코로나19의 영향으로 신약 발견과 새로운 백신 개발에 대한 필요성이 커지면서 3D 세포배양 기술에 대한 수요도 증가하고 있는 것으로 나타나 주목된다. 

특히 산업 및 학술분야 모두 개인 맞춤형 연구에 대한 방향으로 전환이 가속화되고 있으며, 제약 산업에서 3D 배양기술이 더욱 중요해질 것으로 보인다. 

한국보건산업진흥원이 발간한 최신 '글로벌보건산업동향' 보고서는 신약개발에 따른 3D 세포배양 시장의 성장에 대해 전망했다. 

3D 세포배양(3D Cell Culture)은 세포의 상호작용과 성장을 위한 3차원 환경으로, 생체 외(in Vitro)에서 모든 방향으로 성장할 수 있으며 생체 내(in Vivo)에서 세포가 가지는 생리학적 특징을 확인할 수 있다. 

이처럼 체내와 유사한 환경을 제공할 수 있는 3D 세포배양은 신약개발 분야에서 주목하고 있는 기술로 평가되며, 최근 가장 주목받는 기술은 장기의세포를 활용한 3D 오가노이드로 인체의 장기와 유사한 구조 특성을 가지고 있어, 신약의 효과를 실험하거나 신약 개발에 활용 가능성이 높다. 

글로벌 시장 규모는 2024년 23억 4000만 달러(한화 3조 1687억원)이고, 2034년에는 약 70억 2000만 달러(한화 9조 5061억원)에 도달할 것으로 예상되며, 2024년부터 2034년까지 11.6%의 연평균 성장률을 보여줄 것으로 전망된다. 

보고서는 시장 성장요인으로 △세포 연구 및 개발에 대한 투자 증가 △개인 맞춤형 치료 및 표적 치료에 대한 수요증가 △세포배양 기술의 향상 등의 요인 등을 꼽았다. 특히 개인 맞춤형 치료 중 장기이식 분야에서 3D 세포배양에 대한 수요가 증가하고 있는 것으로 나타났다. 

지난해 기준 3D 세포배양 기술을 통한 가장 많은 연구가 진행된 분야는 암, 줄기세포 연구, 조직공학 부문이며, 이 가운데 암 연구 부문이 가장 빠르게 성장하고 있다. 

실제 항암치료에서 스페로이드와 오가노이드 방식을 활용하며 신뢰도 높은 항암제 스크리닝을 진행할 수 있는 것으로 확인됐다. 

보고서는 "2022년에는 2000만 건의 암 환자와 970만 명의 암 관련 사망자가 발생할 것으로 예측한 만큼 암은 세계적으로 해결해야 할 큰 문제"라며 "3D 세포배양 기술이 암치료분야에서 이점을 가지기 때문에 향후 더욱 적극적으로 기술을 활용할 것"으로 전망했다. 

한편 보고서는 AI 기술과 결합 가능성에 대해서도 긍정적으로 평가했다. 

보고서는 "AI 기술의 급속한 발전으로 세포배양 연구를 완전히 자동화할 수 있는 방식이 개발되고 있다"면서 "2D 및 3D 세포 모델을 생성하는 것뿐만 아니라, AI기반 소프트웨어를 통해 ▲효과적인 오가노이드 제조 ▲이미지 처리 ▲응용프로그램 판독 ▲세포의 공급 ▲관리 과정 등이 자동화될 수 있다"고 내다봤다. 

이를 통해 실험시간을 줄이고, 인적 오류를 최소화할 수 있다는 것이다. 

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