바이오텍 스타트업, 3D 모델링과 지속가능성으로 신약 개발 혁신 이끌어¶
원제목: How Biotech Startups Are Redefining 3D Models and Sustainability in Drug Discovery
핵심 요약
- 바이오텍 스타트업들이 기존 2D 배양 방식이나 동물 실험의 한계를 극복하는 첨단 3D 모델 및 오가노이드 기술을 선보이고 있음
- AI와 자동화 기술이 신약 개발 과정 전반에 도입되어 연구 효율성을 높이고 반복적인 업무 부담을 줄여주고 있음
- 제품 폐기물 감소와 비용 절감을 목표로 하는 혁신적인 마켓플레이스 모델이 신약 개발의 지속가능성을 높이고 있음
상세 내용¶
최근 유럽 실험실 연구 및 혁신 그룹(ELRIG)의 신약 개발 2025 행사에서 다수의 바이오텍 스타트업들이 신약 개발 분야의 미래를 바꿀 혁신적인 기술들을 선보였습니다. 특히, 질병 모델링, 자동화, 그리고 지속가능성 측면에서 주목할 만한 발전이 이루어졌습니다. 이러한 움직임은 제약 산업이 더욱 효율적이고 환경 친화적인 방식으로 신약을 개발하도록 이끌고 있습니다.
기존의 신약 개발 과정에서는 2D 세포 배양 방식이 인체 생명 현상의 복잡성을 충분히 반영하지 못한다는 한계가 있었습니다. 또한, 동물 실험은 비용이 많이 들고 예측력이 떨어진다는 문제점이 지적되어 왔습니다. 이를 극복하기 위해 향상된 3D 모델과 장기 칩(organ-on-a-chip) 시스템이 개발되고 있지만, 이 역시 확장성과 실제 생체 내 환경 구현 사이의 균형을 맞추는 데 어려움이 있었습니다. 하지만 Syntopia와 같은 스타트업은 이러한 문제를 해결하기 위해 생리학적으로 관련성 높은 3D 생물학적 모델과 펌프가 필요 없는 미세유체 플랫폼을 결합하여, 표준 고처리량 스크리닝 워크플로우에 쉽게 통합될 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다. 이는 면역항암제 및 신경학 분야와 같이 복잡한 생물학적 상호작용을 모델링하고 예측 가능한 규모의 전임상 데이터를 생성하는 데 필수적인 기능을 제공합니다.
신약 개발 과정에서 빈번하게 발생하는 세포 계대 배양과 같은 반복적이고 복잡한 공정은 자동화를 어렵게 만드는 주된 요인이었습니다. Impulsonics는 이러한 난제를 해결하기 위해 벤치탑 장비에서 높은 수준의 세포 계대 자동화를 달성하는 시스템을 개발했습니다. 이 기술은 다양한 세포 유형에 강건하게 적용될 수 있으며, 연구자들이 반복적인 작업 대신 더욱 중요한 문제에 집중할 수 있도록 돕습니다. 또한, 이 과정에서 플라스틱 폐기물을 약 50%까지 줄이는 부가적인 이점도 제공합니다. 이러한 자동화 솔루션은 연구실 환경의 효율성을 극대화하고 연구자들의 업무 만족도를 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.
지속가능성은 신약 개발 분야에서도 중요한 화두로 떠오르고 있습니다. Wasteless Bio는 과잉 주문, 재고 소진, 과잉 생산으로 인해 발생하는 제품 폐기 문제를 해결하기 위한 혁신적인 마켓플레이스를 선보였습니다. 이 플랫폼은 사용되지 않거나 중고로 나온 생명 과학 제품을 필요로 하는 사람들과 연결해 줌으로써, 제품 비용을 50% 이상 절감하고 온실가스 배출 및 운영 폐기물을 줄이는 효과를 가져옵니다. 이는 마치 의류 분야의 'Vinted'처럼 과학 분야에서 자원의 효율적인 재활용을 촉진하는 모델입니다.
이번 ELRIG 행사에서 보여준 바이오텍 스타트업들의 혁신은 AI 기술의 적극적인 도입, 인간 생물학을 더 정확하게 모방하는 3D 모델의 발전, 그리고 지속가능한 운영 방식의 모색이라는 세 가지 큰 축으로 요약할 수 있습니다. 미국 식품의약국(FDA)이 동물 실험을 AI 및 인간 기반 실험 모델로 대체하려는 움직임을 발표한 것은 이러한 혁신이 실제 규제 변화로 이어지고 있음을 시사합니다. 이러한 스타트업들의 발 빠른 행보는 미래 신약 개발의 효율성, 정확성, 그리고 환경적 책임을 크게 향상시킬 것으로 전망됩니다.
편집자 노트¶
이번 기사는 신약 개발 분야에서 바이오텍 스타트업들이 어떻게 혁신을 주도하고 있는지를 생생하게 보여줍니다. 특히 주목할 점은 크게 두 가지입니다. 첫째는 '3D 모델링'의 발전입니다. 기존의 2D 배양이나 동물 실험으로는 파악하기 어려웠던 인체 내 복잡한 생명 현상을 3D 모델이나 '오가노이드(인공 장기)' 기술을 통해 보다 현실적으로 구현하려는 노력이 계속되고 있습니다. 이는 신약 후보 물질의 효과와 부작용을 더 정확하게 예측하게 하여, 신약 개발의 성공률을 높이고 시간과 비용을 절감하는 데 크게 기여할 것입니다.
둘째는 '지속가능성'과 '자동화'의 접목입니다. AI와 로봇 기술을 활용하여 연구 과정의 반복적이고 비효율적인 부분을 자동화함으로써 연구자들이 더욱 창의적인 연구에 집중할 수 있도록 돕는다는 점이 인상 깊습니다. 더불어, Wasteless Bio와 같은 스타트업은 자원의 낭비를 막고 비용을 절감하는 '공유 경제' 모델을 신약 개발 분야에 적용하여 '지속가능한 신약 개발'이라는 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 이는 환경 문제에 대한 인식이 높아지는 현대 사회에서 매우 시의적절한 접근이라고 할 수 있습니다. 결국, 이러한 스타트업들의 혁신은 궁극적으로 환자들이 더 빠르고 안전하게 신약을 접할 수 있게 하는 데 기여할 것입니다.