이원다이애그노믹스㈜(이하 EDGC)는 차세대 암 조기 진단 초정밀의료를 이끌 액체생검의 민감도ㆍ정확도를 비약적으로 증가시키는 기술 특허를 취득했다고 16일 밝혔다.

EDGC가 개발한 액체생검 온코캐치는 순환 종양 DNA(cfDNA)중에서도 극미량으로 존재하는 암세포 유래 ctDNA를 검출해 분석하는 첨단기술로서 암 조기 진단, 암 재발과 전이 모니터링 및 개인 맞춤 항암제 선택 등 암 진단과 치료의 전주기에 적용할 수 있는 초정밀의료 혁신기술의 결정체다.

세계적인 생명공학지 지놈웹(GenomeWeb)은 그레일과의 비교도 언급했다. 그레일은 EDGC와 함께 액체생검 분야를 선도하고 있는 미국 회사이다. 이 회사는 글로벌 1위 유전체 장비업체인 일루미나에 10조원에 인수된 회사이다.

지놈웹은 “이민섭 EDGC 대표는 온코캐치-E는 멀티 암 검사용으로 활용할 가능성이 있어 그레일의 갤러리(Galleri) 서비스에 비유했지만, 온코캐치는 다운스트림 메틸화를 위한 독자적인 농축 방식과 잠재적으로 발생 조직을 식별할 수 있다는 점에서 EDGC의 분석이 돋보인다”고 강조했다.

EDGC의 이번 특허는 ‘이중 가닥 핵산 분자와 제한효소를 이용한 NGS 라이브러리 제작 시 발생되는 유리 어댑터 제거 기술’로 분석민감도에 영향을 주는 유리 어댑터만을 선택적으로 제거해 액체생검의 분석 민감도를 대폭 향상시켜 검사의 정확도를 높일 수 있는 획기적인 기술이다.

차세대염기서열분석법(NGS)는 간단히 나열하면 시료의 채취, 추출한 DNA를 NGS 장비에서 읽을 수 있는 구조로 만들어 주는 라이브러리 제작 과정 및 DNA 염기서열을 읽는 시퀀싱(sequencing) 과정, 시퀀싱된 염기서열 데이터를 컴퓨터 상에서 분석하는 핵산서열 분석과정 등 크게 3단계로 이뤄진다.  

핵산 서열분석 후에는 생산된 서열분석 데이터에 기초해 유전자 변이 여부 등 다양하고 방대한 유전적 정보를 확인할 수 있다.

그러나 기술이 발전하면서 유전체 데이터 양은 점점 증가하게 되어 있는데, 이처럼 늘어난 유전자 정보를 처리하는 것이 멀티플렉싱(multiplexing)이다. 이는 NGS용 DNA 라이브러리를 준비하는 과정에서 각 DNA 단편에 인덱스(index) 염기서열을 포함하는 어댑터(adapter)라고 하는 독특한 서열을 추가하는 것에 의해 달성이 될 수 있다.

하지만 NGS에서 사용되는 상기 어댑터(adapter)는 DNA 라이브러리를 제작하는 과정에서 필요한 필수적인 요소이지만, 중합효소 연쇄 반응 중 중합효소가 야기하는 오류 및 핵산 서열분석 과정 중에서의 감지의 오류 등으로 인해 핵산 서열분석 결과에서 오차를 야기할 수 있다.

또한 이들이 분석하고자 하는 DNA에 결합되지 않고 유리된(free) 상태로 남을 경우, 정보가 바뀌는 현상 등을 유발할 수 있어 결과의 신뢰도를 떨어트리게 된다는 치명적인 문제를 안고 있다.

EDGC 연구팀이 독자적으로 개발한 기술은 타입 IIs(type IIs) 제한효소 인식부위를 포함하는 센스 가닥 및 이와 상보적인 서열의 안티센스 가닥을 포함하는 이중 가닥 핵산 분자를 이용해 매우 효율적으로 유리 어댑터만을 선택적으로 제거한다.

현재 EDGC는 이 특허기술을 토대로 유리 어댑터만을 선택적으로 제거하는 제거용 키트의 개발에 착수할 예정이다. 유리 어탭터 선택적 제거 키트는 향후 개막될 암조기진단 액체생검 기반 관련 산업의 폭발적인 수요로 이어질 것으로 회사 측은 전망한다.

배진식 EDGC연구소장은 “이번 특허는 액체생검 온코캐치의 분석 민감도를 대폭 향상시켜 검사의 정확도를 높일 수 있는 획기적인 기술이다”며, “이로써 액체생검을 건강검진등 조기 검진에 활용하기 위해 암을 초기에 정확히 검진할 수 있는 기술이 선행되어야 한다는 정밀의료의 해법에 한 발짝 더 다가갔다”고 밝혔다.