주간기술동향 2017. 10. 11. * 최신 ICT 이슈 I. 100 만명의 DNA 와건강정보분석, 생명과학강국으로도약한중국 병원에서혹은개인차원에서의뢰한 DNA 분석이실제로이루어지는곳은 세계의 DNA 시퀀싱공장 으로불리는중국임. 중국의유전자분석기업들은 DNA 분석만으로는유전자와질병의관계를규명할수없다고보고, 유전자 -의료-건강데이터를종합하여 AI로분석하여질병의원인을규명하려는시도를하고있음. 중국정부의제도적지원, 개인의유전정보활용에관대한사회분위기, 막대한자금력이결부되며, 중국은이제글로벌생명과학강국으로발돋움하려하고있음 세계의공장이자또한 세계의 DNA 시퀀싱공장 이기도한중국은최근사람이나동물및식물의유전자서열규명연구를주도해오고있음 지난 2014 년서부아프리카에서에볼라바이러스가급속도로퍼질당시, 중국보건당국은에볼라바이러스에대한항체의유전자분석을완료했다고발표하며, 자국이미국못지않은다원적인항체생산능력을갖추고있다고자평하였음 당시중국질병통제센터전염병연구소는중국이 2008 년부터 9 개의 과학기술중대프로젝트 를진행해왔고, 그과정에서 10 개의연구기관이백신과치료제개발을포함한에볼라바이러스연구를진행해왔으며, 항체의유전자분석을완료했다고소개한바있음 2015 년한국에서메르스사태가발생했을때도중국질병통제센터전염병연구소는한국국립보건연구원의발표에앞서, 광둥성에서메르스확진판정을받은한국인환자에대해유전자분석을실시한결과전염성강화등의변이는발견되지않았다고보도한바있음 2016 년에는중국과학자들이인간의배아에서특정유전자를바꿔치기하는유전자조작을시도해전세계과학계를큰충격에빠뜨린적이있는데, 이처럼유전자분석에대한규제가미비한중국에서는이미많은유전자연구가진행되고있음 세계최대규모의염기서열판독설비를갖춘곳역시중국의 베이징지놈연구소 (BGI) 로중국개발은행이 15 억달러를투자해한해 1 만 5,000 명의유전자를분석할수있는인프라를보유하 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( 042-612-8296) 과최신 ICT 동향컬럼리스트박종훈집필위원 (soma0722@naver.com 02-576-2600) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 36 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 [ 표 1] 세계최대 DNA 시퀀싱센터 BGI( 베이징지놈연구소 ) 의설비용량 구분프로세서수메모리용량스토리지용량최대성능 선전 9,722 21 TB 7.8 PB 101 T flops 홍콩 4,496 11 TB 4.2 PB 52 T flops 베이징 300 500 GB 110 TB 1.5 T flops 우한 192 500 GB 500 TB 2.0 T flops 항저우 64 300 GB 13 TB 0.5 T flops 전체 14,774 33.3 TB 12.6 PB 157 T flops < 자료 > Genomics 고있으며전세계개인유전자분석서비스업체들로부터일감을수주하고있음 BGI 는 2012 년당시세계최고유전자분석기술을보유했던미국의 컴플리트지노믹스 (Complete Genomics) 를 1 억 1,760 만달러에인수한이후유전자분석수준을단숨에높여시장점유율을끌어올리며 세계의 DNA 시퀀싱공장 으로부상하였음 현재중국은유전자배열을읽어낼뿐만아니라그결과를인공지능 (AI) 으로해석하고생명과학분야를선도하려하고있는데, IBM 과구글등미국대기업들이천착하고있는연구분야이지만중국은규제없이대규모로연구를전개할수있다는점에서상당한이점을누리고있음 현재중국유전자분석의최첨단을이끌고있는기업은 BGI 의전임 CEO 가선전에본사를두고창업한바이오벤처기업 아이카본엑스 (icarbonx, 碳云智能 ) 임 아이카본엑스는중국지놈과학의선구자였던준왕 (June Wang) 이인공지능과의료빅데이터를기반으로유전자정보및진료정보와개인라이프로그를통합해질병을예측하는개인맞춤형의료정보플랫폼서비스를제공하기위해 2015 년에설립한기업임 준왕은 16 살에북경대학에입학하여인공지능, 컴퓨터과학, 생물윤리학을전공한후중국휴먼지놈프로젝트에참여하여큰기여를하였고, 세계최대규모지놈회사인 BGI 설립멤버로후에 CEO 가되었음 유전자만으로생명현상을모두해독할수없다고느낀준왕은단백질, 대사체, 신체적특징및행동등의다양한정보를기반으로생명을이해하기위한비즈니스모델을구축하기위해 BGI 를떠나아이카본엑스를설립하였음 아이카본엑스는현재건강검진센터, 약국, 병원, 보험사들을통해타액, 단백질, DNA, 미생물데이터등유전체정보를수집한후, 고급데이터마이닝및기계학습기술을통해개별건강상태를분석및예측하여맞춤형웰빙프로그램, 식이요법, 처방의약품등을추천해주고있음 또한, 개인별피부상태에따라제품을권장하는스킨케어서비스를필두로영양, 건강, 의료분야로확대할계획을갖고있으며, 사용자를건강한삶의방향으로안내할수있는디지털아 정보통신기술진흥센터 37
주간기술동향 2017. 10. 11. 바타를만들고디지털라이프생태계를구축하는것을장기목표로설정하고있음 아이카본엑스는설립 6 개월만에텐센트로부터 2 억달러의투자를유치하는등지금까지총 6 억달러의투자를받았으며 2017 년가장주목받고있는벤처기업으로선정되기도하였음 < 자료 > icarbonx 또한, 미국의개인의뢰유전자분석서비스 [ 그림 1] 아이카본엑스창업자준왕업체인 23andMe 와더불어기업가치가 10 억달러이상인유전자분야의대표적유니콘기업이기도한데, 특히전체유니콘기업들중가장역사가짧은 젊은기업 으로꼽히고있음 아이카본엑스에투자와관심이쏠리는이유는그스케일에있으며, 최소 100 만명이상의건강데이터분석을통해 AI 로유전자와질병의관계를규명하려하기때문 IBM 과구글등미국의 AI 주도기업들이유전자분석의임상시험을전개하고있지만기대했던성과는얻지못하고있으며, 질병발병유전자변이를밝혀내지못하고있어유전자변이와질병발병사이의상관관계를찾는데어려움을겪고있음 이런문제를반복하지않기위해아이카본엑스는기존방식외에피험자의생체검사결과를토대로정확한정보를얻겠다는계획을세웠는데, 걸림돌이된것은중국의의료시스템전산화수준이낮아연구에활용할수있는빅데이터가매우부족한상황이라는점 문제의해결을위해아이카본엑스는두가지방안을모색하고있으며, 첫번째는병원을통해서가아니라메시징프로그램인위챗 (WeChat) 을이용하여소셜미디어에기록된개인의료정보들을확보한다는계획임 위챗은텐센트가운영하는소셜메시징서비스로텐센트가아이카본엑스에 2 억달러를투자한데에는이런배경이있는것이며, 양사는향후 5 년내에최소 100 만명, 최대 300 만명이상을대상으로한의료빅데이터의데이터베이스를구축할것이라고발표하였음 이는개인정보보호이용에관대한중국인들의특성을이용한것이며, 향후개인의유전자데이터를소셜데이터와조합하여 AI 로분석하면분석의정밀도가향상될것으로기대하고있음 두번째방안은피험자의생체검사를직접실시하는것인데, 구체적으로피험자혈액의단백질량변화와신진대사를측정하고뇌영상데이터를이용하며, 웨어러블바이오센서로혈당치를모니터링하는한편스마트화장실에서소변과대변에포함된바이오마커를수집하려고함 38 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 이렇게모은유전자정보, 의료정보, 생체검사데이터정보를조합한후 AI 로분석하여건강관리에도움이되는정보를추출하고, 개인맞춤형 AI 헬스케어서비스를제공하겠다는것이아이카본엑스의궁극적인계획임 아이카본엑스는최근자신들의최종목표인 AI 기반디지털건강관리플랫폼의개념을담은초기서비스로 미엄 (Meum) 이라는건강관리앱을선보였음 이용자들이섭취한음식이나운동에대한정보와함께신체정보와생체신호를미엄앱에입력하면, AI 는입력된정보를유전자정보및생체정보와함께분석한후앱화면에건강및질병에관련된정보를보여주고필요한액션을추천해줌 구체적으로살펴보면, 식사의내용물, 취침시간, 필요한운동등건강한생활을위해도움이될수있는조언을표시해줌 아이카본엑스는개인의건강과관련된다양한요소들을모두포함하여분석함으로써모든개인이자신의삶을더잘이해하고관리할수있도록하는앱을개발하는것을목표로하고있음 < 자료 > icarbonx 궁극적으로는위챗메신저앱사용자 9 억명 [ 그림 2] 미엄 (Meum) 앱발표회을대상으로스마트한방식으로 디지털미 (Digital Me) 를만들수있는디지털플랫폼개발을목표로하고있음 디지털미 전략의논리흐름은 1 모든형태의삶이디지털화될수있다 2 모든디지털화된삶은모델링될수있다 3 모든디지털화된삶은네트워크로연결될수있다 로요약됨 모델링을통해탄소기반의인체는디지털형태의실리콘기반으로변환이되는데, 그러면음료한잔이라도내몸에들어오면어떻게반응할지시각화해서볼수있게되고, 상호연결된 디지털미 들이커뮤니케이션하면예상할수없는일들이벌어질것이라기대하는것임 이러한시도는처음이기에시장이새로우니만큼제품도달라져야할것이고, 그래서아이카본엑스는 AI 를포함한모든기술이새롭게개발되어야할것으로보고있음 아이카본엑스는디지털미서비스를누구나이용할수있는초저가상품과비싸지만모든데이터를분석하는초고가상품으로구성한다는계획이며, 하이엔드상품개발을위해이미텐센트, 화웨이등과협력해데이터보안시스템을개발중이라고함 정보통신기술진흥센터 39
주간기술동향 2017. 10. 11. 아이카본엑스에더욱주목해야하는이유는중국을넘어글로벌차원에서의료-유전자- 건강데이터분석기술의중심이되기위한적극행보를이미시작하고있기때문 아이카본엑스가최근개인으로부터헬스케어데이터를대량으로, 비용효율적으로수집하고분석할수있는기술력을확보한글로벌기업들과연대를형성하였음 HealthLoop, SomaLogic, HealthTell, PatientsLike Me, AOBiome, GALT 등 7 개미국기업과이스라엘의 Imagu Vision, 중국의 Tianjin Robustnique 등 7 개기업에 4 억달러를전략적으로투자하고, 자신들을중심으로한 디지털라이프얼라이언스 (Digital Life Alliance) 를결성한것임 < 자료 > icarbonx 얼라이언스에참여한기업들의면면을보면유전체, 단백체, 대사체, 항체, 재조합효소, [ 그림 3] 디지털라이프얼라이언스박테리아, 의료, 헬스케어데이터수집분야에서비교우위기술을이미확보하고있는곳들임 이들기업은개인의건강과질병의상태를파악하는지표를아이카본엑스에제공하게되며, 아이카본엑스는이지표를활용하여빅데이터에서잡음을제거하고정밀하고유용한정보를감지할수있는시스템을개발하게됨 디지털라이프얼라이언스는의료데이터를유전자분석과결합하여건강에관한새로운지식을얻으려하는글로벌기업들의협회로서기능할것으로보이며, 이들기업을끌어들임으로써아이카본엑스는글로벌정밀의학의중심기업이되기위한준비를해나가려는것으로보임 고도의기술력에정부의강력한지원까지더해져중국은이제세계의 DNA 시퀀싱공장에서생명과학글로벌강국으로또한번변신과도약을준비하고있음 구글의생명과학부문 베릴리 (Verily) 는건강한인체를정의하기위한 베이스라인프로젝트 (Baseline Project) 를시작했으며, 1 만명참가자의개인신체정보와의료정보를수집하고, 수집된정보와유전자정보를 AI 로해석하여건강한인체의상태가무엇인지규명하고있음 이에비해아이카본엑스는최소 100 만명이상의규모로실증실험을전개할계획인데, 유전자배열등데이터양이훨씬큰정보를분석하기위해서는 AI 알고리즘교육에서대량의데이터가필요하다는점을고려할때, 베릴리에비해아이카본엑스가압도적으로유리함 아이카본엑스의가장강력한경쟁자로꼽히는기업역시미국이나유럽의기업이아닌중국의유전자기업인 우시넥스트코드 (WuXi NextCode) 로, 이기업역시 3 억달러의투자를유치해 AI 와지놈기술기반의디지털헬스케어서비스를준비하고있음 40 www.iitp.kr
최신 ICT 이슈 이런기업들의노력과함께유전자정보가사용되는것에대한거부감이적은사회문화, 중국정부의제도적지원, 중국이라는거대한시장과자본력까지생각해보면, 중국이어렵지않게생명과학분야의글로벌헤드쿼터가될것임을예상해볼수있음 중국은이미세계의 DNA 시퀀싱공장으로작동하고있으며, 지금계획중인기술이개발되고서비스가제공된다면전세계인들의건강을관리하는세계의헬스케어센터가될수도있음 생명과학분야글로벌강국으로도약을준비중인중국정부와중국기업들의움직임을눈여겨보고, 이들과협업전략을모색해야할필요성이점점더뚜렷해지고있음 [ 참고문헌 ] [1] The Economist, China s audacious and inventive new generation of entrepreneurs, 2017. 9. 21. [2] Exchange, How digital DNA could help you make better health choices, 2017. 9. 19. [3] PakWired, Top 8 Artificial Intelligence Startups in China, 2017. 9. 13. [4] Fortune, 4 Ways China Is Influencing the US Tech Industry, 2017. 9. 13. 정보통신기술진흥센터 41