레보스케치, 초미세 암·치매 감지 차세대 PCR 완성…우월한 성능 강점

(서울=뉴스1) 황진중 기자 = 레보스케치가 코로나19 세계적 대유행(팬데믹)으로 유명해진 기존 2세대 중합효소연쇄반응(PCR) 기술의 한계를 극복한 3.5세대 디지털 PCR 기술 제품 개발에 성공했다. 경쟁사 대비 우월함이 입증된 레보스케치 기술과 관련한 연구 결과가 국제학술지 '네이처 사이언티픽 리포츠'에 게재됐다. 올해 안에 차세대 디지털 PCR 제품 '디지쿼크'(digiQuark)를 출시할 예정이다.

◇레보스케치 '차세대 PCR 연구 결과', 국제 학술지 논문 게재

24일 업계에 따르면 지난달 레보스케치가 차세대 디지털 PCR 기술에 대해 연구한 결과를 담은 논문이 과학 저널인 내이처 사이언티픽 리포츠에 게재됐다. 사이언티픽 리포츠는 네이처의 자매지로 업계 동료 검토를 거치고 피인용지수가 높은 국제 학술지다.

디지털 PCR은 유전자를 측정하기 위한 진보된 기술 중 하나다. 차세대 시퀀싱(NGS) 분야에서는 이미 정량 측정에 사용되고 있다. 의약품 연구개발(R&D) 기업에 필수적인 제조공정(CMC) 분야에서 일정한 치료제 품질을 유지하기 위해 유전자 양을 정밀 측정하는 기술이다.

디지털 PCR은 차세대 치료제인 CAR-T, 메신저리보핵산(mRNA), 짧은간섭리보핵산(siRNA), 마이크로리보핵산(miRNA), 올리고뉴클레오타이드(ASO), 유전자 가위 활용 신약 개발사가 관심을 보이는 분야 중 하나다.

논문에 따르면 레보스케치는 암 생체표지자(바이오마커)를 기준으로 경쟁사 제품과 성능 비교연구를 진행했다. 가장 중요한 성능 지표인 검출 한계(LOD) 부문에서 자사 제품이 경쟁사 제품 대비 2배 이상 성능이 우월하다는 결과를 확인했다.

레보스케치는 암 바이오마커인 EGFR 변이율 77% 수준을 나타내는 용액을 희석해 가면서 경쟁사 제품과 자사 기술을 비교했다. 연구결과 희석이 진행된 극저농도의 용액에서도 안정적인 정확성을 유지했다. 경쟁사 제품 대비 더 낮은 농도에서까지 측정 신뢰도를 확인했다.

기존 디지털 PCR 제품은 분할, 증폭, 검출의 세 가지 과정을 각 기기를 통해 거쳐야 하지만 레보스케치는 원심력을 이용해 전자동으로 단일 기기에서 가능한 플랫폼 기술을 획득했다. 절차를 거쳐 마지막에 한 번 검출하는 기존 기술과 달리 증폭 단계마다 신호를 실시간으로 검출해 차별성을 획득했다. 이 기술은 미국과 중국에서 특허를 받았다.

레보스케치 관계자는 "극저농도 측정 정확도, 단일기기 통합, 실시간 형광 측정, 최소 용액 손실, 실험실 오염 가능성 최소화, 간단한 사용법 등 기존 디지털 PCR 경쟁사들 제품의 문제점을 개선했다"면서 "임상 현장에서 사용할 수 있는 플랫폼으로 개발했다"고 전했다.

이어 "향후 고속화 버전으로 개발해 하루 수 천개 이상의 샘플을 처리할 수 있는 무인 자동화 시스템을 구축할 예정"이라면서 "미래 바이오 파운드리 핵심 요소 기술로 자리 잡는 것을 목표로 하고 있다"고 덧붙였다.

◇'디지쿼크' 올해 출시 예정…정밀 진단 외 치료 모니터링 기여 기대

레보스케치는 해당 기술을 단지 연구개발 수준이 아닌 제품으로 완성시켰다. 올해 차세대 디지털 PCR 기술제품을 '디지쿼크'라는 이름으로 출시할 예정이다. 카이스트(KAIST) 나노종합기술원의 마이크로임프린팅 기술을 사용해 소모품 대량 양산을 준비하고 있다.

레보스케치의 디지털 PCR 기술은 정밀의료 시대에 다양한 역할을 할 것으로 예상된다. 먼저 정상인 중 조기암을 발견할 수 있는 장점을 기반으로 암을 조기에 발견하고 효과적으로 관리할 수 있는 가능성을 제시한다.

일루미나의 자회사이자 액체생검 전문기업 그레일(Grail)에 따르면 암 조기 선별 서비스는 지속적으로 높은 성장률을 나타내고 있다. 시장 수요 또한 증가하고 있다. 그레일은 지난 한 해에만 15만건 이상의 테스트를 수행했다. 연 매출 9300만 달러(약 1200억 원)를 달성했다. 이와 같은 실적은 암 조기 선별 서비스의 유망성을 입증하는 중요한 지표 중 하나다.

차세대 디지털 PCR 기술은 암 환자의 치료 모니터링에도 중요한 역할을 할 전망이다. 이 기술은 치료 중인 환자의 미세잔존질환(MRD)을 감지하고, 치료 후 재발 여부를 모니터링할 수 있다는 장점이 있다. 또 치료 효과를 실시간으로 평가하고, 필요에 따라 치료 계획을 조정할 수 있으므로 환자 맞춤형 치료에 적합한 기술이다.

레보스케치 관계자는 "암 관련 진단은 물론 기존 기술로 진단이 어려운 알츠하이머, 루게릭, 파킨슨 등 중추신경계 질환과 산모 혈액에 극소량 포함된 태아 유전자를 분석해 태아 유전병을 진단하는 태아 DNA 선별검사(NIPT 검사) 등 기존 PCR 검사로 어려움이 많은 분야에 먼저 적용이 가능할 것으로 예상한다"고 전했다.

이어 "출시 후 하버드메디컬스쿨(MGH)와 카이스트, 한국생명공학연구원 등의 글로벌 연구기관들과 유수 기업들에 설치돼 디지털 PCR의 높은 민감도와 정확도를 입증해 나갈 것"이라고 덧붙였다.

jin@news1.kr