DNA로 질병을 진단하다
DNA를 다루는 기업
1. DNA?
단백질은 다양한 기관, 효소, 호르몬 등 신체를 이루는 주성분으로 생명체의 모든 생명 활동 기능을 담당하는데, DNA는 단백질을 만들기 위한 정보(청사진)를 담고 있습니다.
DNA의 변화는 단백질 기능의 변화를 가져옵니다. 암(Cancer)이 그 대표적인 예입니다. DNA의 돌연변이를 검사함으로써 질병을 진단할 수 있습니다.
또한 새로운 합성 DNA로 신약을 개발할 수 있고, 합성생물학에서는 새로운 단백질을 개발해 신물질을 개발할 수 있습니다. 동식물 육종에서는 DNA와 우수한 형질의 상황 관계를 밝혀 우수한 종자 개발에 활용할 수 있고, 장내 존재하는 매우 다양한 미생물(마이크로바이옴)의 DNA 분석을 통해 의료에 적용할 수 있습니다.
2. 어떤 회사 인가?
DNA를 잘 다루는 바이오소재 기술 기업 셀레믹스는 DNA와 연관된 다양한 바이오 소재들과 염기서열 분석법(NGS) 기반의 시퀀싱 기술들이 다양하게 융합되어 진단(Diagnostics), 신약개발(Drug Development), 종자개발(AgBio), 합성생물학(Synthetic Biology)과 ‘인간의 두 번째 게놈’으로 불리는 마이크로바이옴(Microbiome) 분야까지 전 세계 다양한 바이오와 의료 산업 등에 기여하고 있습니다.
3. 핵심 기술?
분자생물학에서 가장 기반이 되는 기술 2가지는 분자클로닝(Cloning)과 DNA 염기서열 분석(Sequencing)입니다.
분자 클로닝 기술
원하는 DNA 분자를 복제하여 복수의 같은 서열을 갖는 DNA 분자들을 만드는 기술
DNA 염기 서열 분석 기술
서열을 모르는 DNA 분자의 서열 정보를 알아내는 기술입니다.
DNA 염기서열 분석 기술은 2000년대 중반 차세대 염기서열 분석법(Next Generation Sequencing, 이하 NGS)이 개발됨에 따라 단위 염기 서열 당 분석 비용이 기하급수적으로 낮아지고 생산량(Throughput)이 기하급수적으로 증가하는 혁신이 있었던 데 반해, 분자 클로닝 기술은 1970년대 초반 개발된 이래 비용과 생산량 측면에서 큰 혁신이 없었습니다.
하지만, NGS라는 메가트렌드 플랫폼을 기반으로 DNA 분리, 증식, 분석, 회수를 통합한 혁신적 클로닝 기술을 개발했고 이를 MSSIC (Massively Separated and Sequence Identified Cloning)이라 명명하였으며, 이 혁신을 통해 분자 클로닝의 ‘저비용, 대량 고속 수요 대응’이라는 산업의 문제를 해결하였다고 합니다.
4. 주요제품?
- Target Capture 키트
- 면역레퍼토어 분석 솔루션
- 차세대 시퀀싱 솔루션
4-1. Target Capture 키트
의료산업 중 진단에 있어서 정밀 의료 트렌드가 파급됨에 따라 각 개인의 유전자형에 따른 (Germline) 진단과 종양 조직 별 특이적인 (Somatic) 진단이 메이저 트렌드로 자리 잡았으며 약 10년 전부터 NGS (Next Generation Sequencing)가 주 방법론으로 자리 잡았습니다.
셀레믹스는 NGS 플랫폼 상에서 위 두 가지 형태의 진단이 가능토록 고유의 MSSIC기술과 차세대 유전자 포획 기술을 활용하여 고순도 합성 DNA가 핵심 원료인 Target Capture 키트를 개발, 생산하고 있습니다.
4-1-1. Target Capture 키트 제품 라인업
암 및 유전질환, 약물유전체, 심혈관질환 등 다양한 분야에 응용이 가능합니다.
4-2. 면역레퍼토어 분석 솔루션
바이오제약사는 매우 많은 수의 후보항체 중 적합한 항체들을 걸러내는 것이 관건이며 수차례의 반복적인 필터링 작업을 반복합니다.
각 과정마다 실험, DNA 서열분석, DNA합성을 반복하는데 DNA서열분석 및 합성을 하나의 통합된 과정으로 대체하면 전체 필터링 기간을 단축할 수 있으며 이로써 경쟁력을 높일 수 있습니다.
셀레믹스는 MSSIC 기술을 일부 변형하여 TrueRepetoire라는 서비스를 개발하여 바이오제약사에 제공하고 있으며, 고객은 CRO (Contracted Research Organization) 및 바이오제약사이며 미국, 영국, 국내의 주요 업체로부터 문의 및 주문을 받고 있습니다.
TrueRepetoire와 관련된 일부 기술을 원용하여 Immune Profile을 분석하는 Immune Profiling 분석 서비스를 개발하여 국내 바이오제약사를 대상으로 매출을 올리고 있던 바 응용분야를 혈액암 MRD(Minimal Residual Disease) 진단에도 활용할 수 있음을 알게 되었고 현재 국내 메이저 수탁검사업체 및 대형병원, 혈액종양협회 협조를 얻어 제품 개발을 하고 있다고 합니다.
4-3. 차세대 시퀀싱 솔루션
MSSIC 기술의 일부를 변형, 활용하여 기존 DNA 시퀀싱 방법 중 하나였던 생어 시퀀싱을 대체할 수 있는 기술을 개발 중이며 완료단계에 접어들었다고 합니다.
이 기술을 활용하여 ‘차세대 시퀀싱 솔루션’인 BTSeq (Barcode-Tagged Sequencing) 제품을 출시하여 연구용 생어 시퀀싱을 대체할 수 있을 것으로 판단하고 있다고 합니다.
셀레믹스의 BTSeq을 활용하여 최근 국내외 크게 이슈가 되고 있는 코로나바이러스(COVID-19)의 돌연변이 전파를 1일 이내에 바이러스 전장 염기서열을 정확히 분석할 수 있는 솔루션을 개발하여 질병관리본부에 서비스를 제공하고 있습니다.
기존 RT-PCR법은 검사에 걸리는 시간이 빠르지만 돌연변이 유무를 검사할 수 없어 역학 계통 연구에는 적용할 수 없습니다.
기존 Sagner 시퀀싱 및 NGS 기술은 전장서열 분석을 할 수는 있지만 분석에 걸리는 시간이 수일에서 수주 일을 오래 걸립니다.
이에 BTSeq을 국내뿐만 아니라 현재 크게 이슈가 되고 있는 유럽 및 중동 지역에 공급을 진행 중이라고 합니다.
BTSeq
BTSeq은 Sanger 염기서열 분석의 기술적 한계점인 반응당 1kb 이하의 서열분석, 회당 낮은 데이터 량으로 인한 고비용의 단가, 품질의 기복 등을 극복하였을 뿐 아니라, 단일 NGS 기술의 단점도 개선하여 다양한 길이의 DNA 서열을 초집적 (high-throughput), 고효율 (high-fidelity), 저비용 (low-cost)으로 분석 가능한 서비스 기술입니다.
5. 제품과 서비스 활용처
암 치료법의 선택과 추적 관찰 및 조기 진단법의 활용
전 세계의 많은 암 환우들에게는 혈액과 암 조직에 존재되고 있는 극소량의 DNA,
그리고 손상된 DNA들의 포괄적인 돌연변이 분석이 필요합니다.
셀레믹스의 분석 서비스는 더욱 빠르고 편리하게 치료법을 선택할 수 있고, 암 재발 추적 등의 관찰과 조지 진단 등에 유용하게 활용될 수 있는 장점이 있습니다.
희귀 질환 등의 진단 및 치료 관리
유전성 암, 심혈관, 신경근육, 난청 등 다양한 유전적 질환들과 연관된 유전자들에 대한 분석은 궁극적 치료를 위한 연구에 필요합니다.
셀레믹스는 이와 같은 질환 및 연관된 유전자들을 효과적으로 분석할 수 있는 플랫폼 제공을 통해 전 세계에 희귀 질환 등에 대한 진단, 치료관리를 하는데 기여하고 있다고 합니다.
전 세계 다양한 백신들의 개발, 연구 및 바이러스의 전파 경로에 대한 추적
2020년 우리는 Covid 19와 같이 바이러스 등에 의한 질병들을 경험하고 있고, Covid 19와 같이 산발적으로 발생되고 있는 바이러스들을 빠르고 정확하게 분석하는 것이 필수입니다.
셀레믹스는 산발적으로 발생되고 있는 질병들을 더욱 빠르고 정확하게 게놈 분석을 가능하게 하여, 백신들의 개발, 집단 역학 연구, 전파 경로 등의 바이러스 추적 관찰 등에 기여하고 있습니다.
저비용 고효율의 종자 개발 분야
동·식물들과 연관된 수많은 유전 마커들을 저비용으로 더욱 빠르게 분석하여 종자 개발 기간을 혁신적으로 단축시켜, 연구 개발 생산성을 향상시키고 있습니다.
마이크로바이옴 분석
마이크로바이옴 분석을 효율적으로 할 수 있도록 도움을 주고 있고, 마이크로바이옴을 기초로 한 다양한 신약 개발과 개개인의 건강관리가 가능할 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다.
6. 차트, 매출
(유튜브 영상 참조)
바이오기업들의 어려운 점은 실적 분석이나 재무제표를 확인하는 부분인 것 같습니다. 막대한 연구, 개발비가 들어가고, 당장의 수익은 없고, 미래를 위해 말 그대로 투자를 해야 되는 부분입니다.
이런 류의 회사들을 투자할 때는 당기순이익을 보면서 흑자로 바뀌는 시점을 잘 보시기 바랍니다.
7. 결론
사업분야는 확실히 유망해 보입니다. 하지만, 상장 한 지 얼마 되지 않아서 당장의 차트나 재무를 분석하기 쉽지 않고, 내용 자체도 어려워 쉽게 접근할 수 없는 부분이 사실이기도 합니다.
위에서 언급했듯이 당기순이익이 늘어나는지 확인하면서, 믿음이 가는 회사라면 미래를 보고 관심 가져보시기 바랍니다.