일본산업뉴스요약

라이프 사이언스 분야의 연구개발 동향
건강과 생활에 직결
국립연구개발법인 과학기술진흥기구 연구개발전략센터 라이프사이언스·임상의학유닛
쯔지 연구원  

생명과학·의과학·식물과학, 바이오테크놀로지, 의료·식품관련기술 및 그들 연구개발 활동에 따른 윤리적·법적·사회적 과제(ELSI) 등을 포함하는 라이프 사이언스 분야는, 사람들의 건강과 보다 좋은 생활에 직결되는 분야다. 본 분야에는 각국이 거액을 투자하고 있으며, 기초연구부터 산업 응용에 이르기까지 국제 경쟁이 격화되고 있다. 여기서는 라이프 사이언스 분야 전체의 부감적인 동향과 일본에 있어서 중요하다고 생각되는 연구 개발 전략의 방향성을 기술한다.

-- 사회의 요구 --
라이프 사이언스 분야는 건강 장수의 실현, 의료·식품 관련 산업의 경쟁력 강화, 식품 자급률의 향상, 의료·개호비의 최적화 등, 일본이 안고 있는 중요 과제에 대한 공헌이 기대되고 있다. 또한, 2015년에 유엔에서 채택된「지속 가능한 개발 목표(SDGs)」에서는「기아를 제로로」「모든 사람에게 건강과 복지를」등, 라이프 사이언스 분야가 공헌 가능한 목표도 여러 개 내걸고 있어, 국내외에서 라이프 사이언스에 대한 기대는 높다고 말할 수 있다.

-- 국제 비교 --
최근의 국가(지역)에 의한 과학기술에 대한 투자 규모는, 미국이 연간 약 3조 엔, 일본과 유럽은 그것의 약 10분의 1이다. 트럼프 정권 하에서 미국의 전망은 불투명하지만, 앞으로도 미국이 투자 규모에서 압도적인 존재감을 나타낼 것으로 생각된다. 최근에 급속하게 존재감을 보이고 있는 것은 중국이다. 해외 연구기관에 소속된 우수한 중국인 연구자를 중국으로 적극적으로 불러들이고 있다. 중점적인 연구개발 투자도 맞물려 세계의 라이프 사이언스 분야의 일각을 담당하기 시작하였다. 그러한 상황에서 일본이 존재감을 계속 발휘하기 위해서는 전략적인 대처가 필요하다.

-- 부감도 --
앞으로의 라이프 사이언스 분야의 방향성을 생각하기 위해서는, 우선 분야 전체의 상황을 파악하는 것이 중요하다. 여기서는 분야 전체를 학술/기술의 단면으로 정리한「부감도」를 소개한다. 예를 들면「형태·구조」를 보는 기술, 그「기능」을 이해하는 기술, 또한 이해에 기초하여「치료」하는 기술 등, 몇 개의 카테고리로 영역을 분류하여 도식화한다. 그리고 각 영역에 대해서 기술 조류, 연구개발 토픽, 일본의 강점과 약점, 과학적·정책적 과제, 그리고 국제 비교 등을 조사한다.「부감도」를 바탕으로 이들에 대한 조사를 시행함으로써, 라이프 사이언스 분야의 중요 동향을 빠짐없이 부감적으로 파악하는 것이 가능해진다.

-- 기술 조류 --
「부감도」에 근거한 조사를 통해 다양한 동향이 도출되었다. 여기서는 기술 조류에 대해 소개한다. 크게「정치(精緻)화·첨예화」「다양화·복잡화」「통합화·시스템화」의 3개의 기술 조류로 나눌 수 있으며, 일본이 세계를 리드하는 기술도 많이 보인다.

예를 들면, 13년에 등장한「게놈 편집」기술의 CRISPR은 혁신적인 DNA 조작 기술로서 전세계의 연구 현장에 폭발적으로 보급되어, 최근에는 의료나 신품종 창출 등에 대한 응용 전개도 시작되고 있다. 그 외에도,「극저온전자현미경(Cryo-EM)」=최근에 성능이 비약적으로 향상하여 단백질 등의 정교하고 치밀한 입체 구조 해석 실현,「오가노이드」=시험관 안에서 인간세포 유래의 미니 장기 제조 실현,「마이크로바이옴 해석」=장내 세균 등의 방대한 종류의 미생물의 해석 실현,「고체투명화」=생체를 투명화하여 전신 레벨에서의 분자∙세포 동태의 관찰 실현, 등 다양한 기술 조류를 볼 수 있다.

연구개발 전략의 방향성

기술 조류의 대부분이 빅데이터를 산출하거나 해석하는 기술인 점은 주목할 만하다. 라이프 사이언스 분야에 빅데이터가 깊게 침투했다고 말할 수 있다. 앞으로 일본에서는 빅데이터를 적절하게 수집∙정리∙관리∙공유화하여 활용하고, 연구∙기술 대상의「개별화」와「예견」적인 해석과 개입을 지향한 연구개발 전략이 중요해질 것이다. 그 방향성을 여기에서는「데이터 통합생명∙의과학(IoBMT)에 의한 개별 예견 의료」및「디지털 통합 Agri Bio 기술(IoAT)에 의한 초 스마트 생산」이라고 정의하고, 구성 요소의 개관을 정리하였다.

추진기반으로서 중요한 것은, 고품질의 데이터를 적절하게 수집∙정리∙관리∙공유화하여 활용하는 구조의 구축, 데이터에서 의미를 도출하는 해석 기술의 개발, 그리고 그들을 담당하는 인재의 확보∙육성이다. 또한, 대학병원이나 연구용 농장의 활용과 산학관민의 파트너십의 강화, 국제협조 체제의 구축 등, 연구개발의 플랫폼 정비도 필요하다.

그들 추진기반을 활용하여 일본이 강한 학문영역을 조합함으로써, 4차원 생체 리모델링(생체적응∙조직수복의 시공간 구축), 세포전신지도∙기능연관해석 등의 새로운 영역을 개척할 수 있게 된다. 그러한 도전적인 기초연구가 세포 제제(製劑) 등의 차세대 혁신적 의료기술 시즈의 원천이 된다.

그들 연구 성과가 부드럽게 의료 산업으로 연결되도록, Target Validation(신약개발 표적 평가)이나 일본인의 정상인(비장애인) 베이스라인의 정비 등, 의료기술 개발의 애로를 보완하는 대처도 중요하다.

이들 구성 요소군의 전략적이고 통합적인 추진에 의해, 라이프 사이언스 분야는 다양한 사회 요구에 응답할 수 있게 된다.

-- 마무리 --
최근에는 연구개발의 출구를 단기간에 요구하는 풍조를 느끼고 있다. 연구자의 독창적인 발상이나 탐구심에 근거한 기초기반적인 연구 개발을 중장기적으로 착실히 진행할 수 있는 환경이, 결과적으로 미래의 노벨상이나 일본의 새로운 산업이 될 것으로 필자는 생각한다. 단기적인 성과도 중요하지만, 앞으로는 “바쁠수록 돌아가라”식의 이노베이션도 중요하게 여겨야 한다.

  -- 끝 --