1990년 30억 달러에 달했던 인간 게놈(Genome) 분석비용이 NT(Nano Technology)와 IT의 발달로 인해 2014년경 100달러에 도달할 것으로 예상된다.

게놈 분석에 나노분석기술을 적용해 한 명당 유전자 해독에 필요한 시간이 25년 만에 15년에서 불과 4시간으로 획기적으로 줄어든다.

게놈 분석비용과 시간의 변화

뿐만 아니라 개인용 컴퓨터(PC)가 슈퍼컴퓨터 대신 게놈 분석을 위한 데이터를 처리해 비용도 감소할 것으로 기대된다.

이와 같이 개인 게놈 분석비용이 부담스럽지 않은 수준으로 현실화됨에 따라 유전자의 특성을 알기 위한 게놈 분석이 급속히 확산될 것으로 예상된다.

특히 2015년 이후에는 병원진료뿐만 아니라 유아출생, 건강검진 시에도 게놈 분석이 필수가 될 전망이다.

또한 개인 게놈 분석으로 헬스케어의 패러다임이 질병 발병 후 증세완화(Cure)에서 발병 전 관리(Care) 개념으로 전환될 것으로 보인다.

이에 따라 소비자는 ▲질병치유가 가능한 맞춤형 치료제 사용으로 의료비 절감(Customize) ▲유전적·생리적 차이를 고려한 기존 의약품의 재분류 및 맞춤처방으로 부작용 최소화(Allocate) ▲개인유전자에 적합한 맞춤형 식품 및 소재 사용으로 건강수명 연장(Recommend) ▲유전자검사로 각종 질환의 발병을 예측하고 예방(Evaluate)할 수 있는 혜택 등을 누릴 수 있을 것이다.

게놈분석시대의 소비자 혜택과 산업 변화

나아가 맞춤의학 활성화, 기존 제약산업의 구조조정, 개인 맞춤형식품과 소재 개발 촉진, 예방 진단산업의 발달 등 관련 산업의 변화도 예상된다.

한편, 개인 게놈 분석을 매개로 질병 예측 서비스, 유전자 치료제 사업 등과 같은 새로운 사업 기회가 발생하면서 헬스케어 산업이 변화할 전망이다.

뿐만 아니라 IT,식품, 건축, 자동차 등 다른 분야의 산업도 게놈 분석으로 인한 다양한 사업 기회가 발생할 것이다.

일례로 IT 기업은 디지털화된 게놈 정보를 기반으로 질병정보를 구축해 관련 의료서비스뿐만 아니라 신약 개발 및 임상시험 등 바이오제약 가치사슬전반에서 사업 기회를 얻을 수 있다.

그리고 식품기업은 맞춤형 유전자 건강식품사업, 건축 및 자동차 기업은 유전자 보호 소재 사용을 통한 제품의 차별화와 親유전자라이프 스타일을 제안해주는 매니저 서비스 사업 등을 전개할 수 있다.

현재 게놈분석시대의 주도권을 장악하기 위해 미국, 영국, 중국 간에 게놈정보확보 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.
특히 중국이 최근 게놈 분야 강국으로 급부상 중이다.

따라서 한국은 게놈 분석에서 가장 중요한 유전자 데이터 분석역량과 유전자 조절기술 등을 조기에 확보할 수 있도록 민관의 공동 노력이 필요하다.

특히 우수한 IT 역량을 활용해 아시아 유전자 정보를 확보하고 다양한 산업에 활용할 수 있도록 관련 산업 간 연계와 참여를 체계적으로 전개해야 할 시점이다.

1. 현실화되는 100달러 게놈(Genome) 분석

게놈 분석비용은 2000년에 인간 게놈 초안이 공개된 후 급락을 거듭해 2014년경 100달러에 도달할 전망된다.

1990년 30억 달러였던 분석비용이 NT와 IT의 비약적인 발달로 인해 2014년경 100달러가 될 것으로 기대(3000만분의 1수준)된다.

나노기술 적용으로 분석시간이 15년에서 4시간으로 획기적으로 단축되고 슈퍼컴퓨터 대신 노트북과 데스크톱으로 데이터 및 통계 처리가 가능하게 된다.

분석비용이 현실화됨에 따라 개인별 게놈 분석이 급속히 확산되고 게놈 분석으로 발병 원인을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 발병 위험성도 사전에 진단 가능하다.

따라서 2015년 이후에는 질병진료뿐만 아니라 유아출생이나 건강검진에도 게놈 분석이 필수항목으로 자리 잡을 전망이다.

현재 MRI와 같은 최첨단 진단방법도 질환의 발병 전 예측이 불가능하다.

2. 개인 게놈분석시대의 패러다임: C.A.R.E.

기존 치료제와 맞춤 치료제 비교

개인별 게놈 분석이 가능해짐에 따라 헬스케어 패러다임이 질병 발병후 증세완화(Cure)에서 발병 전 관리(Care) 개념으로 전환된다.

요람에서 무덤까지 질병을 관리하고 예방하는 全週期개념이 도입되고, 소비자는 의료비 절감, 약물 부작용 최소화, 건강수명 연장, 발병예측 및 예방의 혜택을 누릴 수 있을 전망이다.

산업 측면에서는 맞춤의학 활성화, 기존 제약산업의 구조조정, 개인맞춤형 식품과 소재 개발 촉진, 예방·진단 산업의 발달 등이 예상된다.

① Customize: 의료비 절감

개인별 맞춤형 치료제는 급증하는 의료비를 절감할 수 있는 대안이다.

한국은 1997~2007년까지 의료비 증가율이 8.7%로 세계 1위를 기록하고 있다.

기존 치료제는 대증요법에 치중함에 따라 질병완치가 불가능하고 장기복용 시에는 약효가 하락해 오히려 질병이 악화될 소지가 있다.

반면, 유전자 정보에 근거한 맞춤형 치료제는 질병을 단기간 내에 효과적으로 치유할 수 있어 의료비가 감소되고 유방암 치료를 맞춤형으로 전환할 경우 1인당 20만 달러의 치료비가 절감된다.

질병원인이 밝혀짐에 따라 바이오 제약기업의 맞춤형 신약개발이 활성화되고 게놈 분석을 통해 암, 유전질환, 천식, 아토피 등과 같은 난치성 질환의 원인이 속속 규명된다.

이를 기반으로 바이오 제약기업은 질병의 원인을 치유하는 맞춤형치료제 개발을 본격화되어 대표적인 맞춤형 의약품인 유전자 치료제는 2005년 이후 매년 100여건의 임상시험이 전 세계적으로 진행 중이다.

② Allocate: 의약품 부작용 최소화

개인별 유전적·생리적 차이를 고려해 기존 의약품을 재분류해 맞춤처방하기 때문에 환자의 부작용이 급감할 전망이다.

환자의 유전자 특성을 고려하지 않는 기존 처방방식은 언제라도 약물부작용 문제가 발생할 소지가 있다.
미국 내에서 매년 200만 명이 심각한 부작용을 경험하며, 이로 인해 13만 7000명이 사망하는 것으로 추정된다.

또한 유전자 정보에 기초한 맞춤 의약품의 처방은 기존 제약 산업의 구조조정을 촉발시키게 된다.

유전자에 미치는 영향, 부작용 등을 기준으로 엄격한 약물비교가 가능해져 약물 간 우열이 명확해질 것으로 예상되기 때문이다.

이전에는 제약사의 브랜드나 마케팅력이 약물선택의 주요 기준이었다.

하지만 맞춤형 치료가능으로 우수 약물을 보유한 중소제약회사의 선진시장 진출이 수월해질 것으로 보인다.

비교 결과에 따라 약효가 미미하거나 부작용이 큰 의약품의 퇴출이 본격화되며 해당약물을 보유한 제약기업의 경쟁력 약화가 예상된다.

③ Recommend: 건강수명 연장

유전자 맞춤형 식품·소재의 소비가 확대됨에 따라 건강수명이 연장되고 소비자의 가장 큰 관심사는 개인별 맞춤 식품 및 소재가 될 전망이다.

유전자를 보호하고 기능을 활성화할 수 있는 식품 및 소재인지 여부가 소비자의 중요한 선택 기준으로 부상된다.

게놈 분석을 통해 치매 발병 가능성이 있다고 진단을 받을 경우 두뇌기능을 보강하는 식품을 섭취해 치매를 예방하게 된다.

親유전자 트렌드가 산업 전반에 확산되면서 산업 변화를 촉진시킨다.

개인별 유전자 특성을 고려한 기능식품이 유행하면서 식품산업이 발전. 건강식품과 음식의 항노화, 항산화, 항암 등과 같은 기능성 물질이 유전자 정보를 통해 체계적으로 규명.

식품 산업뿐만 아니라 건축, 자동차, 패션 산업에서 親유전자 소재를 채용하는 사례가 증가하고, 유전자 맞춤형 디자인을 소비자의 소구점으로 활용. 섬유, 금속, 플라스틱 소재가 유전자에 미치는 영향이 밝혀지면서 유전자 보호 소재 개발도 활성화

④ Evaluate: 발병 예측 및 예방

기존 의약품의 처방방식 변화

개인 유전자 검사결과, 발병 가능성이 높은 질환의 경우 질병의 원인을 치유하고 환부를 사전에 제거하는 등 선제적인 대처도 가능하다.

미국에서는 암 관련 유전자의 돌연변이가 확인되면 수술을 통해 암 발생 가능성이 있는 부위를 미리 제거하는 치료법이 확산되고 있다.

나이, 생활습관, 환경오염 등으로 인한 개인 유전자 변화를 정기적으로 확인함으로써 발병을 예방한다.

全週期질병관리 패러다임이 도입됨에 따라 게놈 분석으로 유전자 변화를 직접 확인할 수 있는 질병 사전진단 관련 산업이 발달하는 것이다.

질병 진단방법은 문진(Q&A), 청진(Listen)을 거쳐 영상진단(See)까지진 화하였으며 2010년 이후 게놈 진단이 본격적으로 적용되면 질병뿐만 아니라 의약품의 약효 예측에도 진단제품이 활용된다.

글로벌 제약기업인 Roche는 자사의 항암제별로 효과가 가장 높은 환자군을 선별해내는 진단제품을 출시했다.

질병 진단방법은 문진(Q&A), 청진(Listen)을 거쳐 영상진단(See)까지진 화하였으며 2010년 이후 게놈 진단이 본격적으로 적용되면 질병뿐만 아니라 의약품의 약효 예측에도 진단제품이 활용된다.

글로벌 제약기업인 Roche는 자사의 항암제별로 효과가 가장 높은 환자군을 선별해내는 진단제품을 출시했다.

3. 전망 및 시사점

새로운 비즈니스 기회가 태동

게놈분석시대에는 IT와의 융합과 기술혁신이 헬스케어 변화를 주도함에 따라 질병 예측 서비스, 유전자 치료제 사업 등이 본격 전개된다.

유전정보 및 질병원인의 데이터 분석역량과 유전자 조절기술 등이 핵심 경쟁요소로 부각될 전망이다.

유전자검사 전문업체 23andMe와 Navigenics 등은 혈액 한 방울로 질병 관련 유전자를 해독해 암, 당뇨, 치매 등 주요 질병을 진단하고 이상을 일으킨 유전자를 대체·수정할 수 있는 유전자 치료제가 개발 중이다.

헬스케어 외 IT, 식품, 건축, 자동차 등 타 산업에도 게놈 분석의 영향력과 사업기회 확대가 예상된다.

게놈 및 질병 정보가 디지털화됨에 따라 IT 기업은 의료서비스뿐만 아니라 바이오 제약의 신약 개발, 임상시험 등 가치사슬(value chain) 전 분야에 진출이 가능하다.

Google은 23andMe에 지분을 투자하고, 질병과 유전자의 상관관계를 밝히기 위해 하버드 의대와 공동으로 10만 명 지놈해독 프로젝트 추진 중이다.
IBM은 바이오센터를 설립해 유전자 기능과 시스템생물학을 연구한다.

식품산업에서는 각국의 전통음식이 가진 기능을 유전자 분석으로 재조명하고 이를 이용한 맞춤형 유전자 건강식품을 개발해 당뇨예방차(茶), 노화방지식품, 유아용 뇌활성화 식품 등을 내놓고 있다.

건축, 자동차 산업에는 유전자 보호기능 소재가 사용되고 개별 유전자에 적합한 라이프 스타일을 제안해주는 매니저 서비스가 등장했다.

오늘 섭취할 음식의 종류와 양, 운동량, 패션소재 등을 실내 및 자동차 디스플레이를 통해 자동 추천해 주기도 한다.

게놈정보 확보를 위한 민관의 공동 노력이 시급

미국, 영국, 중국 간에 국가 단위의 집단 유전자 정보를 확보하기 위한 각축전이 치열하다.

식생활 습관과 환경이 비슷한 국가·민족구성원의 게놈을 분석해 맞춤형 치료제 개발과 의료서비스 산업으로 연계할 목적이다.

미, 영, 중 3국은 분석역량을 대거 확충하고 자국민 1000명의 게놈정보 분석과 DB 구축을 목표로 하는 ‘1000 게놈 프로젝트’를 가동하고 있다.

특히, 중국은 10년 전부터 휴먼지놈프로젝트에 참여해 최신기술을 습득하고 세계 최대 게놈분석센터를 설립하는 등 게놈 분야 강국으로 급부상했다.

우리나라는 우리의 장점을 기반으로 아시아 게놈 정보를 확보하고 다양한 산업에 활용할 수 있도록 정책적 지원과 관련 산업계의 공동노력이 필요한 시점이다.

정부는 일본·중국 간 국제협력을 선제적으로 연계해 아시아게놈 정보 확보를 위한 계기를 마련할 필요가 있다.

게놈 확보 노력을 아시아 전체로 확대해 중국, 일본 등이 참여하는 국제 몽골리안 게놈 프로젝트를 론칭해야 한다.

아시아는 다양한 인종이 모인 미국, 유럽과 달리 게놈정보가 유사해서 맞춤형 치료제 개발이 용이하고 시장잠재력도 높을 것으로 예상된다,

중국과 아시아 참여국은 염기서열 분석을 담당하고 한국은 IT 역량을 기반으로 DB 구축, 통계 분석, 데이터 처리를 담당해 상호 시너지를 도모해야 된다.

중국은 염기서열 분석역량이 강한 반면, 상대적으로 데이터 처리 및 프로그램 개발이 약하다는 평가다.

바이오 제약회사는 축적된 유전자 데이터와 국내 BT 역량을 접목해 맞춤형치료제 개발을 신속하게 추진해 한국 헬스케어 산업의 경쟁력을 확보해야 한다.

자료제공= 삼성경제연구소 최진영 수석연구원