마크로젠, 3세대 유전체 분석 장비 개발 본격 시동
생명공학기업 마크로젠(대표이사 이병화, 김형태 www.macrogen. com)은 자사가 최대주주로 있는 라이트스피드 게노믹스 (LightSpeed Genomics, Inc.)社가 美 국립보건원(NIH, National Institutes of Health)이 ‘개인 천불 유전체분석’을 실현할 혁신적 기술을 개발하는 기업에게 수여하는 ‘천불 게놈 그랜츠($ 1000 Genome grants)’ 수상자로 선정되었다고 오늘 발표했다.
라이트스피드 게노믹스사는 마크로젠이 ‘천불 게놈’을 실현할 수 있는 유전체 분석 장비 기술을 확보하기 위해 전략적으로 투자한 회사로, 마크로젠은 현재 동사의 최대주주로서 3세대 초고속 유전체 분석 장비 개발을 동사와 함께 추진하고 있다. 특히 동사가 개발하는 유전체 분석 장비는 마크로젠과 서울대 유전체의학연구소가 공동 진행하고 있는 ‘아시안 100 게놈 프로젝트(Asian 100 genome project)’에 우선적으로 도입되어 활용할 계획이다.
마크로젠은 유전자 정보에 기반한 개인별 맞춤의학을 조기에 실현하기 위해서 한국인 게놈 프로젝트, 아시안 100 게놈 프로젝트(Asian 100 genome project) 등 대규모 인간 유전체 분석 프로젝트를 추진하여 유전체 분석 및 유전체 정보처리 분야에서 세계적인 기술경쟁력을 확보하는 동시에 핵심 장비인 3세대 유전체 분석 시스템의 확보를 추진해 왔다. 또한 유전체 분석 시스템에 사용되는 효소 및 시약의 대량생산체제 개발도 추진할 계획이다.
이번에 수상한 천불 게놈 그랜츠는 새로운 이미지 캡처 기술인 SAO(Synthetic Aperture Optics)를 접목하여 ‘고해상도, 초대용량 유전자 염기서열분석을 위한 나노스케일 광학 기술(Deep-submicron optical detection for high-density high-throughput DNA sequencing)’을 개발하는 연구과제에 수여된 것으로 SAO 기술의 혁신성을 인정받아 수상자로 선정되었으며, NIH로부터 심사 통과된 총 225만 달러의 연구비 중 1차분 연구비로 올해 24만3천 달러를 우선 지원받게 된다.
SAO 기술은 유전자 분석장비에 필수적으로 필요한 DNA 형광 이미지를 캡처하는 기술로 현재 유전자 염기서열분석장비의 한계점을 극복할 수 있는 혁신적인 기술로 평가 받고 있다. SAO기술은 다양한 레이저 빔의 간섭패턴 제어를 통해 저배율의 렌즈를 사용하고도 기존 광학현미경으로 실제 적용이 불가능한 나노 단위까지 고밀도로 집적화된 DNA 형광 이미지를 분석할 수 있어 고해상도와 초대용량 처리성능을 달성할 수 있다.
현재 유전자 염기서열 분석 장비에 적용되고 있는 광학 시스템은 마이크론 단위의 염기서열 이미지를 읽기 위해 고배율의 렌즈를 사용하게 되는데, 이 때문에 FOV(Field of View, 시야각)가 좁아 전체 면적을 측정하기 위해서 수백 번 이상 반복적으로 초점을 이동하면서 염기 이미지를 촬영해야 하며, 특히 DOV(Depth of Field, 초점거리)가 낮아져 배율이 높아짐에 따라 초점을 조정하는데 필요한 시간이 급격히 증가하여 ‘천불 게놈’ 실현을 위한 3세대 유전체 분석 시스템에서 요구되는 처리성능 달성은 물론 비용절감에 근본적으로 한계가 있었다. SAO 기술이 개발완료 되면 기존 유전체 분석 장비 대비 처리성능은 50배 이상 향상되고 비용은 16배 이상 낮아지게 되어, SAO 기술은 ‘천불 게놈’을 실질적으로 실현하게 할 수 있는 핵심기술로 기대되고 있다.
마크로젠 관계자는 “라이트스피드 게노믹스를 통해 확보한 SAO 기술이 유전체 분석 시스템 기술 분야에서 최고의 영예라고 할 수 있는 ‘천불 게놈 그랜츠’를 수상함에 따라 개인별 맞춤의학 실현을 위한 마크로젠의 연구개발 활동 역시 한층 탄력을 받게 되었다”면서 “개발 추진 중인 3세대 초고속 유전체 분석 시스템을 현재 마크로젠과 서울대 유전체의학연구소가 공동으로 진행하고 있는 ‘아시안 100 게놈 프로젝트’에 조기 투입하여 비용과 기간을 획기적으로 단축할 수 있을 것이다”라고 덧붙였다.
천불 게놈 그랜츠(공식명칭: Revolutionary Genome Sequencing Technologies grants)는 NIH 산하 미국 국립인간유전체연구소(NHGRI, National Human Genome Research Institute)가 유망한 혁신적 유전체 분석 기술을 선정, 연구비를 지원함으로써 기술의 실현 및 상업화를 통해 인간 유전체 염기서열 분석 비용을 1,000달러 이하로 조기에 낮추기 위해 추진하고 있는 연구지원 프로그램이다. 이처럼 NHGRI는 2003년 휴먼 게놈 프로젝트 완료 이후 개인 유전체 분석을 보편적인 의료 활동으로 자리잡도록 하기 위해 천불 게놈 시대를 달성할 수 있는 혁신적인 유전체분석 기술을 발굴하여 2004년부터 천불 게놈 그랜츠를 수여해 오고 있으며, 매년 1,000~2,000만불 이상의 연구비를 지원하고 있다.
2004년 이후 천불 게놈 그랜츠를 수상한 대표적 기업으로는 일루미나(Illumina Inc.), 454 라이프 사이언스(454 Life Sciences Corp.), 헬리코스(Helicos Biosciences Corp.) 등이 있다. 이들 중 454 라이프 사이언스, 일루미나 등은 현재 사용되고 있는 2세대 유전체 분석 시스템을 개발, 상용화함으로써 이전까지 30~3억 달러 이상 소요되었던 개인 유전체 분석 비용을 약 100~20만 달러 수준까지 낮춰 유전체 분석 연구 대중화에 기여하고 있다.
따라서 이번에 SAO기술이 천불 게놈 그랜츠에 선정된 것은 단순히 혁신적인 기술에 대한 연구비 지원의 의미를 넘어 천불 게놈으로 상징되는 소비자 유전체(Consumer Genomics) 시대를 선점 할 수 있는 기술력과 그 실현 가능성을 입증받은 것이라 평가할 수 있다며, 마크로젠 측은 ‘천불 게놈 분석’ 실현을 위한 3세대 초고속 유전체 분석장비 개발에 대한 기대감을 나타냈다.
마크로젠 개요
1997년 설립된 마크로젠(대표이사 김창훈, 이수강)은 전 세계 153개국 1만8000여 고객을 보유한 글로벌 정밀의학 생명공학 기업이다. 25년간 연구분야에서 쌓아온 유전체 분석 기술과 노하우를 바탕으로 개인 유전체 정보, 의료정보 등 빅데이터와 인공지능(AI) 기술을 결합해 데이터 기반의 개인맞춤의학을 실현하는 것을 목표로 하고 있다. 개인이 직접 신청하는 DTC 유전자 검사와 검진센터 등 의료기관을 통한 질병 예측 유전자 검사, 마이크로바이옴 분석 및 맞춤형 유산균 등 퍼스널 헬스케어 솔루션에서, 싱글셀(단일세포) 염기 서열 분석 등 연구 서비스, 암 유전체 검사 등 임상진단서비스, 반려동물 유전자 검사 서비스까지 유전체 기반의 다양한 전문 솔루션을 제공하고 있다.
웹사이트: http://www.macrogen.com
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마크로젠 기획관리본부
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