<1>디지털 PCR 기술의 이노베이터 `레보스케치` 3.5세대 PCR `분할→증폭→검출` 통합… 극미량 유전자 농도 진단

나노종합기술원 작년 플랫폼 구축
1조 배 증폭시켜 완벽한 농도 검체
난치성 질환·암 조기 진단도 가능

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<K-정밀의료기술 우리가 이끈다> <1>디지털 PCR 기술의 이노베이터 `레보스케치`   3.5세대 PCR `분할→증폭→검출` 통합… 극미량 유전자 농도 진단
4차 산업혁명 시대 첨단 기술 발전과 고령화 사회의 진입으로 의료 산업 패러다임이 치료 중심에서 진단·예방 중심으로 바뀌고 있다. 최근 들어 환자 질병 진단과 개인 맞춤형 치료 등에 대한 수요가 폭발적으로 늘면서 이를 구현하기 위한 정밀의료기술이 각광받고 있다.

하지만, 나노와 바이오기술 기반의 국내 정밀의료기기 산업 인프라는 매우 취약해 국가 차원에서 정밀의료기기 개발부터 시제품 제작, 시험, 평가, 인증에 이르기는 산업 생태계 구축이 절실한 실정이다.

나노종합기술원은 지난해부터 2022년까지 '정밀의료기술 초융합 상용화지원 플랫폼 구축사업'을 한국표준과학연구원, 한국산업기술시험원 등과 시제품 실증화와 상용화 지원에 주력하고 있다. 사업 지원을 받아 정밀의료기술 분야에서 혁신을 일구고 있는 스타트업의 활약상을 4회에 걸쳐 살펴본다.

"우리 제품은 현재 코로나19 진단 검사를 하는 '2세대 PCR(유전자증폭) 기술'보다 1.5단계 앞선 '3.5세대 디지털 PCR'이라 할 수 있다."

이성운 레보스케치 대표는 자사가 확보한 디지털 PCR 기술의 경쟁력에 대해 이같이 말했다.

일반적인 코로나19 진단법은 바이러스 내 유전자를 증폭시켜 특정 유전자의 포함 여부를 파악하는 2세대 진단 기술로, 낮은 유전자 농도의 검체에서는 검출이 어려운 한계가 있다.

이에 반해 디지털 PCR은 검체의 유전자를 수 만에서 수 백만개의 작은 용액으로 분할한 후, 이를 개별적으로 1조 배 가량 증폭시켜 낮은 유전자 농도 검체에서도 정확한 진단이 가능하다.

2017년 창업한 레보스케치는 혈액 중에 포함된 극미량의 목표 유전자를 검출할 수 있는 디지털 PCR 기술을 기반으로 암이나 알츠하이머 등 난치성 질환을 조기에 진단할 수 있는 혁신적인 정밀진단기술을 확보한 분자진단 분야 스타트업이다.

이 대표는 "암의 경우 대부분 2기 혹은 3기 때 발견되는 경우가 대부분인데, 조금만 일찍 발견한다면 완치율에 있어 엄청난 차이가 있다"면서 "그런 점에서 우리의 디지털 PCR 기술은 암 조기 진단을 통해 암의 공포에서 벗어나는 데 기여할 것"이라고 설명했다.

레보스케치가 개발한 디지털 PCR은 유전자 분할, 증폭, 검출 등 세 단계의 기능을 하나의 장비로 통합한 것이 가장 큰 차이점이다. 기능을 통합해 편의성을 갖추면서 2세대 진단 기술보다 민감도를 1000배 가량 높여 진단 정확도가 한층 개선됐다. 여기에 AI 알고리즘을 적용해 정확도를 획기적으로 높였다.

하지만, 디지털 PCR 양산을 위한 시제품 제작 단계에서 어려움에 직면했다. 유전자를 대량으로 검사하기 위해 400만 개의 미세구조 챔버를 만들었는데, 여기에 검출된 유전자의 형광 정보를 볼 수 있는 마이크로웰 필름을 일일이 수작업으로 해야 하는 기술적 난제에 부딪혔다.

나노종합기술원의 '정밀의료기술 초융합 상용화 지원 플랫폼 사업'에 선정돼 이같은 문제를 성형 공정을 통해 해결할 수 있었고, 디지털 PCR 시제품을 개발한 덕분에 55억원의 투자 유치에 성공하기도 했다.

레보스케치는 디지털 PCR에 대한 임상과 의료기기 인허가 등을 절차를 밟아 2년 내 제품을 출시한다는 계획이다. 이 대표는 "우리가 목표하는 암 조기 진단을 위해선 극미량의 암세포가 사멸하며 혈액에 내놓는 유전자까지 검출할 수 있도록 진단 정확도를 지속적으로 혁신해 나갈 것"이라고 말했다.

이어 "향후에는 바이오 기업들과 협업을 통해 인체 유래 검체에 대한 입체적인 정보를 제공하는 다중분석 플랫폼 기술로 발전시켜 암, 알츠하이머 등 난치성 질환의 정밀의료 시대를 열어 나가겠다"고 밝혔다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr

<K-정밀의료기술 우리가 이끈다> <1>디지털 PCR 기술의 이노베이터 `레보스케치`   3.5세대 PCR `분할→증폭→검출` 통합… 극미량 유전자 농도 진단
레보스케치가 개발한 '디지털 PCR' 장비로 유전자 분할과 증폭, 검출 등의 단계를 하나의 장비에서 수행할 수 있다. 레보스케치 제공






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