요꼬가와전기(Yokogawa Electric Corporation)가 독일 슈투트가르트 기반의 바이오프로세스 소프트웨어 및 서비스 개발자이자 공급업체인 인실리코 바이오테크놀로지(Insilico Biotechnology AG, 이하 ‘인실리코’)의 지분을 모두 인수했다고 발표했다.

바이오 경제 발전 촉진은 요꼬가와의 지속 가능성 목표 내에서 최우선 과제 중 하나이며 요꼬가와는 이번 인수를 활용해 제조에 이르기까지 바이오 의약품 개발을 지원하는 토털 바이오프로세스 솔루션 구축을 목표로 한다.

코로나19 촉발로 부작용이 적고 난치성 희귀 환자를 치료하는 데 사용할 수 있는 바이오 의약품에 대한 수요가 계속 늘어나고 있다. 화학적으로 합성된 범용 의약품 생산과 달리 바이오 의약품 생산의 전체적인 비용은 더 많이 들며 표적 단백질을 효율적이고 안정적으로 얻는 데 필요한 복합적인 세포 배양 과정은 엄격한 품질 관리 수단이 필요해 대량 생산이 상당히 어렵다는 것이 문제점으로 대두되고 있다.

생물 반응 장치는 상당한 수의 세포를 배양한다. 이들 각각의 세포는 의약품의 활성 성분을 형성하는 물질을 생성하기 때문에 개별적인 대사 반응을 관찰해야 한다. pH 및 용존 산소 농도의 변화와 같은 특정 환경 요인에 대한 실시간 시각화와 분석도 매우 중요한 과정이다. 이처럼 상당수의 매개변수로 복합적인 세포 반응 시스템을 제어해 세포를 생산하는 것은 상당히 어려운 일이었다.

인실리코의 디지털 트윈 기술은 세포 내 대사 네트워크의 고유한 특성을 보인 기계론적 모델[1]과 머신 러닝 프로세스를 이용한 프로세스 데이터로 구성된 데이터 기반 모델로 만들어진 첨단 하이브리드 모델을 사용하고 있다. 지금까지 여러 해가 걸렸던 개발 과정을 획기적으로 앞당길 뿐 아니라 예측과 시뮬레이션을 통해 대사 과정도 깊이 있게 이해할 수 있게 한다. 더욱이 이 솔루션을 통해 박테리아와 기타 여러 종류의 세포 유기체에 대한 대사 모델을 구축할 수 있어 식품, 화학 물질 및 생명 공학을 활용하는 기타 제품과 관련된 다양한 분야에 응용할 수 있다.

제조 분야에서도 인실리코의 디지털 트윈 기술을 통해 공정 데이터를 실시간 분석할 수 있어 배양 성과의 지속적인 예측과 직접 측정할 수 없는 영양 성분의 연성 감지, 공정 이상 조기 감지 그리고 작업자 안내 등이 가능하다. 이런 문제 해결 기술을 적용해 제품 품질을 안정화할 수 있어 효율적인 대량 생산에 기여한다.