대 종자를 위해 CRISPR 활용에도 힘쓰고 있습니다.
전통적인 GMO에서 진화하기 위한 이 노력의 일환으로, 가장 큰 합성생물학 기업 중 하나인 Gingko Bioworks(DNA)와 파트너십을 맺었습니다. 이 파트너십은 미생물의 유전자 편집을 통해 화학 비료의 생물학적 대안을 개발하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
3. Gingko Bioworks
Gingko에 대해 말하자면, 그들은 박테리아를 “재배”하는 구체적인 옵션도 개발하고 있습니다. 특히 대마 식물 재배를 실험실에서 생산된 카나비노이드로 대체하는 것이 눈에 띕니다.
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시간이 지나면서 대마, 담배, 심지어 커피와 같은 다양한 제품에 대한 “재배”가 단순히 식물을 재배하는 것을 넘어 바이오테크 사업이 될 가능성이 높습니다. 또한 동물 및 작물 건강을 위한 솔루션도 개발하고 있습니다.
4. Corteva Agrisciences
410억 달러 규모의 기업인 Corteva Agrisciences는 CRISPR 기술을 활용한 새로운 작물 라인을 개발하고 있습니다.
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이를 위해 국제 연구기관과의 광범위한 파트너십 네트워크를 활용합니다. 또한 프랑스 종자 생산업체 Vilmorin & Cie와 계약을 체결해 Corteva의 CRISPR 특허에 접근할 수 있게 했습니다.
5. Benson Hill
CRISPR 혁신을 논할 때 초점은 종종 의료 바이오테크 기업이나 공공 연구소에 맞춰지지만, 농업 기업도 근본적인 연구에 참여하고 있습니다. 이는 Benson Hill이 Cas12a2에 대한 발견과 이른바 CRISPR 3.0 발견을 통해 보여줍니다.
이 기업은 대두에 집중하고 있으며, 완두와 양식업에도 진출해 있습니다. 아직 초기 단계이며 2025년까지 EBITDA와 자유 현금 흐름 모두에서 수익성을 달성할 계획입니다.
6. Cibus
이 기업은 유전자 편집 및 기타 방법을 통해 식물 세포를 변형하여 바이오리액터를 만들고 있습니다.
CBUS 가격 차트
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이 바이오리액터는 화장품, 식품 또는 의약품에 사용되는 분자를 생산하는 데 활용될 수 있습니다. 바이오리액터는 세포 배양과 유사하게 작동하여 식물 조직이 조직되는 방식을 모방함으로써 한 번에 다수의 화합물을 생산하고 비용을 절감합니다.
7. ToolGen (199800.KQ)
이 기업은 유전자 편집을 위해 CRISPR-Cas9 플랫폼을 사용하고 있습니다. 이는 인간 건강, 동물 및 식물 형질 개선, 그리고 동물·식물 세포주에서 고부가가치 화합물 생산에 활용됩니다. 농업 연구 파이프라인에는 지방 함량이 더 건강한 대두, 제초제 저항성, 가뭄 내성, 해충 저항성 등이 포함됩니다.
8. Private companies
CRISPR를 활용해 농업을 개선하는 모든 기업이 상장된 것은 아닙니다. 비상장 기업, 스타트업 및 앞서 언급한 기업들의 잠재적 경쟁자 중에서는 Pairwise, Hudson River Biotechnology, PlantEdit, Inari 등을 강조할 수 있습니다.
