신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)가 차세대 세포 산업 프로젝트를 추진하고 있다.
NEDO가 추진하는 「스마트셀 인더스트리」 구축 프로젝트는 식물과 미생물 세포가 보유한 생성능력을 최대한으로 이끌어내 스마트셀을 만들고 기존 방법으로는 합성이 어려웠던 유용물질을 제조함으로써 공업소재의 저코스트‧에너지절약 생산을 실현하고자 하고 있다.
게놈 편집기술과 IT(정보기술)/AI(인공지능) 기술을 접목함으로써 글로벌 시장에서 경쟁력을 발휘할 수 있는 산업으로 육성시킬 계획이다.
프로젝트에는 대학교 연구팀부터 민간기업까지 총 40여개 기관이 참여하며 2020년까지 5년 동안 86억엔이 투입된다.
우선 식물에 유전자 수준으로 접근함으로써 단기간 및 고정밀도로 바람직한 식물을 만드는 게놈 편집기술, 물질생성을 결정하는 유전자와 재배‧생육환경 제어기술 등을 개발할 계획이다.
Kyushu University, Tokushima University, 산업기술종합연구소를 중심으로 3개의 연구팀이 국산 게놈 편집기술인 「PPR 단백질」 편집 효율 향상, 유전자 삽입기술, 핵산화학적 공법 등을 사용한 새로운 게놈 편집 도구, 유전자 메틸화‧탈메틸화를 자유자재로 제어하는 에피게놈(Epigenome) 편집기술의 개발 등을 추진할 방침이다.
게놈 편집기술 등 플랫폼을 형성하고 개발 성과를 활용해 식물을 통한 고기능제품 생산의 실용화 기술을 개발할 계획이다.
미생물 분야에서는 IT와 AI를 활용함으로써 다양한 생물정보에서 스마트셀을 고속도로 설계 가능한 새로운 정보분석 시스템을 개발할 계획이다.
Kobe University와 산업종합연구소를 중심으로 총 19개 기관이 팀을 구성해 DNA, mRNA, 단백질, 대사물 등 데이터를 빅데이터화하고 기계학습 등을 활용해 유전자 발현의 제어 네트워크 모델과 대사 경로의 최적화 모델을 개발함으로써 세계적으로 경쟁력이 있는 미생물 육종 기술의 정립을 추진할 계획이다.
Asahi Kasei Pharma, Ajinomoto, JSR, Mitsubishi Chemical 등이 참여한다.
식물은 100만종 이상의 다양한 화합물을 체내에서 스스로 생성할 수 있어 해당기능을 최대한으로 이끌어 내 산업적으로 이용할 수 있다면 제조업을 크게 변혁시킬 가능성을 가지고 있는 것으로 평가되고 있다.
일본은 유럽, 미국 등에서 관련기술 개발이 활발하게 추진되는 가운데 진정한 경쟁력을 보유하기 위해서 해외기술에 의존하지 않는 국산기술을 개발하는데 중점을 두고 있다. <강윤화 기자>