미국의 의료 선진화를 이끌 인디애나 생명공학 허브

맞춤형 치료와 정밀 의료 분야의 기술 협력 기대


생명공학 발전의 중심지로 각광받는 ‘Heartland Bioworks’

2022년 8월, 반도체 및 첨단기술 육성 기반 마련을 통한 미국의 기술 우위 강화를 위해 ’반도체 및 과학법‘(Chips Science Act)이 발표되었다. 이의 일환으로 바이든 정부는 2023년 10월 총 31곳의 테크 허브를 지정했는데, 미국 경제개발청(Economic Development Administration, EDA)은 ‘테크 허브’를 미국 경제 및 안보에 필수적인 핵심기술을 제조하고 상용화하는 지역으로 정의했다. 31곳은 뉴욕, 일리노이, 위스콘신 등 미국 내 다양한 지역을 아울러 선정되었으며, 산업별로는 자율시스템, 양자컴퓨팅, 정밀의학 등으로 구분될 수 있다.

올해 7월 2일, 31곳 중 총 12곳이 지역사회 기여도를 기준으로 선별되어 약 5억400만 달러 규모의 보조금을 받게 될 예정이다. 이 중 한 곳은 연구 기관인 Applied Research Institute(ARI)가 이끄는 인디애나 주 인디애나폴리스의 ‘Heartland BioWorks’로 지역사회 내 약물 및 의료 기기 분야의 생명공학을 발전시킬 가능성이 크다는 점을 인정받아 5100만 달러를 지원받게 되었다.

Heartland Bioworks의 주요 목표는 ‘바이오 교육’(Biotrain)과 ‘바이오 출시’(BioLaunch)로 구분된다. 세부적으로는 생명 공학 분야 관련 일자리 창출, 신규 스타트업 운영, 신규 제품 및 기술 출시 등으로 나뉘어진다. 이를 달성하기 위해 Heartland 허브는 ① 소외 계층 근로자의 채용 지원, ② 제품 출시를 위한 멘토링 및 투자 지원 네트워크 구축, ③ 인재 양성을 위한 시범 시설 건설, ④ 스타트업의 비용 장벽 극복을 위한 보조금 프로그램 등 4가지 프로젝트를 추진할 예정이다.

< Heartland BioWorks 주요 목표 >

연번	주요 목표	주요 내용
1	바이오 교육 (BioTrain)	o 핵심 내용 : 인재 육성 및 일자리 창출 o 협업 기관 : (기업) BioCrossroads, Ivy Tech 등 (대학) 퍼듀 대학교 등 o 추진 계획 ① NIBRT* 기반 교육 현장과 실습 현장을 연계하는 교육 프로그램 추진   * * NIBRT(National Institute for Bioprocessing Research & Training) : 국립 바이오 전문인력 양성센터 ② ‘16 테크 기술단지’(16 Tech Innovation) 내 실제 제품 생산에 활용되는 장비를 사용할 수 있는 교육 시설 구축(‘26년 완공 예정)
2	바이오 출시 (BioLaunch)	o 핵심 내용 : 상업용 활용 기반 부족 문제 및 지식재산권(IP)의 해외이전 문제 해결 o 추진 계획 ① 스타트업 아카데미(BioLaunch Start-Up Academy) ② 협력 및 접근 네트워크 구축(BioCAN)* * 생명 공학 산업 내 제조업체와 투자가를 연결

 

Heartland Bioworks는 상기 프로젝트를 추진하여 인디애나 내 생명 공학 관련 9000개 이상의 신규 일자리 창출, 40개 이상의 스타트업 운영, 50개 이상의 FDA 인증 제품 출시 등이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 장기적으로 10년 내 26억8000만 달러 규모의 경제적 가치가 창출될 것으로 기대된다.

< 허브 추진에 따른 향후 10년 기대효과 >

인디애나, 허브 건설 이전부터 높은 생명공학 경쟁력 보유

생명공학 허브가 설립되는 인디애나는 미국 내 제약 분야 수출을 선도하고 있다. 미 통계청(U.S. Bureau of Labor Statistics)이 발표한 자료에 의하면, 인디애나의 2023년 제약 및 의약품 수출액은 전년 대비 26.1% 증가한 164억 달러로 푸에르토리코를 제외하고 미국 51개 중 1위를 기록하였다. 2위는 노스 캐롤라이나로 111억 달러, 3위는 캘리포니아로 93억 달러가 집계되었다. 특히 제약, 의료, 농업생물학 등을 포함한 모든 생명공학 제품의 수출액을 기준으로 확인할 시 인디애나는 캘리포니아, 매사추세츠와 함께 수출 상위 3개주로 손꼽힌다. 또한, 2022년 기준 생명공학 분야의 약 2700개 이상의 기업이 인디애나에 위치하며 약 770억 달러 이상의 경제적 이익을 창출한 바 있다.

인디애나 소재 대표적인 생명공학 분야 기업으로는 세계 최초로 인슐린을 대량 생산한 ’일라이 릴리‘(Eli Lilly and Company), 근골격계 건강관리 부문의 글로벌 선도기업인 ’짐머 바이오메트’(’Zimmer Biomet) 등이 있으며 세계적인 동물 의학 제품 제조업체인 ‘엘란코 동물건강’(Elanco Animal Health) 도 인디애나에서 본사를 운영중이다. 일라이 릴리는 당뇨병 치료제, 종양학 의약품, 면역학 치료제 등을 개발 및 판매하고 있다. 대표적 제품으로는 당뇨병 치료제인 ‘트루리시티’(Trulicity)를 비롯해 1회 주사로 72주 기준 체중의 22%가 감량되는 효과로 큰 주목을 받고 있는 비만 치료제 ‘마운자로’(Mounjaro) 등이 있다. 또한, 각종 암 치료제와 자가면역 질환 치료제 등을 출시하며 2023년 연매출액은 약 330억 달러를 기록했다.

짐머 바이오메트는 정형외과 및 척추 관련 의료기기 제조업체로 인공관절, 고관절, 무릎 및 어깨 관절 임플란트 분야를 선두하는 기업이다. 특히 정형외과 및 스포츠 의학 분야에서 필요한 수술 도구와 재활용 의료 장비를 개발하여 의료진의 수술을 지원하고 있다. 최근에는 3D 프린팅 기술을 활용한 맞춤형 임플란트 개발에도 앞장서고 있으며, 2023년 연매출은 73억 달러를 기록했다. 엘란코 동물건강은 동물용 의약품과 백신을 개발 및 판매하며 가축 및 반려동물을 위한 질병 예방 및 치료용 제품을 제공하고 있다. 2023년 기준 연매출은 47억 달러를 기록했다.

AI와 빅데이터를 활용한 차세대 바이오 의약품의 성장

시장조사기관 Vision Research Reports에 따르면 2023년 미국의 생명 공학 시장규모는 약 5524억 달러로, 향후 10년간 연평균 12.5%씩 성장하여 2033년 시장규모는 1조7859억 달러로 증가할 것으로 전망된다. 특히, 전통적인 화학 의약품 시장이 2034년까지 연평균 7.1%씩 성장할 것으로 전망되는 점에 비해 생명 공학을 활용한 바이오 의약품 시장은 보다 빠른 성장세를 보일 것으로 기대된다.

전통적인 화학 의약품이 상대적으로 단순한 저분자 구조를 활용하는데 비해, 바이오 의약품은 단백질 등의 복잡한 고분자 구조로 구성되어 있다. 또한 바이오 의약품은 살아있는 생물체인 세포 및 미생물등을 이용하는 반면 화학 의약품은 화학적 합성을 통해 제조한다는 차이점이 있다. 2023년 기준, 바이오 의약품은 전체 의약품 시장의 46%를 차지하였으며 특히 면역항암제와 같은 특수의약품에서의 비중이 증가하고 있다.

< 향후 10년간(’23~‘33년) 미국 생명 공학 시장 규모 >
(단위 : 십억 달러)

시사점

최근 미국 내 만성 질환의 발병률 증가, 인구의 노후화 등은 생명공학 제품에 대한 수요를 증가시키고 있다. 높아지는 수요에 맞추어 최근 부상하는 AI 기술 및 빅데이터가 개인 맞춤형 치료 기술과 정밀 의료 분야의 성장을 가속화시키고 있다. 특히, 유전체 분석 기술의 발전으로 개인의 유전적 특성에 따라 상이한 맞춤형 치료법 개발이 활발해져 희귀질환과 난치성 질환 치료 분야에서 주목받고 있다. 이와 같은 차세대 의료 기술 개발 및 의약품 출시를 위해서는 연구 시설 확충 및 인재 육성 등이 핵심인 바, 해당 분야에 기여할 수 있는 인디애나 생명공학 허브의 필요성도 같이 높아지고 있다.

국내기업도 이와 같은 미국 내 생명공학에 대한 높은 수요를 발굴하고 허브 내 스타트업 및 글로벌 기업과의 기술협력을 통해 미국 시장 진출을 모색하는 것이 중요할 것으로 사료된다. 특히, 인디애나에 위치한 일라이 릴리의 경우, 한국화학연구원과 2017년에 개방형 혁신신약 개발 파트너십을 체결하여 신약 개발에 필요한 다수의 플랫폼을 확보한 바 있다. 우리 기업에게 있어 인디애나 바이오 허브를 통한 스타트업과의 기술 협력, 기술 경쟁력 확보, 제품 판매처 확장이나 생명공학 분야 선두 기업이 밀집한 바이오 허브에 진출해 기술 클러스터의 장점을 활용하는 것이 방법이 될 수 있을것으로 사료된다.


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