㈜바이오니아는 회사가 주관기관으로 참여하는 " 맞춤형 합성생명공학 클러스터(Designer’s Synthetic Biotechnology Cluster) 구축사업 "이 대덕연구개발특구지원본부 2007년도 전문클러스터사업 과제로 선정되어, 협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 Cluster 구축사업에는 바이오니아를 주관기관으로 한국생명공학연구원(KRIBB), 제노포커스, 한국화학연구원 등이 참여한다. 선정된 과제는 2년 동안 약 43억원의 사업비 규모로 진행될 예정이며, 그중 32억원이 정부출연금으로 지원되고, 1차 년도에는 약 12억원을 지원받게 된다.

합성생명공학은 이미 존재하는 유전자 일부를 조작하여 성질이 우수한 미생물이나 농산물, 가축을 개량해내는 기존의 유전공학과는 차원이 다른 시도이다. 합성생명공학은 고도의 유전자합성기술을 바탕으로 신기능 유전자를 설계하고 화학적으로 합성하여, 유용자원을 생산하는 설계된 인공 생명체를 만드는 것이다. 자연에 존재하지 않는 생산성, 활성, 안정성이 뛰어난 새로운 생명체를 통해 원하는 물질을 생산해내는 기술로서 21세기 사회, 경제 전반에 커다란 영향을 줄 것으로 예상되는 기술이다. 게놈프로젝트를 통해 많은 정보가 축적되어 생명현상을 상당부분 이해하게 됨에 따라, 이러한 정보를 기반으로 유전자를 근본적으로 재설계, 합성함으로써 자연에서 찾을 수 없는 또는, 오랜 시간이 소요될 진화의 과정을 실험실에서 이루어 내고, 이를 산업으로써 활용하게 된 것이다.

이 기술은 개발비는 막대하게 들어가지만, 일단 개발되면 생명체를 키우는 저렴한 비용으로 고부가 가치 제품을 무한정 생산할 수 있기 때문에 기존의 제약, 정밀화학산업에 근본적인 변화를 가져올 것으로 예상된다. 이에 미국, 유럽을 중심으로 단백질 의약품 등의 신약 개발, 산업용 효소 연구개발, 바이오 연료 개발 등을 목표로 활발히 연구가 진행되고 있다. 한 예로 빌 게이츠 재단은 합성생명공학 기술을 이용하여 현재는 식물에서 추출하는 말라리아 치료제 원료인 아르테미시닌을 생산하는 미생물 개발을 위해 4천만 달러 이상을 지원한 것으로 알려졌다.

사업단은 합성생명공학(Synthetic Biotechnology)의 기반 기술을 확립하여 유전자 설계 합성분야 등에서 세계적인 경쟁력을 확보하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통하여 효율적인 유전자 설계기술을 개발하고 유전자를 대용량으로 자동합성할 수 있는 시스템을 개발하여, 광범위한 분야에서 합성생명공학을 활용할 수 있도록 하는 것이다. 아직까지 선진국에서도 합성유전자는 연구자들의 복잡한 수작업에 의해 만들어지고 있고, 이를 자동 합성하는 시스템은 개발된 것이 없다. 사업단은 합성생명공학의 기반기술 구축으로 ‘새로운 기능유전자 설계 → 초고속 유전자 합성 → 단백질 및 유전자 차원의 분자진화개량 및 발현’ 의 과정을 통합, 유전자에서 단백질까지의 인공적 합성기술을 확립하게 된다.

사업단 내에서 바이오니아는 효율적인 유전자 합성 프로세스 확립, 유전자 합성 키트 및 유전자 합성기 개발 등 기반기술을 담당하고, KAIST와 함께 유전자 설계 소프트웨어 개발을 수행한다. 제노포커스는 합성 유전자를 이용한 단백질 발현 및 개량을, 한국생명공학연구원은 단백질 생산 부문을 담당한다. 연구를 통한 실제 성과물은 기존 연구가 축적된 산업용 효소를 생산할 합성생명체 개발을 일차 목표로 하고, 구축된 기반기술과 cluster의 기술 확산을 통해 바이오 연료 분야와 생리활성물질 등을 생산하는 생명체 개발을 후속 대상으로 할 계획이다.

바이오니아는 합성생명공학의 선두주자로서 384개의 올리고유전자를 동시 합성할 수 있는 합성기를 개발 상용화하였고, 유전자 합성에 들어가는 각종효소들을 개발하여 2천 염기 이상의 유전자를 고속으로 합성하는 기술을 보유하고 있다. Designer’s Synthetic Biotechnology Cluster 박한오 사업단장(바이오니아 대표이사)은 “유전자 합성 원료공장부터 유전자 합성을 활용하는 다양한 바이오 회사들까지 있는 대덕연구개발특구가 본 사업을 통해 BIO 2.0 이라 불리는 합성생물산업의 경쟁력을 확보함으로써 Synthetic Biotechnology의 핵심 메카로 자리매김하고, 차세대 바이오의 막대한 시장을 확보할 수 있다”며 “상용화에 성공할 경우 사업이 완료되는 시점부터 매출이 가시화될 뿐 아니라, 다양한 분야에서 수 천억 대의 기술창출 효과를 거둘 것으로 기대한다”고 말했다.