생명공학이란 무엇인가?

생명공학(Biotechnology)은 생명 과학과 공학의 융합을 통해 생명체 및 생물 시스템을 연구하고 활용하는 학문이다. 생명공학을 통해 질병 치료, 농업 개선, 환경 보전 등 다양한 분야에서 혁신적인 방법을 개발할 수 있다. 생명공학은 유전자 편집, 합성 생물학, 의약품 개발, 미생물 공학 등의 하위 분야로 나뉘어 연구되고 있다. 대표적으로, 유전자 편집 기술인 CRISPR-Cas9는 특정 유전자를 정밀하게 변형하여 원하는 특성을 갖는 생명체를 만들어내는 데 사용된다.

1. 생명공학의 적용 분야

(1) 의약품 개발

새로운 치료법과 약물을 개발하여 질병 치료에 기여한다. 유전자 치료, 항암제 연구, 백신 개발 등을 말한다.

(2) 의료 진단

질병을 조기에 진단하며, 개인 맞춤형 의료 서비스를 제공하기 위한 유전자 분석 기술을 활용한다.

(3) 농업

유전자 변형 작물을 통해 생산성을 높이고 병충해에 강한 작물을 개발한다. 예를 들면, 제초제 저항성 작물이나 영양 강화 작물을 만드는 것이 있다.

(4) 산업 공정

생명공학을 이용해 효율적인 생산 공정을 개발하여 생물 촉매를 이용한 친환경적인 화학 물질 생산이 가능하다.

2. CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9는 유전자 편집 기술 중 하나로, 특정 유전자를 정확하게 수정할 수 있는 강력한 도구이다.

CRISPR은 박테리아의 면역 시스템에서 발견된 서열이자, 외부 바이러스로부터 자신을 방어하기 위해 사용된다. CRISPR 서열은 이전에 감염된 바이러스의 유전자 일부를 포함하고 있으며, 새로운 감염 시 이를 기억하여 방어한다.

Cas9는 DNA를 자를 수 있는 효소로, CRISPR 서열과 결합하여 특정 DNA 서열을 찾아내고 절단하므로써, 원하는 유전자를 정밀하게 삽임, 삭제 또는 교체할 수 있다.

CRISPR-Cas9는 유전자 치료, 작물 개발, 유전자 기능 연구과 질병 모델링 등에 활용되어 큰 발전을 이루고 있다.

3. 생명공학 기업

(1) 노바티스

의약품, 안과 치료 및 백신을 전문으로 하는 글로벌 제약 회사이다. 백혈병 치료와 다발성 경화증 치료 등에 혁신적인 약물을 개발하였다.

(2) 호프만-라 로쉬

다양한 의약품과 진단 솔루션을 제공하는 스위스의 다국적 의료 회사이다. 개인화된 의학과 암 치료에 큰 기여를 하고 있다.

(3) 메르크 카가아

의약품, 생명 과학 도구 및 성능 재료를 제공하는 글로벌 기업이다. 특히, 암 치료 및 불임 치료 분야에서 이로운 영향을 끼치고 있다.

(4) 테르모 피셔 사이언티픽

생명 과학, 의료 및 산업 시장을 위한 과학 기기, 시약, 소모품, 소프트웨어 및 서비스를 제공하는 글로벌 공급업체이다.

4. 젠슨 황의 생명공학 시각

엔비디아의 CEO인 젠슨 황은 이렇게 말한 바 있다. 2035년 경, 우리는 AI의 발전으로 모든 사람이 AI가 제공하는 프로그래밍을 활용할 수 있기에 컴퓨터공학 등의 대학전공이 필요 없어 프로그래밍을 공부할 필요가 없다고 한다. 그래서 다시 대학을 간다면, 생물학과 생명과학 및 생명공학을 배울 것이라 말한 것처럼 생명공학의 중요성을 보여주는 바이다.