마이크로바이옴 정보 및 임상정보, 개인 식생활습관, 유전정보를 포함한 빅데이터 분석을 통해서 4차 산업혁명 시대 헬스케어의 핵심인 개인맞춤형 의료를 실현하기 위한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 
이를 통해 마이크로바이옴을 기반한 치료제 시장이 급성장할 것이라는 전망이다.

바이오산업 핵심으로 부상
마이크로바이옴은 인체에 서식, 공생하는 미생물 군집의 유전정보 전체를 가리키는 용어로, 인체 고루 분포돼 있는데 특히 대장 포함 소화기관(95%)에 대부분이 분포돼 있는 것으로 알려져 있다. 특히 마이크로바이옴은 여러 연구를 통해 인체 내에서 대사물질과의 상호작용으로 인체의 섭식·대사 작용·면역체계·신경계·정신건강·약물 반응성 등의 다양한 인체의 생리작용에 영향을 주고 있음이 밝혀지면서 이를 바탕으로 한 헬스 케어 제품과 서비스들도 앞 다퉈 개발되고 있다.

실제 바이오경제연구센터가 최근 발간한 ‘마이크로바이옴과 헬스케어’ 관련 보고서에 따르면 휴먼 마이크로바이옴 시장은 현재 프로바이오틱스(probiotics)와 프리바이오틱스(prebiotics)를 중심으로 한 건강기능식품 혹은 웰니스 제품 시장이 전체 시장의 83%를 차지하며 치료제가 10%, 진단이 7%를 차지하는 것으로 나타난다. 

그러나 주요 질병의 병리학과 마이크로바이옴의 상관관계가 밝혀지고 있고 이를 기반으로 한 치료제도 개발되고 있어 향후 치료제 부문의 급격한 성장이 예측되고 있다. 이를 통해 마이크로바이옴 기반 치료제에 대한 세계 시장 규모는 지난해 5600만달러(620억원)에서 올해 1억4200만달러(1570억원)로 급속히 성장할 것으로 예상된다.
김지현 한국바이오경제연구센터 선임연구원은 “마이크로바이옴은 우리 몸의 건강 상태에 대한 진단 및 개선, 질병 치료와 연관돼 있다”며 “인체에 공생하는 미생물들을 통해 새로운 차원의 건강과 질병 원리를 규명하고 좀 더 근본적이면서 효과적인 새 치료법이 지속적으로 개발될 수 있어 앞으로 치료제를 비롯한 헬스케어 시장이 고성장세를 보일 것으로 예상된다”고 말했다.

시장 선점 위한 특허출원도 활발
마이크로바이옴 관련 특허출원도 활발하게 이뤄지고 있다. 시장 선점을 위한 경쟁이 본격화 되고 있는 것이다. 
특허청에 따르면 마이크로바이옴 관련 특허출원의 경우 지난 2000년부터 2017년까지 총 361건 이뤄진 가운데 최근 5년간(2013년~2017년) 증가했다고 밝혔다. 특히 최근 특허출원 증가는 국내 출원인에 의해 주도된 것으로 조사됐다.

지난 2000년부터 2017년까지 출원인별 현황을 살펴보면 내국인에 의한 출원이 63%(226건), 외국인에 의한 출원이 37%(135건)로 내국인의 출원 비중이 더 큰 것으로 조사됐다. 내국인 출원의 경우 기업 출원이 46%로 대학 및 연구소 출원 37%에 비해 9% 웃돌고 있으며 외국인 출원의 경우는 기업 출원이 76%로 대부분을 차지하고 있다. 
주목할 점은 외국인 출원의 경우는 기업 출원이 대학 및 연구소 출원에 비해 월등하게 많은데 이는 다국적 제약사들이 마이크로바이옴 연구에 적극적으로 투자를 수행한 결과로 분석된다. 

한편 내국인 출원의 경우는 대학 및 연구소 출원이 외국에 비해 상대적으로 많은데 이는 연구소를 중심으로 지난 2011년부터 국제 인간 마이크로바이옴 컨소시엄(International Human Microbiome Consortium)에 참여하는 등 마이크로바이옴에 대한 연구가 활발히 진행됐기 때문인 것으로 분석된다.

대상 질환별 출원 동향을 살펴보면 장염과 같은 염증이 28%(101건), 면역질환이 22% (80건), 비만·당뇨와 같은 대사증후군이 19%(67건), 암 13% (46건), 우울증과 같은 정신질환이 3%(11건)로 다양한 질병을 대상으로 마이크로바이옴 정보를 활용한 기술이 개발되고 있음을 알 수 있다. 

향후 휴먼 마이크로바이옴을 활용한 치료, 진단 시장이 본격화 할 것으로 전망되는데 2024년까지 마이크로바이옴을 활용한 치료제 시장은 약 94억 달러 규모로 빠르게 성장할 것으로 예측되며 진단분야는 올해 상업화돼 2024년에 시장규모가 5억 달러를 웃돌 것으로 전망되고 있다. 
신경아 특허청 바이오심사과장은 “외국의 다국적 제약사들이 마이크로바이옴 연구에 적극 투자하고 있는 분위기로 보아 마이크로바이옴 분야가 하나의 산업군으로 자리매김할 가능성이 크며”고 말했다.       
김미림 기자 | nexteconomy@nexteconomy.co.kr