한때 혁신 신약 모달리티로 주목받던 마이크로바이옴. 시장의 기대가 식으면서 한동안 한계를 드러냈다. 그러나 최근 몇 년 사이 치료제 승인, 미생물 유래 대사산물 연구, 치료 반응 예측 데이터가 전 세계적으로 대거 축적되면서 이제는 시장에서도 인정받는 치료 모달리티로 다시 돌아왔다. 약업신문은 세계 최대 마이크로바이옴 학술행사 ‘IHMC 2026 SEOUL’ 현장에서 그 변화의 현주소를 짚어봤다.<편집자 주>

마이크로바이옴 연구개발이 데이터와 표준화 중심으로 이동하고 있다. 어떤 미생물이 존재하는지를 확인하는 단계를 넘어, 그 미생물이 어떤 기능을 하고 숙주와 어떤 방식으로 상호작용하는지를 읽어내는 역량이 산업 경쟁력으로 떠오르고 있다.

마이크로바이옴 산업은 데이터 산업의 성격이 강하다. 사람마다 미생물 구성이 다르고, 같은 사람도 식습관, 약물, 질병 상태, 나이, 생활환경에 따라 미생물 생태계가 달라지기 때문이다.

특정 균 하나를 찾는 것만으로는 질병 예측이나 맞춤형 치료 전략을 설계하기 어렵다. 미생물 군집, 유전자 기능, 대사산물, 임상정보, 생활습관, 유전체 정보를 함께 읽어내는 다중오믹스(Multi-omics) 분석 역량이 필요한 이유다.

4일 서울 코엑스에서 열린 ‘인체마이크로바이옴 컨소시엄 세계학술대회(IHMC 2026 SEOUL)’ 기자간담회는 한국의 달라진 위상을 확인하는 자리였다. 

IHMC 2026 SEOUL은 한국이 단순 개최국을 넘어 국제 마이크로바이옴 네트워크에서 주요 의제 설정에 참여한다는 점에서 의미가 있다. 한국의 마이크로바이옴 연구 역량과 바이오헬스 산업 기반을 바탕으로 국제 연구 의제와 협력 방향을 함께 논의하는 무대가 마련된 것이다.

이번 학술대회는 AI 응용, 임상 전환, 치료제 개발, 산업화까지 포괄하는 융합형 플랫폼으로 구성됐다. 특히 ‘Digital Microbiome Innovation in Healthcare’와 ‘Convergence of AI and Microbiome Research’ 세션은 마이크로바이옴 연구가 다중오믹스, 인공지능(AI), 디지털 헬스케어, 정밀의료와 결합하는 흐름을 보여줬다.

기자간담회에 참석한 세계적 석학들도 마이크로바이옴 연구의 다음 경쟁력을 데이터 해석과 표준화에서 찾았다. 롭 나이트(Rob Knight) 교수는 마이크로바이옴과 표현형의 관계를 해석하려면 시퀀싱과 컴퓨팅 기술의 정밀도가 높아져야 한다고 강조했다.

나이트 교수는 “새로운 해상도의 데이터 시퀀싱과 컴퓨팅 도구는 AI에 매우 중요하다”며 “흐릿한 사진으로는 정확한 분류를 할 수 없듯, 데이터의 질이 낮으면 원하는 예측과 분류를 수행하기 어렵다”고 말했다. 마이크로바이옴 분석이 AI와 결합하려면 양질의 기초 데이터와 표준화된 분석 체계가 먼저 갖춰져야 한다는 의미다.

이 지점에서 한국의 강점이 드러난다. 한국은 수십년간 식품 및 인체 유래 미생물, 질환 연계 시료 등 다양한 마이크로바이옴 자원을 축적해 왔다. 이에 따라 한국형 마이크로바이옴 데이터의 가치도 커지고 있다. 

또 한국인 대상 코호트 연구, 질환 연계 연구, 오믹스 기반 분석기술이 누적되면서 식이, 생활환경, 유전적 배경이 마이크로바이옴에 미치는 영향을 분석할 수 있는 기반이 형성됐다. 이는 서구권 중심으로 구축된 기존 데이터베이스를 보완할 수 있는 전략적 자산으로 평가된다.

실제 국내 연구진은 장내 마이크로바이옴에서 나아가 피부, 구강, 호흡기, 비뇨생식기 마이크로바이옴까지 연구 범위를 넓히고 있다. 암, 면역질환, 대사질환 등 질환별 연구로도 확대되고 있다. 마이크로바이옴을 단순한 미생물 군집이 아니라 숙주와 상호작용하는 복합 생태계로 이해하려는 시도가 늘고 있는 것이다.

에란 세갈(Eran Segal) 이스라엘 와이즈만과학연구소(Weizmann Institute of Science) 교수도 한국의 연구 환경에 주목했다. 그는 “한국의 마이크로바이옴 과학 기반은 강하다”며 “예방 중심의 의료체계와 개인의 검사 접근성이 마이크로바이옴 진단 체계와 결합할 때 흥미로운 가능성이 생길 수 있다”고 평가했다.

특히 세갈 교수는 한국인의 유전적 배경과 생활 환경을 반영한 견고한 마이크로바이옴 진단 체계를 구축할 수 있다는 점을 가능성으로 제시했다. 이는 한국이 해외 데이터를 단순 적용하는 데 그치지 않고, 한국인 데이터를 기반으로 독자적인 진단·예측 모델을 설계할 수 있다는 의미다.

한국이 마이크로바이옴 베이스라인 데이터 구축에서 중요한 역할을 할 수 있다는 의견도 나왔다. 마이크로바이옴 연구가 어려운 이유 중 하나는 적용 대상군의 기본 데이터를 설정하기 어렵다는 데 있다. 

석학들은 한국이 축적된 의료 데이터와 국민건강보험 체계, 식문화·생활환경 정보를 결합할 수 있다는 점에서 마이크로바이옴 베이스라인 연구에 유리한 조건을 갖췄다고 평가했다. 특히 김치 등 발효식품 중심의 식문화가 한국형 마이크로바이옴 연구의 차별화된 기반이 될 수 있다고 봤다.

다만 식문화와 마이크로바이옴 특성의 연관성은 아직 가능성 차원의 해석인 만큼, 향후 코호트 기반 검증이 필요하다는 의견도 함께 제기됐다. 한국형 마이크로바이옴 데이터가 글로벌 표준으로 인정받기 위해서는 대규모 시료, 임상정보, 장기 추적 데이터, 분석법 표준화가 함께 축적돼야 한다는 설명이다.

국가 R&D, 데이터 허브 구축의 기반으로

국가 R&D도 한국 마이크로바이옴 산업의 기반을 넓히고 있다. 정부는 마이크로바이옴을 차세대 바이오헬스 기술로 보고, 치료제와 진단, 임상 데이터, 제조공정, 규제과학, 상용화 인프라를 포함한 연구개발 사업을 추진하고 있다.

과학기술정보통신부는 2023년 신규 사업으로 ‘마이크로바이옴 기반 차세대 치료 원천기술 개발사업’을 편성하고 5년간 470억원을 투입하고 있다. 해당 사업은 기존 치료법의 한계를 보완할 수 있는 난치성 질환 및 항암 치료용 마이크로바이옴 원천기술 확보를 목표로 한다.

보건복지부와 질병관리청이 추진하는 ‘병원 기반 인간 마이크로바이옴 연구개발’ 사업도 핵심 축이다. 2027년까지 5년간 총 499억원 규모로 추진된다. 사업은 임상 기반 마이크로바이옴 연구를 위한 수집, 데이터 분석, 정도관리, 데이터 관리·공유 인프라를 구축하고, 인체 마이크로바이옴 기반 진단·치료제 개발을 지원하는 것이 목표다.

장내 및 총괄 분야는 경희의료원 컨소시엄, 피부 분야는 중앙대병원 컨소시엄, 구강·호흡기 분야는 아주대병원 컨소시엄, 비뇨생식 분야는 경북대병원 컨소시엄이 맡았다. 이들은 장내·피부·구강·호흡기·비뇨생식기 마이크로바이옴 데이터를 임상정보와 연계해 표준화된 데이터 플랫폼을 구축하고 있다.

여기에 규제 기반도 마련되고 있다. 식품의약품안전처는 2025년 자체 연구개발과제를 통해 ‘마이크로바이옴 연구 기반 장내 세균 의료제품에 대한 고려사항(생균치료제의 개발 및 평가 시 고려사항)’을 발간했다. 생균치료제 등 미생물 기반 의료제품의 개발·평가 시 참고할 수 있는 규제과학 자료가 축적되고 있다는 점에서 산업화 기반과 맞닿아 있다.

이 같은 정부 지원은 마이크로바이옴 산업의 적용 범위가 건강기능식품에서 치료제, 진단, 정밀의료, 데이터 기반 건강관리 서비스로 넓어지고 있는 흐름과 맞물린다. 병원 기반 연구와 국가 R&D, 규제과학 지원이 결합하면 환자 시료, 임상정보, 생활습관 정보, 장기 추적 데이터뿐 아니라 개발·평가 경험까지 축적할 수 있어 한국형 마이크로바이옴 베이스라인 구축에도 활용될 수 있다.

업계는 한국이 보유한 미생물 자원과 의료 데이터를 임상 근거와 산업화 모델로 얼마나 빠르게 연결하느냐가 향후 경쟁력을 좌우할 것으로 보고 있다.

학회 현장에서 약업신문과 만난 국내 마이크로바이옴 신약개발 기업 임원은 “마이크로바이옴은 기대가 앞섰던 시기를 지나 FDA 승인과 임상 데이터로 실체를 증명하는 단계에 들어섰다”면서 “이제는 건강기능식품의 연장선이 아니라 신약개발과 정밀의료를 바꿀 치료 모달리티로 봐야 한다”고 말했다.

또 다른 국내 AI 기반 마이크로바이옴 신약개발 기업 관계자는 “현재 마이크로바이옴 기업의 경쟁력은 방대한 미생물 데이터를 AI로 얼마나 정밀하게 해석하느냐에 달려 있다”라며 “한국형 임상 데이터와 오믹스 분석 역량이 결합하면 진단, 치료 반응 예측, 맞춤형 치료 전략 분야에서 충분히 글로벌 경쟁력을 만들 수 있다”고 말했다.