목 차

1. 인체 내 마이크로바이옴의 주요 유형
  1.1. 구강 마이크로바이옴
  1.2. 호흡기 마이크로바이옴
  1.3. 피부 마이크로바이옴
  1.4. 장내 마이크로바이옴
  1.5. 비뇨생식기 마이크로바이옴
2. 구강 마이크로바이옴 관련 국내 특허 동향
  2.1. 특징
  2.2. 주요 기술 분야 및 적용 질환
  2.3. 진단 및 예측 기술
  2.4. 치료 및 조성물 개발
  2.5. 바이오마커 및 데이터 기반 접근
  2.6. 주요 출원인
3. 국내 마이크로바이옴 관련 기업의 주요 특허
  3.1. CJ 바이오사이언스
  3.2. 지놈앤컴퍼니
  3.3. 고바이오랩
  3.4. 종근당바이오
    3.4.1. 유산균 및 프로바이오틱스 기반 조성물에 관한 기술
    3.4.2. 생산공정 및 효율화 기술
    3.4.3. 신규 화합물 및 중간산물 관련 기술
4. 결론 및 조망
5. 참고문헌


2036년, 나예지는 아침마다 스마트 화장실에서 타액, 피부, 분변 스왑(swab) 샘플을 채취해 마이크로바이옴 상태를 실시간으로 확인하는 것이 일상이 되었다. 그녀가 구독하는 스마트 플랫폼 젠톡(GenTok)-더바이옴(TheBiome)에서는 유전자 분석과 함께 구강, 피부, 장 등 다양한 미생물 분석 결과가 통합되어, 실시간 건강 리포트와 맞춤형 식단, 운동, 스트레스 관리법, 온라인 진료 예약까지 원스톱으로 제공된다.

 최근 그녀는 구강과 장내 미생물의 불균형과 불면증, 그리고 대사질환 위험이 높아졌다는 경고를 받았다. 이에 스마트 앱에서 추천하는 운동 프로그램과 맞춤형 프로바이오틱스, 식단을 선택해 구독하기 시작했다. 게다가 원격으로 의료 전문가와 상담하거나 진료를 예약하는 것도 가능해졌다. 유전자와 마이크로바이옴 데이터를 기반으로 한 개인 맞춤형 정밀 예방의학 시대가 열린 것이다!

그림 1. 2036년 나예지의 스마트 헬스케어 일상(출처: ChatGPT 이미지 생성)

위 이야기는 10년 후 펼쳐질 스마트 정밀의학의 미래를 상상한 것이다 (그림 1). 현재 활발한 연구가 진행 중이며, 일부 서비스는 부분적으로 제공되고 있어 [1] 머지않아 이러한 원스톱 토털 서비스가 가능한 세상이 다가올 것으로 기대한다. 마이크로바이옴(microbiome = 작은 ‘micro’ + 생명 ‘bio’+ 전체 ‘ome’)은 우리 몸속과 구강, 피부, 장 등 다양한 부위에 사는 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등을 포함한 미생물과 그들의 유전정보 전체를 말한다. 이 미생물들은 우리 몸과 상호 소통하면서 소화, 면역, 건강 유지에 중요한 역할을 하며, 균형이 깨지는 불균형(dysbiosis)과 여러 질병과도 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

우리 몸속에 함께 살며 영향을 주고받는 미생물에는 과연 어떤 것이 있을까?

1. 인체 내 마이크로바이옴의 주요 유형

마이크로바이옴 서식지에 따라 구강, 호흡기, 피부, 장과 비뇨생식기 마이크로바이옴으로 분류할 수 있다 (그림 2).

그림 2. 인체 주요 마이크로바이옴 개요(출처: ChatGPT 이미지 생성)

1.1. 구강 마이크로바이옴

구강 내에 서식하는 생태계로 주로 박테리아, 고세균, 진균, 바이러스로 구성되어 있으며, 생체막(biofilm) 형태로 존재하면서, 구강의 항상성 유지, 병원체 억제, 충치(치아우식)와 치주염과 같은 치주질환 예방 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. [2].

1.2. 호흡기 마이크로바이옴

폐와 기도에 존재하는 미생물 군집으로, 염증 반응 조절, 만성 폐질환 악화, 흡입 오염물 대사 등에 영향을 미치며, 차세대 시퀀싱(next generation sequencing) 및 대사체(metabolomics) 연구를 통해 건강과 질병에서의 기능적 역할이 규명되고 있다. 예를 들면, 기관지확장증과 같은 일부 질환에서 미생물군 검사를 통해 예후가 좋지 않을 위험이 높은 환자를 식별하기도 한다 [3].

1.3. 피부 마이크로바이옴

피부 표면에 서식하는 박테리아, 진균, 바이러스, 진드기 등 다양한 미생물로 구성된 생태계를 말하며, 피부 장벽 보호, 면역 조절, 병원체 억제에 핵심적 역할을 하며, 메타게놈 분석(metagenomic sequencing)을 통해 치료적 타깃 발굴과 피부 건강을 증진시키고자 하는 전략이 연구되고 있다 [4].

1.4. 장내 마이크로바이옴

소화관에 서식하는 박테리아, 고세균, 진균, 바이러스 등으로 이루어진 미생물 군집을 의미하며, 에너지 항상성, 대사, 장 내 상피의 통합성, 면역 기능, 신경발달 및 장–뇌 축(gut-brain axis) 조절 등 인체 숙주의 생리적 기능에 적극적으로 관여하는 것으로 알려져 있다 [5]. 특히, 장내 마이크로바이옴은 현재 인체에서 가장 광범위하게 연구된 마이크로바이옴으로, 대사, 면역, 신경계 기능에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 밝혀지고 있으며, 특히 대장암(colorectal cancer)과 염증성 장질환(IBD), 비만과 대사질환과의 연관성이 여러 연구에서 꾸준히 보고되고 있다 [6].

1.5. 비뇨생식기 마이크로바이옴

과거에는 균이 없던 곳으로 여겨졌으며, 요로 및 생식기 내에 존재하는 박테리아, 진균, 바이러스 등 미생물 군집을 의미한다. 요로 감염, 요실금, 방광 질환, 생식기 암 등과 연관되며, 호르몬, 연령, 생활습관에 따라 역동적으로 변화하는 것으로 알려져 있다 [7]. 최근에는 장기 칩(Organ Chip) 기술을 통해 자궁경부 점액이 질 건강 유지 및 세균성 질염(BV) 예방에 미치는 역할이 조명되기도 하였다 [8].

이들의 특징과 역할을 정리하면 표1과 같다.

표 1. 인체 마이크로바이옴의 특징과 역할

2025년 8월 기준 키프리스(KIPRIS) [9]에서 검색된 마이크로바이옴 관련 국내에 출원된 대략적인 특허 동향은 그림 3과 같다. 2005년 출원을 시작으로 꾸준히 증가하여 2023년에는 출원이 8,000건을 넘는 것으로 나타났다.

그림 3. 마이크로바이옴 관련 국내 특허 동향(출처: 2025년 8월, 키프리스)

이러한 여러 마이크로바이옴 중 샘플 채취가 용이한 구강 마이크로바이옴과 관련한 국내 특허를 검토해 보고자 하였다. 왜냐하면, 구강미생물 검사는 비침습적이고 타액을 이용한 간편한 샘플링으로 빠른 분석과 반복 측정이 가능하고, 장 다음으로 높은 미생물 다양성을 보이기 때문에 민감한 변화 감지가 가능할 것이기 때문이다. 또한, 타액은 전신 건강과의 연관성을 반영하는 유용한 진단 매체로, 구강 및 전신 질환의 조기 예측에 활용될 수 있을 것이다. 게다가, 구강미생물은 장으로 전이될 수 있어, 구강을 통한 장내 환경을 조절할 수 있는 잠재성도 가지고 있다 [10, 11].

2. 구강 마이크로바이옴 관련 국내 특허 동향

그림 4는 국내 구강 마이크로바이옴과 관련하여 출원, 공개 및 등록된 특허 검색 결과이다. 2005년 이후 관련 출원이 시작되었으며 꾸준히 증가하고 있는 것으로 보이나, 매년 총 출원 건수가 50건 미만인 것으로 비교적 적은 것으로 나타났다.

그림 4. 구강 마이크로바이옴 관련 국내 특허 동향(출처: 2025년 8월, 키프리스)

2.1. 특징

이들 발명은 대부분 구강 건강 및 관련 질환을 중심으로 다루고 있다. 핵심 주제어는 구강 마이크로바이옴, 치주질환, 구강암, 턱관절 질환, 구취, 치아우식증(충치)으로 다음과 같이 크게 세 가지 특징을 보이는 것으로 나타났다. 첫째, 질환의 진단용 바이오마커 개발에 관한 것으로 특정 구강 미생물군의 증감이나 특정 유전적 또는 대사적 신호를 활용하여 암, 턱관절 질환, 폐암, 불면증 등의 진단 또는 예후 예측에 적용하는 발명에 관한 것이다. 둘째, 치료 및 예방을 위한 조성물 개발에 관한 것으로 예를 들면, 천연물 추출물, 특정 화학식, 유효성분을 포함하는 약학적 조성물이나 의약외품 형태로 제시되며, 항균 효과, 치주질환 억제, 시린 이 완화, 구취 제거, 충치 예방 등을 주요 효능에 관한 것으로 하고 있다. 마지막으로, 구강 미생물의 균형 회복을 통한 치료 전략에 관한 것으로 단순히 세균 억제를 넘어서, 건강한 미생물 군집을 회복하거나 유지하는 방법을 기술하고 있다. 전반적으로 이들 발명은 구강 미생물 연구를 기반으로 한 질환 진단과 치료에 관한 것으로 보여진다.

2.2. 주요 기술 분야 및 적용 질환

대부분의 특허는 구강 마이크로바이옴을 활용한 진단, 예측, 치료 기술에 집중되어 있다. 적용하고자 하는 질환은 턱관절 질환, 구강암, 폐암, 불면증, 치주질환 등 구강 및 전신 건강과 연관된 다양한 질환을 포함하고 있다.

2.3. 진단 및 예측 기술

구강 내 미생물의 조성 변화, 특정 미생물의 존재 유무, 미생물 유전자 정보 등을 바이오마커로 활용하여 질환의 조기 진단, 위험성 예측, 치료 효과 예측 등에 적용하는 기술이 주를 이루고 있다. 예를 들어 타액, 구강 면봉 채취(swab) 등 비침습적 샘플을 이용한다.

2.4. 치료 및 조성물 개발

구강 미생물 생태계의 불균형(dysbiosis)을 개선하거나, 유해 미생물만을 선택적으로 제거하는 항생제 조성물, 프로바이오틱스, 기능성 조성물 개발에 관한 것이다. 치료 효과의 예측 및 맞춤형 치료 전략 수립에 관한 내용도 일부 포함되어 있다.

2.5. 바이오마커 및 데이터 기반 접근

미생물군의 다양성, 특정 미생물의 상대적 풍부도, 유전자 서열 정보 등 다양한 오믹스(omics) 데이터를 활용한 바이오마커 발굴 및 진단과 예측 모델 개발에 관한 것이 주요 내용으로 파악되었다. 이를 위해 인공지능(AI), 빅데이터 분석 등 첨단 데이터 분석 기법을 접목하기도 하였다.

2.6. 주요 출원인

그림 5와 같이 대학 산학협력단 등 공공 연구기관의 출원이 다수를 차지하며, 개인 또는 기업 출원도 포함되어 있는 것으로 분석되었다.

그림 5. 구강마이크로바이옴 관련 주요 출원인(출처: 2025년 8월, 키프리스)

먼저 주식회사 엘지생활건강이 51건으로 가장 많이 출원하는 것으로 나타났다. 대표적인 등록 특허는 표 2와 같다. 이 기업의 발명은 주로 천연 화합물 또는 식물 추출물을 포함하여 구강질환(치아우식증, 치주질환, 치통, 시린 이, 구취 등)의 예방 또는 치료에 효과적인 조성물에 관한 것으로 분석되었다. 이들 조성물은 치아우식증 및 치주질환 유발 세균에 대한 항균 활성이 뛰어나고, 통증 및 염증 마커(PGE2 등)를 농도 의존적으로 억제하며, 치은염 형성 억제, 시린이 증상 완화, 구취 제거 등 다양한 구강 증상 개선 효과를 나타냄을 특징으로 하고 있다. 이러한 주요 성분으로는 살비아논산, 연꽃, 황금, 단삼, 연교, 자근, 차이브, 카사바, 스쿠텔라레인, 삼지구엽초, 이카리틴, 은행, 로즈마리 등 다양한 식물 추출물 및 천연물을 포함한다. 또한, 점착성 고분자와 효능층 등 복합 구조의 제형이나 이중 세정 클리너 등 기구적 조성물도 포함되는 것으로 보인다. 이들 조성물은 의약외품, 약학적 조성물, 식품 조성물 등 다양한 형태로 활용 가능하며, 천연물 유래로 독성이 없고 부작용이 적어 인체 적용에 안전하다는 점을 특징으로 하고 있는 것으로 분석되었다.

표 2. 출원인 주식회사 엘지생활건강의 대표 등록 특허

두 번째로 동의대학교 산학협력단이 11건을 출원한 것으로 나타났다. 대표적인 등록 특허는 표 3과 같다. 이 대학의 주로 발명들은 구강 건강 관리 및 질환 예방과 치료를 위한 다양한 기술과 조성물에 관한 것으로 나타났다. 예를 들어, 구강 건조 테스터기는 타액의 양과 pH를 신속히 측정해 구강건조증 여부를 확인할 수 있으며, 항균 작용과 구취 감소 조성물이 포함된 캡슐로 구강 내 유해 미생물 억제와 구취 감소 효과를 높이는 발명에 관한 것이다. 또 다른 예로, 산청목, 인삼, 백복령, 계피, 당귀 등 천연 추출물을 유효성분으로 하는 조성물은 구취, 충치, 구내염, 치주질환, 구강건조증 등 다양한 구강질환의 원인균의 증식을 억제해 예방 및 치료 효과를 기술하는 발명에 관한 것으로 나타났다. 또한 과일 및 천연 추출물을 포함한 발포성 정제는 휴대와 사용이 간편하며, 충치, 구취와 치주질환 예방에 효과적이고, 잇몸 자극이 적은 것에 관한 것이다. 한편, 산골취 추출물 등 천연물 기반 조성물은 장기 복용 시 부작용이 적고, 치주질환 개선과 타액 분비 촉진을 통해 구강건조증도 개선하는 효과를 기술하고 있다. 환자 별 구강 상태와 진료정보를 바탕으로 맞춤형 구강 관리정보를 제공하는 시스템에 관한 발명은 환자와 의료진 모두의 구강 건강 관리 효율을 높인다고 기술하고 있다. 어린이용 기능성 칫솔, 항균 효과가 우수한 바나바 잎·주걱비비추 추출물, 천연 추출물 기반 구취·치주질환 예방 조성물, 흡수성 멤브레인 필터, 맞춤형 인상 트레이 등도 포함되어, 전반적으로 천연물 기반의 안전성과 다양한 구강질환 예방과 치료 효과, 사용자의 편의성, 맞춤형 관리를 위한 발명에 관한 것으로 분석되었다.

표3. 출원인 동의대학교 산학협력단의 대표 등록 특허

세 번째로, (주)아모레퍼시픽의 경우 6건의 구강 마이크로바이옴 관련 출원이 검색되었으며 이들 발명들은 구강 건강 증진을 위한 다양한 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로 나타났다 (표 4). 예를 들면, ‘발효녹차 추출물을 유효성분으로 함유한 조성물’에 관한 발명은 차나무 잎을 아스퍼질러스속 균주로 발효시켜 얻은 추출물을 사용함으로써, 대표적인 충치 원인균으로 알려진 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)의 증식을 억제하고, 구강 내 염증유발 사이토카인(특히 IL-8) 발현을 억제하여 항균 및 항염 효과를 동시에 제공할 수 있다는 점을 기술하고 있다. ‘녹차 다당체를 유효성분으로 하는 조성물’에 관한 발명은 충치균 및 치주질환균에 대한 항균 활성이 뛰어나며, 천연물 유래로 부작용이 적고 식품, 의약, 화장품 등 다양한 산업에 응용 가능함을 기술하고 있으며. 식물 추출물 및 화합물을 유동층 코팅기를 이용해 구형 과립 형태로 제조한 후 구강용 조성물에 첨가함으로써, 구강질환 예방 및 치료 효과, 사용 시 자극 완화, 유효성분의 안정성 향상 등의 장점을 기술하고 있다. ‘차나무 뿌리에서 추출한 트리테르페노이드 사포닌을 포함한 조성물’에 관한 발명의 경우, 치은염, 치주염 등 치주질환 예방 및 치료와 구취 억제에 효과적임을 기술하고 있으며, 마지막으로, ‘불소계 치아 강화 성분과 젤라틴, 폴리아크릴산 등 수용성 점착제를 포함한 조성물’에 관한 발명의 경우, 치아 표면 부착력과 성분 접촉시간을 높여 치아 강화 효과를 보여준다는 점을 기술하고 있다. 전반적으로 천연물 기반, 항균, 항염, 치아 강화 등 다기능성, 안전성, 다양한 제형 및 산업적 활용성을 고려한 것으로 분석된다.

표 4. (주)아모레퍼시픽의 주요 등록 특허

이와 같이, 구강 마이크로바이옴을 기반으로 한 질환 진단, 예측, 치료 및 관련 조성물 개발이 이들 발명의 주요 흐름이며, 데이터 기반의 정밀의료 및 맞춤형 헬스케어로의 확장 가능성을 고려한 것으로 파악된다.

3. 국내 마이크로바이옴 관련 기업의 주요 특허

다음으로 국내 마이크로바이옴 관련한 주요 기업과 이들 기업의 특허를 살펴보고자 하였다. 이들 기업은 마이크로바이옴 관련 기술뿐만 아니라 다양한 발명을 기술하고 있는 것으로 분석되었다.

3.1. CJ 바이오사이언스

CJ 그룹이 2022년 바이오벤처인 천랩을 인수 및 합병한 기업으로 마이크로바이옴 기반 신약 개발과 차세대 시퀀싱(NGS) 기반 신약 파이프라인을 개발 중이며, 최근 생명정보학 컨설팅 서비스도 출시한 것으로 알려져 있다.

CJ 바이오사이언스의 특허는 전반적으로 마이크로바이옴 기반 진단 및 치료 기술을 다루고 있으며, 크게 두 가지 특징을 가진 것으로 분석된다. 먼저, 미생물 동정 및 분석 기술에 관한 것이다. 16S rRNA 서열 분석, 전장 유전체 기반 rRNA 추출, k-mer 매칭 알고리즘, 테트라뉴클레오티드 빈도 분석 등을 통해 세균을 신속하고 정확하게 동정하는 방법을 제시하고 있다. 이를 통해 임상적으로 중요한 특정 세균(예: 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum))을 고감도로 검출하거나, 영유아 장내 미생물 발달 단계 및 불균형을 진단하는 기술과 관련된다. 다음으로, 균주 및 조성물의 치료적 활용을 중점으로 다루고 있다. 특정 박테리아 균주나 그 배양물, 추출물을 이용하여 다양한 질환을 예방 또는 치료하는 용도가 중심을 이룬다. 이들 특허의 주요 대상 질환은 중추신경계 질환, 염증성 질환, 자가면역 질환, 피부질환(여드름 등), 암, 간 섬유증, 과민성 대장증후군(IBS) 등이 있다. 관련 특징 균주로는 점액질을 분해하는 것으로 알려진 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila) 등이 있으며, 이들은 면역 조절, 항암 효과, 항염 작용, 장내 균형 회복과 연관되어 있음을 제시하고 있다. 한편, 이 기업의 발명 가운데 프로브 및 프라이머 기반 정량 검출법과 살아있는 박테리아를 포함한 장용성 제형 같은 제형 및 검출 기술도 포함되어 있다. 전반적으로 마이크로바이옴 조성물과 이에 관한 용도에 관한 것으로 나타났다 (표 5).

표 5. CJ 바이오사이언스의 주요 등록 특허

3.2. 지놈앤컴퍼니

지놈앤컴퍼니의 주요 발명들의 특징은 주로 생물 기반 바이오 의약 및 항체 기술을 중심으로 하고 있으며, 크게 두 가지 축으로 분류할 수 있다.

첫째, 프로바이오틱스(유익균)를 이용한 질병 예방 및 치료 기술이다. 다양한 락토바실러스(Lactobacillus), 락토코커스(Lactococcus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 스타필로코커스(Staphylococcus), 큐티박테리움(Cutibacterium) 등의 신규 균주를 포함하며, 각각 암, 염증, 비만과 당뇨병을 포함한 대사질환, 알츠하이며병과 인지장애와 같은 신경질환, 여드름, 아토피와 노화를 포함한 피부질환, 질염과 불임을 포함한 생식기 질환 등에 대한 예방 및 치료 효과를 갖는 조성물로 구성되어 있다. 이들 발명의 공통점은 특정 균주가 세포 증식 억제, 염증성 사이토카인 감소, 항산화 또는 면역조절 효과를 갖는다는 기술을 특징으로 하여 항균, 항염, 면역조절 및 대사 개선으로 구체화하고 있다. 또한 화학적 약물과 비교하여 안전성과 부작용이 적음을 강조하며, 식품, 화장품 및 의약품으로의 다양한 분야로의 응용 가능성을 제시하고 있다.

둘째, 항체 및 면역 조절 기반의 항암 및 면역 증강 기술이다. BCAM, CNTN4, KIRREL2·3, CD300E·LG, LRIT2 등 특정 세포 표면 단백질을 표적 하는 항체, 억제제 또는 항체-약물 접합체(Antibody-Drug Conjugate, ADC)가 개발되며, 암세포의 사멸 유도와 면역세포 활성화를 통해 정밀 면역 치료를 목적으로 하고 있다. 이들 발명들은 항체 단편, 유전자 서열, 스크리닝 방법, 예후 예측 알고리즘까지 포괄하며, 면역세포 활성 조절을 통한 항암 효과에 대한 것을 기술하고 있다 (표 6). 이와 같이 지놈앤컴퍼니의 발명은 마이크로바이옴에만 국한되지 않으며, 항체 기술 등으로 확장 혹은 전환되고 있는 것으로 분석된다.

종합적으로 이 기업의 발명들은 주로 유익균을 기반으로 한 면역조절과 표적 단백질 억제제를 기반으로 하는 항암 효과를 다루고 있는 것으로 나타났다. 자연유래 균주와 항체기술이 융합된 미생물-면역 치료 플랫폼이라는 큰 연구 방향을 공유하며, 질환 범위는 뇌질환부터 대사성 질환 및 피부와 생식기 질환까지 포괄적으로 다루고 있는 것으로 보여진다.

표 6. 지놈앤컴퍼니의 주요 등록 특허

3.3. 고바이오랩

고바이오랩의 발명은 주로 프로바이오틱스를 활용한 질환 예방 및 치료 기술에 관한 것으로 분석되었다. 전반적으로 특정 균주의 질환별 예방, 개선 또는 치료 용도에 관한 것이다. 특히 균주의 항염, 면역 조절, 장 건강 개선 등의 생리적 기능을 통해 각 질환에 대한 효능을 다루고 있다.

이들 발명에서 주로 다루고 있는 균주로는 락토바실러스(Lactobacillus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 클로스트리디움(Clostridium), 피칼리박테리움 프라우스니치이(Faecalibacterium prausnitzii), 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila) 등이다 (표 7). 이들은 주로 장염, 과민성 대장증후군, 크론병과 같은 장 질환, 아토피, 여드름을 포함한 피부 질환, 비만, 당뇨병, 지방간을 포함한 대사 질환, 자가면역질환, 염증성 질환을 포함한 면역 질환 등에 활용되는 기술인 것으로 분석된다.

이들 발명은 대개 공통적으로 항염증 및 면역조절 기전을 기반으로 하고 있다. 예를 들어, IL-6, TNF-α, IL-1β 발현을 조절하여 면역을 증진시키거나, 장관 밀착 연접을 강화하여 장 염증을 완화한다는 기전을 담고 있다. 또한 항생제 내성 부재, 인체 유래 균주로서 안전성과 식품의약품으로의 응용 가능성을 제시하고 있다. 특히 다음과 같은 일부 균주의 경우 특정 질환에 특화되어 제시되고 있다.

• 락토바실러스 파라카제이 KBL382/384/385: 장 건강 개선 및 아토피 완화
• 락토바실러스 가세리 KBL697: 알레르기, 장 질환, 항진균 효과
• 락토바실러스 플란타룸 KBL396: 신경계 질환 개선
• 박테로이드 불가투스 SNUG40005 및 아커만시아 뮤시니필라 SNUG61027: 비만 및 대사성 질환 조절
• 클로스트리디움 신덴스 SNUG40402: 장내 병원균 억제

흥미로운 것은 여성 건강과 관련된 질염 억제 발명들이 포함되어 있으며, 예를 들면, 가드네렐라 바지날리스, 스니치아, 칸디다 알비칸스 등을 억제하는 신규 락토바실러스 균주에 관한 것으로 나타났다.

전반적으로 이 기업의 발명들은 주로 균주의 생리활성으로 염증 및 면역 조절 기전을 통하여 특정 질환을 개선하는 기능성 소재로서의 균주를 망라하고 있는 것으로 분석되었다. 의약품, 건강기능식품, 화장품, 세정제까지 비교적 확장성이 넓은 마이크로바이옴 기반 특허 포트폴리오를 구축하고 있는 것으로 보인다.

표 7. 고바이오랩의 주요 등록 특허

3.4. 종근당바이오

프로바이오틱스 락토핏 브랜드로 널리 알려진 이 기업은 프로바이오틱스 연구를 통해 자체 균주 분리, 대량 생산 최적화, 기능성 균주 및 완제품 개발까지 전 과정을 수행하고 있으며, 마이크로바이옴 연구를 통해 차세대 프로바이오틱스를 개발하는 것으로 알려져 있다. 특히, 인체 장내 마이크로바이옴 데이터베이스(Human Gut microbiome database)를 구축하여 개인 맞춤형 유산균 생산을 위한 연구를 진행 중인 것으로 보고된 바 있다. 예를 들면, 2022년 12월, 연세대학교 의료원에 마이크로바이옴 연구센터를 개소하여 치매, 간질환, 염증성 장질환 등 다양한 질환을 대상으로 마이크로바이옴 기반 치료제 개발을 목표로 하고 있는 것으로 보고된 바 있다. 그리고 2023년 12월, 종근당바이오가 엔테로바이옴(Enterobiome)과 차세대 프로바이오틱스 ‘피칼리박테리움 프로스니치 EB‑FPDK9’ 균주를 활용한 마이크로바이옴 신약 공동연구 계약을 체결한 바 있다. 이와 함께 종근당바이오는 마이크로바이옴 의약품 전용 GMP 생산시설을 구축하고 있으며, CDMO사업을 통해 균주의 원료 의약품을 개발 중인 것으로 알려져 있다 [12-14].

종근당바이오의 발명은 주로 미생물(특히 프로바이오틱스, 항생제 생산균주 등) 및 이들의 대사산물, 배양물, 또는 이들을 활용한 조성물의 의약과 기능성 식품 및 바이오산업적 응용에 관한 기술을 포함하고 있으며 주요 내용은 크게 다음과 같다.

3.4.1. 유산균 및 프로바이오틱스 기반 조성물에 관한 기술

인지기능장애, 알츠하이머, 염증성 장질환, 대사 질환(비만, 당뇨, 고지혈증 등), 골다공증, 간질환, 면역장애, 호흡기질환, 피부미용(미백, 콜라겐 생성, 항산화), 탈모 등 다양한 질환에 대한 예방, 개선 및 치료 효과를 가진 조성물에 관한 기술로 나타났으며, 관련 주요 균주에는 락토바실러스(Lactobacillus), 비피도박테리움(Bifidobacterium), 페디오코쿠스(Pediococcus) 등 다양한 새로운 균주와 이들의 배양물, 사균체, 대사산물의 활용에 관한 것으로 분석되었다. 이들 균주는 항염증, 항균, 항산화, 항비만, 면역증강, 장내 환경 개선, 내산성과 내담즙성 및 저장 안정성 향상 등의 기능을 발휘하는 것으로 기술하고 있다 (표 8).

3.4.2. 생산공정 및 효율화 기술

일부 발명은 아미노산, 항생제, 면역억제제 등의 고효율 생산을 위한 신규 효소, 배양법, 코팅법, 정제법 등 공정 최적화에 관한 기술로 나타났으며, 실크 피브로인, 인산철, 천연 칼슘, 프롤린 등 다양한 소재를 활용한 유산균 코팅 및 생존율과 기능성 향상에 관한 발명으로 분석되었다. 뿐만 아니라, 부산물, 불순물 및 저해 효과 등을 포함한 기존 공정의 한계를 극복하기 위한 기술을 명시하고 있다.

3.4.3. 신규 화합물 및 중간산물 관련 기술

항생제, 면역억제제, 당뇨병 치료제, 고지혈증 치료제 등의 신규 합성법, 중간산물((intermediates), 결정형 개발 및 대량생산기술에 관한 것으로 나타났다.

표 8. 종근당바이오의 주요 등록 특허

4. 결론 및 조망

지금까지 국내 마이크로바이옴 특허는 질환 진단, 예측, 치료, 맞춤형 조성물 개발 등 다양한 분야로 확장되고 있다. 특히 구강 마이크로바이옴은 비침습적 샘플링이 가능하고 장 다음으로 미생물 다양성이 높아 진단 및 헬스케어 분야에서 주목받고 있다. 그러나 관련 국내 특허는 아직 미흡한 것으로 보인다. 앞으로는 AI와 빅데이터를 활용한 심층 특허 구축이 정밀의료, 맞춤형 건강관리, 신약 개발 등에 필수적일 것이다. 또한, 마이크로바이옴이 바이오헬스 산업의 핵심 동력으로 자리 잡기 위해서는 표준화, 대규모 임상, 데이터 통합 등 다각적 연구와 협력이 중요하다. 현재 국내 구강미생물 관련 특허는 진단, 치료, 미생물 균형 회복에 집중되어 있으며, 임상 적용과 상용화 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 향후에는 실제 환자 데이터를 활용한 임상 검증 기반 특허 강화, 맞춤형 진단·치료 기술 선점, AI·빅데이터 등 융합기술 및 플랫폼 특허 확대, 글로벌 시장 권리 확보, 제품화·서비스화 연계 포트폴리오 구축, 산업계 협력 강화가 필요하다. 이를 통해 특허 경쟁력과 사업화 가능성을 높일 수 있을 것이다.

마지막으로, 정책적 지원과 제도적 기반 마련이 필요하다. 예를 들어, 글로벌 표준 및 규제 가이드라인 수립, 안전성 및 품질관리, 생산·유통 인프라(GMP, 콜드체인 등) 구축, 정부 및 공공기관의 연구개발 및 산업화 지원 정책 등이 포함된다. 아울러, 최근 중요성이 커진 개인정보 보호와 생명윤리 관련 기준도 세부적으로 마련해야 한다 [15]. 이러한 정책적 기반은 마이크로바이옴 기반 치료제 연구뿐만 아니라, 관련 서비스의 상용화, 신뢰성 확보, 글로벌 시장 진출에도 핵심적인 역할을 할 것이다.

본 보고서에 제시된 원데이터는 국내 특허 검색 사이트 키프리스 [8]에서 다운로드하여 분석하였으며, 일부 과정에서 ChatGPT(OpenAI)를 활용해 오탈자 수정, 문장 재구성, 문헌 검색, 이미지 생성 지원을 받았습니다. 모든 내용은 저자가 확인 및 검토 후 수정하였습니다.

6. 참고문헌

==>첨부파일(PDF) 참조

저자 임창임((주)마크로젠)   약력    서울대학교 생화학 박사(2007)   주 연구 분야    (1) 생화학분〮자생물학    (2) 암줄기세포    (3) 마이크로바이옴