합성생물학 실험 표준화, 한국이 주도

작성일 07-21

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 생명연 참여 국제연구팀, 바이오파운드리 국제 표준 프레임워크 개발 
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 한국이 주도한 국제 공동연구팀이 바이오파운드리의 모든 실험 과정을 ‘4단계 체계’로 표준화한 프레임워크를 개발했다. 게티이미지뱅크 제공
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 한국이 주도한 국제 공동연구팀이 바이오파운드리의 모든 실험 과정을 ‘4단계 체계’로 표준화한 프레임워크를 개발했다. 복잡한 합성생물학 실험을 더 쉽고, 빠르고, 정확하게 수행할 수 있는 새로운 기준을 만든 셈이라 프레임워크가 국제 표준이 될 것으로 기대된다. 
 한국생명공학연구원(생명연)은 김하성 국가바이오파운드리사업단 책임연구원 연구팀이 주도한 한국, 미국, 영국, 싱가포르 등 국제 공동연구팀이 바이오파운드리의 모든 실험 과정을 표준화한 프레임워크를 만들었다고 21일 밝혔다. 
 바이오파운드리는 자동화로봇과 인공지능(AI)의 ICT 기술을 결합해 합성생물학 전과정을 표준화·고속화·자동화해 생물학 실험 및 제조공정을 지원하는 고처리량 실험 인프라다. 글로벌 바이오경제 구현을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. 
 하지만 각 바이오파운드리마다 사용하는 장비와 수행하는 공정, 그리고 운영 방식이 크게 달라 경험과 자원을 공유하는 데 한계가 있다. 특히 표준화가 부족하고 호환성이 낮아 고가의 시설 구축비와 운영비 대비 효율적으로 활용되지 못한다는 문제가 제기됐다. 
 연구팀은 이를 해결하기 위해 바이오파운드리의 모든 실험 과정을 4단계 체계로 표준화한 프레임워크를 만들었다. 개발한 체계를 사용하면 누구나 복잡한 생명과학 실험도 같은 방식으로 기록, 공유, 자동화해 인공지능에 활용 가능한 양질의 공정 데이터를 축적할 수 있다. 4단계는 프로젝트, 서비스/기능, 워크플로, 단위 작업으로 나뉜다. 
 이번 연구는 전 세계 바이오파운드리 간의 협업을 위한 ‘최초의 공동 운영체계’를 제시했다는 의미가 있다. 2019년 출범한 글로벌 바이오파운드리 얼라이언스(GBA, Global Biofoundries Alliance)는 전 세계 공공 바이오파운드리를 연결하고 협업을 촉진하는 협의체다. 현재까지 생명연을 비롯해 33개의 회원 기관이 참여해 경험을 공유하고 과학적 공통과제를 해결하기 위해 함께 노력하고 있다. 
 연구팀의 결과는 GBA에 적극 활용될 수 있다. 실험실이 하나의 팀처럼 협력할 수 있도록 공통언어와 체계를 만들어낸 것으로 표준화를 통해 실험장비들이 서로 호환되고 실험 데이터의 신뢰도와 재현성이 향상되며 AI와 소프트웨어 기반 실험 설계와 분석 기술도 더욱 효과적으로 접목할 수 있는 것이다. 
 연구에 참여한 이승구 국가바이오파운드리사업단장은 “연구성과는 글로벌 상호운용을 통해 국내 바이오파운드리 역량을 발전시키는 핵심 전략이 될 것이며 올해 4월 국회를 통과한 합성생물학 육성법의 실효성을 극대화시킬 것이다”고 말했다. 
 김 연구원은 “미국, 영국 등 글로벌 네트워크의 연구자들과 협력함으로써 실험 프로토콜을 바이오파운드리 환경에 적용할 때 발생하는 여러 가지 어려움을 확인할 수 있었다”며 “K-바이오파운드리가 워크플로 표준화를 주도하여 바이오경제와 글로벌 난제 해결에 선도적인 역할을 할 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.
 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 10일자 온라인 판에 게재됐다.    
 &lt;참고자료&gt; -https://doi.org/10.1038/s41467-025-61263-6
 [이채린 기자 rini113@donga.com]
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