툴젠 분기보고서 (2024.03)
6. 주요계약 및 연구개발활동

당사가 유전자교정 플랫폼 기술과 관련하여 체결한 라이선스 계약, 공동연구 계약 등보고서 제출일 현재 유효한 주요 계약은 다음과 같습니다. 가. 경영상의 주요계약 등(1) 주요 라이선스 아웃(License-Out) 계약

[ 라이선스 아웃(License-Out) 계약 총괄표 ]
( 기준일 : 2024.03. 31)

No	계약 상대방	대상지역	계약 체결일	계약 종료일	총 계약금액	수취금액	라이선스
유형

1	KeyGene N.V. ( 네덜란드 )	모든 국가	2013.07.02	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

2	Thermo Fisher Scientific ( 미국 )	모든 국가	2014.11.03	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

3	Monsanto Company ( 미국 )	모든 국가	2017.08.10	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

4	㈜옵티팜	한국	2018.05.01	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

5	㈜오리엔트바이오 , ㈜제니아	한국	2018.09.19	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

6	Ngene Therapeutics ( 미국 )	모든 국가	2018.12.19	특허 만료일까지	주 )	주 )	제한된 전용실시권
(Limited-exclusive)

7	㈜엠케이바이오텍	한국	2019.08.23	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

8	㈜바이오앱	한국	2020.02.03	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

9	㈜엔세이지	한국	2020.07.27	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

10	지에이치바이오㈜	한국	2020.11.27	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

11	엔비엠㈜	한국	2021.02.01	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

12	㈜바이오니아	모든 국가	2021.03.19	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

13	㈜에스엘바이젠	모든 국가	2021.04.14	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

14	CARTherics Pty Ltd. ( 호주 )	모든 국가	2021.05.31	특허 만료일까지	주 )	주 )	제한된 전용실시권
(Limited-exclusive)

15	㈜라트바이오	한국	2021.07.21	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

16	㈜젬크로	한국	2021.08.09	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

17	㈜바이오에프디엔씨	한국	2021.11.04	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

18	미국 바이오 회사	모든 국가	2023.07.18	특허 만료일까지	USD 800,000	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

19	㈜눌라바이오	모든 국가	2023.12.12	특허 만료일까지	주 )	주 )	통상실시권
(Non-exclusive)

주) 상기 계약의 세부적인 사항(총계약금액, 수취금액)은 비밀유지계약에 따라 생략합니다.

(가) KeyGene N.V. (네덜란드)

① 계약 상대방	KeyGene N.V.

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 사용한 식물에 대한 연구, 개발, 생산에 대한 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2013.07.02 ~ 특허 만료일까지

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(나) Thermo Fisher Scientific (미국)

① 계약 상대방	Thermo Fisher Scientific

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 특허에 대한 연구, bioproduction, 진단, 산업적 사용, laboratory testing field에 대한 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2014.11.13 ~ 특허 만료일까지

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(다) Monsanto Company (미국)

① 계약 상대방	Monsanto Company

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 식물 분야에서 사용할 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2017.08.10 ~ 특허 만료일까지

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(라) ㈜옵티팜

① 계약 상대방	㈜옵티팜

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 이용한 이종장기이식용 돼지를 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2018.05.01 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(마) ㈜오리엔트바이오, ㈜제니아

① 계약 상대방	㈜오리엔트바이오, ㈜제니아

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 이용하여 개발, 생산된'유전자변형마우스'를 수입하여 한국에서 판매하거나 수입된'유전자변형마우스'를 번식하여 한국에서 판매할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2018.09.19 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(바) Ngene Therapeutics (미국)

① 계약 상대방	Ngene Therapeutics, Inc.

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 이용하여 인간, 동물 치료제 분야에서iMSC, Edited iHep 또는sRAGE 세포를 포함한 제품을 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 전용실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2018.12.19 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(사) ㈜엠케이바이오텍

① 계약 상대방	㈜엠케이바이오텍

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 이용하여 유전자교정 개 3종을 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2019.08.23 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(아) ㈜바이오앱

① 계약 상대방	㈜바이오앱

② 계약내용	특정 유전자에 한정하여 유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 적용 하여 제품을 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2020.02.03 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(자) ㈜엔세이지

① 계약 상대방	㈜엔세이지

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 이용한 연구용 시약, 연구용 도구 및 서비스의 제공, 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2020.07.27 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(차) 지에이치바이오㈜

① 계약 상대방	지에이치바이오㈜

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 기술을 이용하여 MOUSE의 제작 및 이를 활용한 유효성 평가를 위한 제품의 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 수입할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2020.11.27 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(카) 엔비엠㈜

① 계약 상대방	엔비엠㈜

② 계약내용	쌀에 한정하여 유전자교정(CRISPR) 플랫폼기술을 적용하여 제품을 연구, 개발, 생산, 사용, 판매, 위탁판매, 판매의 청약, 수입, 수출 및 기타 상용화할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2021.02.01 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(타) ㈜바이오니아

① 계약 상대방	㈜바이오니아

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용하여 제품 제조 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2021.03.19 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(파) ㈜에스엘바이젠

① 계약 상대방	㈜에스엘바이젠

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용한 제품제조 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2021.04.14~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(하) CARTherics Pty Ltd. (호주)

① 계약 상대방	CARTherics Pty Ltd.

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼 및Styx-T 기술을 적용하여 TAG-72 항원을 표적하는 면역세포치료제를 개발 및 상용화 할 수 있는 전용실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2021.05.31 ~ 특허 만료일까지

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술, Styx-T 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(거) ㈜라트바이오

① 계약 상대방	㈜라트바이오

② 계약내용	'소' 타겟 유전자에 한정하여 유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용하여 제품 제조 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2021.07.12 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(너) ㈜젬크로

① 계약 상대방	㈜젬크로

② 계약내용	유전자 교정 쥐에 한정, 유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용하여 제품 제조 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2021.08. 09 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(더) ㈜바이오에프디엔씨

① 계약 상대방	㈜바이오에프디엔씨

② 계약내용	담배, 장미, 유전자 2종에 한정, 유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용하여 제품 제조 등을 할 수 있는 통상실시권)

③ 대상지역	한국

④ 계약기간	2021.11.04. ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(러) 미국 바이오 회사

① 계약 상대방	미국 바이오 회사 주)

② 계약내용	유전자교정(CRISPR) 플랫폼을 적용하여 세포주(최대40개) 기능 개선 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2023.07.18. ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	USD 800,000

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼(CRISPR 유전자가위) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

( 머 ) ㈜눌라바이오

① 계약 상대방	㈜눌라바이오

② 계약내용	유전자교정 (CRISPR) 플랫폼을 적용하여 신가치 작물 개발 등을 할 수 있는 통상실시권

③ 대상지역	모든 국가

④ 계약기간	2023.12.12. ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주 )

⑥ 대상기술	유전자교정 플랫폼 (CRISPR 유전자가위 ) 기술

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(2) 주요 라이선스 인(License-In) 계약

( 기준일 : 2024.03.31)

No	품 목	계약 상대방	계약 체결일	계약 종료일	대상지역	총 계약금액	수취금액	진행단계	비고

1	RNA 가이드 뉴클레아제 활성의 고처리량 방식 평가
(cpf1 Screening)	연세대학교의료원 산학협력단	2017.01.23	특허 만료일까지	특허 출원 국가	주 1)	주 1)	기술이전	주 )

2	KRAS 유전자에 상보적인 가이드 RNA 및 이의 용도	연세대학교의료원 산학협력단	2018.02.13	특허 만료일까지	특허 출원 국가	주 1)	주 1)	기술이전	주 )

3	인위적으로 조작된 SC기능 조절 시스템	사회복지법인 삼성생명공익재단 삼성서울병원	2019.09.02	없음	특허 출원 국가	주 1)	주 1)	기술이전	주 )

4	CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 유전자 교정세포를 배양하여 형질교정을 유도하는 방법	충남대학교 산학협력단	2020.04.29	없음	특허 출원 국가	주 1)	주 1)	기술이전	주 )

5	유전체에서 유전자 가위의 비표적 위치를 검출하는 방법	기초과학연구원 (IBS)	2021.05.20	특허 만료일까지	특허 출원 국가	주 1)	주 1)	기술이전	주 )

주) 계약의 세부사항은 비밀유지계약에 따라 기재를 생략합니다.

(가) 연세대학교의료원 산학협력단

① 계약 상대방	연세대학교의료원 산학협력단

② 계약내용	대상 기술을 이용한 생산, 사용, 양도, 대여할 수 있는 전용실시권

③ 대상지역	특허 출원 국가

④ 계약기간	2017.01.23 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑦ 대상기술	RNA 가이드 뉴클레아제 활성의 고처리량 방식 평가(cpf1 Screening)

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(나) 연세대학교의료원 산학협력단

① 계약 상대방	연세대학교의료원 산학협력단

② 계약내용	대상 기술을 이용한 생산, 사용, 양도, 대여할 수 있는 전용실시권

③ 대상지역	특허 출원 국가

④ 계약기간	2018.02.13 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	KRAS 유전자에 상보적인 가이드 RNA 및 이의 용도

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(다) 사회복지법인 삼성생명공익재단 삼성서울병원

① 계약 상대방	사회복지 삼성생명공익재단 삼성서울병원

② 계약내용	삼성서울병원이 보유하고 있는 지분의 전부 및 이에 근거한 특허를 받을 권리, 실시권, 재실시권, 실시에 따른 수익권 등 일체의 권리 양수

③ 대상지역	특허 출원 국가

④ 계약일	2019.09.02

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	인위적으로 조작된 SC기능 조절 시스템

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(라) 충남대학교 산학협력단

① 계약 상대방	충남대학교 산학협력단

② 계약내용	충남대산단 보유 지분의 전부 및 이에 근거한 특허를 받을 권리, 실시권, 재실시권, 실시에 따른 수익권 등 일체의 권리 양수

③ 대상지역	특허 출원 국가

④ 계약일	2020.04.29

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 유전자 교정세포를 배양하여 형질교정을 유도하는 방법

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(마)기초과학연구원

① 계약 상대방	기초과학연구원(IBS)

② 계약내용	대상 기술을 이용하여 유전체분석 등의 서비스를 제공하거나 이용하는 권리

③ 대상지역	특허 출원 국가

④ 계약기간	2021.05.20 ~ 특허 만료일

⑤ 총 계약금액	주)

⑥ 대상기술	유전체에서 유전자 가위의 비표적 위치를 검출하는 방법

주) 상기 계약의 세부적인 사항은 비밀유지계약에 따라 기재하지 않았습니다.

(3) 주요 연구 계약 (정부연구과제)

( 기준일 : 2024.03.31) (단위: 천원)

번 호	연구과제명	주관부처	수행기간	정부출연금

1	첨단융합형 세포치료제 개발을 위한 개방형 R 비즈니스 플랫폼 구축 및 확산 . 효능 증대 융합형 면역세포 치료 플랫폼 개발 (참여 )	보건복지부 ,
한국보건산업진흥원	2016.04~2024.12	-

2	메타 소프트오간모듈 제작 기술 및 어셈블리 로봇 시스템 개발 (공동 )	산업통상자원부	2020.09~2026.12	1,162,000

3	항암 면역 유전자 /세포치료제의 품질 및 안전성 평가기술 개발 (3세부 )	식품의약품안전처	2022.02~2024.11	750,000

4	AAV-CRISPR 를 이용한 PMP22 발현 정상화 기전의 샤르코 -마리 -투스 1A 질환 치료제에 대한 비임상 개발	( 재 )국가신약개발재단	2022.03~2024.12	1,465,772

5	희귀·난치 유전 질환 데이터 베이스 기반 생체 내 유전자치료제 개발 (참여 )	보건복지부	2022.07~2030.12	-

6	차세대 지질나노입자 기반 생체 내 유전체 편집기술 개발 (공동 )	과학기술정보통신부	2023.07~2027.12	350,000

주1) 정부출연금은 당사가 지급 받는 금액 기준입니다.
주2) 상기 정부과제 계약은 공시서류 작성 기준일 현재 유효한 계약만을 기재하였습니다.

나. 연구개발 활동(1) 연구개발 활동의 개요

당사는 유전자교정 기술을 이용하여 인류에게 질병 없는 건강한 삶, 동식물의 육종을 통한풍족한 삶을 만들어가는 목표를 가지고 있습니다.

당사는 유전자교정 기술 개발에 있어 세계적 선도기업이며, 다양한 생명과학 관련 산업 분야에서 유전자교정 기술의 사업화를 수행하고 있습니다. 당사의 핵심 기술인 CRISPR 유전자가위는 세포 내에서 자유롭고 효율적인 유전정보 변화를 유도할 수 있는 도구입니다.당사는 CRISPR 유전자가위가 세포에서 일으키는 영구적인 유전자교정이 기존 유전자/세포 치료 분야 및 유전자 기반 농축산 육종 분야에서 갖는 폭넓은 가능성을 혁신적 상품 및 서비스로 구현하기 위해 연구개발활동을 지속하고 있습니다.

당사는 유전자교정 기술을 가능하게 하는 핵심적 도구인 유전자가위의 발명과 세계적 수준의 기술 발전을 지속적으로 선도하여 왔으며, 특히 ZFN 유전자가위부터 CRISPR/Cas9에 이르는 3종의 유전자가위를 모두 독자 개발한 세계 유일의 회사입니다. 이에 유전자교정 기술이 적용된 인간 치료제 및 고부가가치 품종개발을 위해 하기와 같이 다양한 연구개발 활동을 지속하고 있습니다. (2) 연구개발 담당조직

당사는 유전자교정 도구인 유전자가위 원천기술을 기반으로 유전자가위 응용기술 개발 및유전자교정 기술을 적용한 치료제 개발을 통해 유전 질환 분야 글로벌 신약 개발을 수행하고 있으며, 지속 성장 가능 시장 확대를 목표로 연구개발 역량 강화에 집중하여 글로벌 수준의 바이오기업으로 발돋움 하고자 합니다. (가) 연구개발 조직 개요 당사의 연구개발 조직은 향상된 유전자교정 기술을 적용하여 치료제를 개발 및 향상된 유전자가위 개발 등 신사업관련 연구를 진행하는 치료제연구소 , 유전자교정 기술을 적용하여 고부가가치 종자의 품종개량을 연구하는 종자사업본부 등으로 구성되어 있습니다 . R 연구 개발 관련 지원 업무 수행 등 업무를 맡고 있습니다 .

(나) 연구개발 인력 현황

보고서 제출일 현재 당사는 박사 12명 , 석사 28명 등 총 46명의 연구개발 관련 인력을 보유하고 있으며 , 전체 연구개발 인력의 약 85%가 석ㆍ박사급 인력으로 구성되어 있습니다 .

[ 연구개발인력 구성 ]
(단위: 명)

구 분	인 원

박 사	석 사	기 타	합 계

종자사업본부	7	8	0	15

치료제연구소	5	17	2	24

치료제개발본부	0	3	1	4

R 지원팀	0	0	3	3

합 계	12	28	6	46

주) 연구개발 관련 부서별 구분된 인원 현황에는 본부장을 겸직하고 있는 일부 경영진을 포함하여 기재하였습니다.

(3) 연구개발비용(단위: 천원)

구 분	2024년(제26기 1분기)	2023년(제25기)	2022년(제24기)

연구개발비용 계	1,755,893	7,809,457	7,620,345

정부보조금	(118,961)	(1,062,028)	(1,324,221)

정부보조금 차감 후 연구개발비용 계	1,636,932	6,747,429	6,296,124

연구개발비 / 매출액 비율[연구개발비용계÷당기매출액×100]	1449.70%	707.76%	1024.98%

주1) 연구개발비용 계, 연구개발비/매출액 비율: 정부보조금(국고보조금)을 차감하기전의 연구개발비용 지출총액을 기준으로 산정하였습니다. 주2) 상기 연구개발비용은 연결재무제표 기준입니다. (4) 연구개발 실적(가) 주요 파이프라인(Pipeline) 연구개발 성과 및 향후계획ZFN, TALEN, CRISPR 유전자가위 및 차세대 유전자가위 개발 성과는 아래와 같습니다.

[ 유전자교정 플랫폼 기술 연구개발 총괄표 ]

구 분	개발 완료 실적	연구 성과	연구시작일	연구기관

1	공동
개발	CRISPR/Cas9 유전자가위
(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated sequences 9	- 원천특허 9개국 등록
- 특허 등록 (승인 ) 2 7건 , 출원 31건
- 관련 논문 (Nature Biotechnology 1편 , Genome research 1편 )	2011 년	㈜툴젠 , 서울대학교

2	자체
개발	ZFN 유전자가위
(ZFN : Zinc Finger Nuclease)	- 관련 논문 (Nature methods 2편 , Nature Biotechnology 2편 )
- 특허 등록 1건	1999 년	㈜툴젠

3	자체
개발	TALEN 유전자가위
(TALEN : Transcription Activator-Like Effector Nuclease)	- 관련 논문 (Nature Structural Molecular Biology 1편 , Nature Biotechnology 2편 )
- 특허 등록 1건	2009 년	㈜툴젠

4	자체
개발	CJ Cas9 유전자가위
- 소형 유전자가위로 인간 장기에 효율적으로 전달
- In vivo 치료제 전달에 장점	- 특허 등록 9건, 출원 3건
- 관련 논문 (Nature Communications 1편 )	2014 년	㈜툴젠 ,
IBS

5	자체
개발	Sniper Cas9 유전자가위
- 가이드 RNA와 Cas9 단백질에 의한 표적 서열 인식에 대한 정확성이 향상된 유전자가위	- 특허 등록 3건 , 출원 7건
- 관련 논문 (Nature Communications 1편 )	2016 년	㈜툴젠

6	자체
개발	Sniper Cas9 2.0 유전자가위
- 기존의 Sniper Cas9보다 온 -타겟 활성이 높으며 , 오프 -타겟 활성은 낮은 Sniper Cas9 변이체	- 특허 등록 1건 , 출원 5건
- 관련 논문 (Nature Chemical Biology 1 편 )	2018 년	㈜툴젠

7	자체
개발	Base Randomizer 유전자가위
- A 를 임의의 염기 (ATCGU)로 치환시켜주는 단일 염기 변형 단백질 및 이를 포함하는 조성물	- 특허 출원 6건	2018 년	㈜툴젠

8	자체
개발	특이성 향상 가이드 RNA 구조 (GG-가이드 ) - 가이드 RNA의 끝에 추가적인 염기를 부착시켜 기존 가이드 RNA에 비해 특이성을 크게 향상시켜 가장 간단하면서도 실질적으로 유전자교정의 특이성을 향상시킬 수 있음 .	- 특허 등록 3건
- 관련 논문 ( Genome Research 1 편 ,
Nucleic Acids Research 1 편 )	2012 년	㈜툴젠

9	자체
개발	Almighty-Cas9: 다른 PAM을 가진 유전자가위 (PAM변이 )
- 당사는 유도진화 (Directed Evolution) 방식을 적용하여 다양한 PAM을 가진 유전자가위들을 개발 중이며 , PAM을 NGG에서 NG로 줄인 Toolgen-NG를 개발	- 출원 1건
- 논문 준비 중	2017 년	㈜툴젠

10	자체
개발	Mighty-Cas9: 활성 강화 유전자가위 (Activity변이 )
- 적은 양으로도 높은 효율을 가지는 유전자가위 개발 (같은 양으로 도 높은 치료효과를 얻을 수 있음 )	- 출원 1건
- 논문 준비 중	2018 년	㈜툴젠

11	자체
개발	CRISPR 유전자가위 효소 전달 기술
- 기존의 전달법 (DNA발현 벡터를 이용하는 방식 )에 비해 효율과 특이성이 높고 독성이 낮아 CRISPR 유전자가위를 세포에 적용하여 유용 세포를 생산하고 세포 치료제를 개발하는 데 최적화된 전달 기술	- 특허 출원 준비 중
- 논문 준비 중	2013 년	㈜툴젠

12	공동
개발	유전자교정 세포 농축 리포터
- 유전자가위가 세포 내에서 작동하는 것을 관찰하기 위한 리포터 시스템으로 이를 이용하면 유전자가위가 전달된 세포 중에서 실제 유전자교정이 일어나고 있는 것으로 예측되는 세포들을 농축시켜 유전자교정의 효율을 높일 수 있음	- 특허 등록 3건
- 관련 논문 (Nature methods 1편 )	2011 년	㈜툴젠 ,
서울대학교

13	공동
개발	Digenome-seq ( 유전자교정 분석 방법 )
- 다양한 표적외 유전자 교정 (genome-wide off-target)을 예측할 수 있는 기술
- 2018 년 USFDA(미국식약처 )에서 유전자가위 기반 치료제의 전임상 안전성 평가방법으로 공식 채택	- 특허 등록 5건
- 관련 논문 (Nature methods 1편 )	2014 년	㈜툴젠 , 기초과학연구원

14	공동
개발	Digenome-seq 2.0 ( 유전자교정 분석 방법 )
- 다양한 표적외 유전자 교정 (genome-wide off-target)을 예측할 수 있도록 기존의 Digenome-seq을 응용하여 한 단계 발전시킨 기술임
- 유전자가위 기반 치료제 개발을 위한 임상진행 과정에서 안전성 테스트에 사용될 것으로 기대됨	- 특허 등록 3건
- Nature biotechnology 2 편	2017 년	㈜툴젠 ,
서울대학교

[ GE 치료제 연구개발 총괄표 ]

구 분	품 목	적응증 및 기술	현재 진행단계	연구 시작일	개발 계획 및 계획 승인일

Ex vivo Programs	성능개선 면역세포치료제 개발 (차세대 CAR-T /NK )	Styx-T Platform-1 (CARTheric 공동개발 )	CAR-T/ CAR-iNK 효능향상 / 종양미세환경 극복 기술	Pre-clinical
(IND-enabling study)	2019 년	임상 단계 진입 (2024-6 년 )

Styx-T Platform-2	CAR-NK 효능향상 / 종양미세환경 극복 기술	후보물질 최적화
(in vitro POC)	2015 년	공동연구 /라이센싱 추진

성능개선 줄기세포치료제 개발 (차세대 MSC)	후보물질 최적화
(in vivo POC)	2019 년	허혈성질환 동물모델 기반 효능강화 POC 확인 /최적화 및 공동연구 추진

In vivo Programs	유전자중복 질병의 치료 플랫폼	TGT-001	샤르코 -마리 -투스병	Pre-clinical
( 치료효과 검증 )	2016 년	IND-enabling 단계 진입
(2025-6 년 , 미국 )

TG-PMD	펠리제우스 -메르츠바허병	후보물질 최적화
(in vivo POC)	2019 년	후보물질 최적화 (2024-5 년 )

TGT- 102	습성 황반변성	후보물질 최적화
(in vitro MOA Study)	2015 년	후보물질 최적화 (2024-5년 )

간 기반 치료 단백질 생산 플랫폼 (Liver Biofactory Platform, LBP)	TGT-202	B 형 혈우병	B 형 혈우병 POC및 적용 확장 가능성 시험	2016 년	POC 및 적용 확장 가능성 시험 (2024-5년 )

TGT-201	inhibitor 보유 혈우병	후보물질 최적화	2019 년	Humanized mice 제작 및 기반 유효성 시험 (2024-6 년 )

[ GE 종자 연구개발 총괄표 ]

구 분	품 목	기술	현재 진행단계	연구 시작일	향후 계획

GE 대두	HO(고올레익산) 대두(광안콩)	올레익산 콩 개발: KO	- 고올레익산 콩 개발 완료(2018년)
- 국내외 재배 검증(2018-21) 및 2022년 고정	2017년	타 품종 (캐나다,남미,러시아 등)과 교배 및 고정

고올레익산 콩의 유전체 분석 및 품종 선발	- 고올레익산 콩의 유전체분석 완료 (2019년)
- "Am I regulated” 승인(2020.04, 미국 USDA)
-품종개발을 위한 육성 프로그램 진행 중	2018년	2024년 L/O 추구

HO(고올레익산) 대두(W82, GENS5)	고올레익산 콩의 유전체 분석 및 품종 선발	- HO-1, HO-2 확보
- 유전체분석 완료
- HO-1은 다른 품종(캐나다 품종포함)들과 교배 후 종자 확보함
- HO-1은 미국 USDA secure rule에 재신청함.(2024.02)	2020년	- 지속적인 품종육성 및 적응시험

EAA 변이 대두	필수아미노산 트립토판, 메타오닌 양 조절	-유전자교정체 확보	2020년	- 유전자교정체의 target recovery 분석예정 (2024)

GE 감자	특성변이 감자
(데지리)	갈변억제 감자 개발: KO	- 교정된 갈색방지용 감자식물체 개발 완료 (2020년)
- "secure rule” 승인 (2022.09, 미국 USDA)
-품종개발을 위한 육성 프로그램 진행함	2018년	품종에 대한 L/O 추구 (2025 년 )

특성변이 감자
(국내외 품종)	솔라닌억제, 아크릴아마이드억제 감자 개발: KO	- 솔라닌억제, 아크릴아마이드 억제 교정체 일부 확보	2021년	교정체의 재분화체와 tuber 확보

GE 옥수수	제초제내성 옥수수
(Hi-II)	옥수수 타켓 유전자를base-editing으로 교정	- 제초제내성을 위한 옥수수교정체 종자확보(2021,2022 착수)
- 2023 착수한 옥수수 교정체 조사 중	2020년	- 2024년 내성여부 조사- L/O 추구 (2025년)

GE 고추	가뭄내성 고추
(C15)	고추 가뭄내성 관련 regulator 교정: KO	- 가뭄내성 관련 고추의 교정체 종자확보
- 가뭄내성 형질을 갖는 교정체 확보	2021년	- L/O 실현 추구 (2024년)

GE 담배	독성억제 담배	독성있는 나이트로사민 합성
유전자 2개 종류를 KO	- 담배형질전환체를 확보하여 분석 후 교정체 선발함
- T1 세대 종자 확보됨 - 형질 recovery test 진행 중	2022년	- 교정체 분석 중

주1) 유전자교정 기술을 이용한 동식물의 품종 개량의 경우 치료제와 같이 임상단계가 따로 존재하지 않습니다. 다만, 유전자교정 작물(종자)에 대한 연구개발, 재배 및 상용화 관련 규정이 정부 차원에서 준비과정에 있습니다.
주2) Am I regulated(= 現Secure Rule)” 이라는 미국 UDSA 생명공학규제 review시스템은 유전자교정으로 개발한 농작물/종자가 review를 통해 GMO가 아니라고 판명이 되면 GMO(유전자변형 농산물)가 받아야 할 모든 규제를 면제시켜 준다는 미국 농무부(USDA)의 절차입니다.

(나) 주요 파이프라인(pipeline) 연구개발 상세 현황

하기 연구개발 상세 현황은 유전자교정 플랫폼 기술을 기반으로 연구개발 중인 GE 치료제/종자의 주요 파이프라인만 기재하였습니다. (기타 파이프라인 기재 생략)

1) GE 치료제 개발 - Styx-T Platform (CAR-T 효능향상/종양미세환경 극복 기술)

구 분	바이오 신약 (유전자교정 치료제)

적응증	암

작용기전	CRISPR/Cas9을 이용하여 면역세포의 기능 제어에 관련된 DGK 유전자를 제거하여 항암면역치료의 효능 및 종양미세환경에서의 기능성을 향상시킴

제품의 특성	■ 구성- 면역세포에서 발현되고 있는 DGKalpha와 DGKzeta가 제거된 면역세포■ 특징- DGK 유전자의 제거를 통해 면역세포의 항암 기능성이 in vitro(싸이토카인 분비능 등) 및 in vivo(동물모델)에서 크게 향상됨
- 특히 항암 유전자 세포치료제로 표적화를 통해 높은 효능을 보이는 Chimeric antigen receptor-T(CAR-T)에서도 항암 기능성을 향상시킬 뿐만 아니라, 세포(암세포 다중 노출시험) 및 동물(암세포 재투입 시험) 수준에서 치료 효능의 지속성 또한 향상됨

진행경과	■ in vitro 및 in vivo 연구- DGK 유전자를 효율적으로 제거(>60%)할 수 있는 CRISPR/Cas9을 개발하고 그 정확도를 검증 완료함
- 고형암 및 혈액암에 대한 CAR를 탑재한 T세포에서 DGK 제거를 통해 세포 기능성을 크게 향상시킴(싸이토카인 분비, 암세포 사멸 등). 또한 암세포 이식 동물모델에서 기존 CAR-T에 비해 DGK 제거 CAR-T가 월등한 암 억제능 및 지속성을 보임
- 암 표적화 기술의 다른 형태인 TCR-T 면역세포 플랫폼에서도 DGK 제거를 통해 항암 기능성이 크게 향상된 것이 세포 및 동물모델 연구를 통해 증명됨
- CAR-T 뿐만 아니라 iPSC-CAR-NK 및 iPSC-CAR-T에서도 DGK 제거를 통해 항암 기능성이 크게 향상된 것이 세포모델 연구를 통해 증명됨.■ Pre-clinical 치료 효과 검증- 호주 CARTherics 社와의 공동연구를 바탕으로 특정 유전자 제거 공정을 TAG-72 CAR-T 생산공정에 도입하고 반복 생산에서도 높은 유전자교정 효율 유지를 확인함
- 특정 유전자 제거 TAG-72 CAR-T가 난소암 이식 동물모델에서 기존 TAG-72 CAR-T에 비해 높은 암 억제능을 보임 (DGK 제거 CAR-T 투입 후 12주까지 완전한 암 성장 제어)■ 임상시험- 호주CARTherics 社와의공동연구를 바탕으로DGKA/DGKZ 넉아웃된TAG-72 CAR-T 의 임상시험을 호주의Peter MacCallum Cancer Centre에서 진행 될 예정- 호주 CARTherics 社의DGKA/DGKZ 넉아웃된 TAG-72 CAR-T의 중화권 권리를 Shunxi社에 L/O 함으로서 중국에서 또한 임상 진행 될 예정

향후계획	2024-6년 임상연구 계획

2) GE 치료제 개발 - TGT-001 (CMT질병 치료제 개발)

구 분	바이오 신약 (유전자교정 치료제)

적응증	샤르코-마리-투스병 1A(Charcot-Marie-Tooth 1A, CMT1A)

작용기전	■ CMT1A 환자는 PMP22 유전자의 중복 돌연변이 및 이로 인해 발생하는 PMP22 유전자의 발현양 증가로 인해 말초신경의 신경세포 보호 및 효율적 신경전달에 중요한 기능을 하는 슈반세포의 기능에 문제가 생겨 신경기능 이상 및 근육 위축 등의 문제가 발생함
■ TGT-001은 PMP22 유전자의 발현양을 낮출 수 있는 CRISPR/Cas9을 CMT1A 환자의 슈반세포에 발현시켜 PMP22 단백질의 양을 장기적으로 정상화함. 유전자교정은 유전체의 정보를 변화시키기 때문에 한번의 치료로 장기적 치료효과를 기대할 수 있음

제품의 특성	■ 구성- PMP22의 발현을 저하시키도록 만들어진 CRISPR/Cas9을 발현시키도록 디자인된 아데노부속바이러스(AAV)■ 특징- 슈반세포에서 선택적으로 CRISPR/Cas9을 발현하도록 고안된 발현 벡터
- PMP22 유전자의 슈반세포 내 발현과 관련된 조절위치를 절단하도록 프로그램된 CRISPR/Cas9

진행경과	■ in vitro 및 in vivo 연구- PMP22 유전자의 발현에 관련된 조절 위치를 절단하여 돌연변이를 도입하는 CRISPR/Cas9을 개발하고 그 정확도를 증명함. 이를 CMT1A 동물모델에 적용하여 구조적(histology), 기능적(electrophysiology) 치료 효능을 증명함■ Pre-clinical 치료 효과 검증- 개발된 CRISPR/Cas9 유전자가위를 AAV 벡터로 만들어 동물 모델에서 치료효과 확인
- 벡터 구조를 최적화하여 체내 표적 세포 유전자교정 효율을 향상시킴을 확인
- 내부 연구 및 미국 CMT Association 협력을 통해 복수의 CMT1A 동물모델에서 효능 및 생체분포 preliminary 데이터 확보 및 추가연구 진행 중- 관 련 연구결과 국제 말초신경 학회 (PNS)에서 2023.06 구두발표
■ CMC/ 제조 준비
- GMP-grade plasmid 및 AAV CMO과 연구디자인 , 공정개발 및 가격 협상 진행 중
- large scale 생산을 위한 최적화 작업
■ 임상 시험 준비
- 임상 시험 상세 디자인 협의
- FDA 희귀의약품 지정 승인

향후계획	■ 2025-6 년 IND-enabling 단계 진입 (주입 루트 최적화 , Efficacy 자료 확보 등 ) 및 라이센싱 /공동개발 위한 사업개발 수행

3) GE 치료제 개발 - TGT-102 (AMD/DR 치료제 개발)

구 분	바이오 신약 (유전자교정 치료제)

적응증	습성 황반변성

작용기전	습성황반변성의 치료 표적으로 HIF1A에 대해 CRISPR/Cas9 유전자가위를 이용하여 표적세포의 유전자를 제거하고 장기적인 치료 효과를 유도함

제품의 특성	■ 구성 - HIF1A 의 Knock-out(유전자 기능 제거 )을 유도하도록 CRISPR/Cas9을 발현하는 아데노부속바이러스 (AAV)■ 특징 - HIF1A 유전자에서 단백질 생산에 관련된 부위를 절단하고 돌연변이를 도입하여 영구적인 유전자 제거 효과를 유도함
- 임상적으로 안과 질환에 대한 AAV 유전자치료제의 투여경로로 안구내 local injection을 사용함

진행경과	■ in vitro 및 in vivo 연구 - AAV 벡터에 탑재될 수 있는 작은 크기의 Cas9 시스템을 유전자가위로 클로닝 완료함
- 안구 혈 관생성 관련 유전자인 HIF1A 유전자에 대한 소형 CRISPR/Cas9 시스템을 AAV로 쥐의 눈에 전달하고 , 혈관생성 관련 질병모델을 적용하여 혈관 생성 억제 치료 효능 증명 실험 예정

향후계획	■ 2024-5 년 후보물질 최적화 및 in vitro/in vivo POC data 확보 실험 진행

4) GE 치료제 개발 - TGT-202 (간 기반 치료 단백질 생산 플랫폼개발)

구 분	바이오 신약 (유전자교정 치료제)

적응증	B형 혈우병

작용기전	CRISPR/Cas9 유전자가위에 의해 B형 혈우병 환자에서 결핍된 Factor9(F9) 유전자가 간 세포의 유전체상 특정 위치에 삽입되어 장기적으로 혈중에 응고인자를 공급함

제품의 특성	■ 구성- CRISPR/Cas9 나노파티클 전달체와 F9 치료 유전자 아데노부속바이러스(AAV)■ 특징
- 기존 F9 단백질 치료제가 매주 2~3번의 투여가 필요한 데 비해 한번의 투여로 장기적 치료 효과를 보임
- F9 유전자가 단순히 간으로 전달 되는 것이 아니라, 유전체상 특정 위치로 삽입되어 반영구적으로 발현을 유도함
- F9 유전자가 삽입되는 위치는 간에서 가장 활발하게 발현되는 위치 중 하나로, 낮은 삽입 효율으로도 치료에 충분한 양의 F9이 생산될 수 있음

진행경과	■ in vitro 및 in vivo 연구- 간 세포 고발현 위치 선정 및 고효율/고특이성 CRISPR/Cas9 개발 완료
- 간 세포에서 CRISPR/Cas9을 이용하여 선정된 위치에 F9 유전자를 삽입하였을 때 높은 발현이 유지됨을 확인
- F9 치료 유전자의 유전체 삽입 효율을 향상하는 벡터 구조 개발 완료
- B형 혈우병 동물 모델에서 CRISPR/Cas9 나노파티클 전달체와 F9 치료유전자 AAV를 정맥 주사로 투여하였을 때 F9 단백질의 발현과 함께 치료 효능 확인- 나노파티클 전달을 통해 치료유전자 삽입을 위해 in vitro에서 유전자가위 최적화 진행

향후계획	■ 2024-5년 B 형 혈우병 in vitro/in vivo POC및 적용 확장 가능성 시험 - Cas9 전달 나노파티클 전달체 제형 및 독성시험
- Cas9 나노파티클 전달체와 F9 치료유전자 AAV 투여 비율 최적화

5) GE 종자 개발 - HO(고올레익산) 대두

구 분	GE 콩(대두) 개발

개발목표	기능성 대두(콩) - 올레익산 함량을 높인 대두

작용기전	올레익산 생성을 억제하는 FAD2 유전자를 교정하여 고올레산 함유

제품의 특성	■ 구성 - FAD2 유전자의 기능이 제거된 대두■ 특징
- CRISPR/Cas9에 의해서 콩FAD2 유전자가 KO 된 유전자교정된 콩 - 지방산 대사에 관련되는 FAD2 유전자 기능의 제거를 통해 Oleic Acid (올레익산) 함량이 크게 증가한 대두(올레산 함량이 콩 전체지방산 중에 80% 이상)
- 미국 USDA-APHIS의 "Am I regulated?" 제도에 의해 GMO규제를 면제받은 콩임
- 한국콩인 광안콩으로 만들어진HO-0 콩으로 #21, #3 두개 line을 확보하였으며 이들line은 유전적으로 고정되었음

진행경과	■ 유전자교정 종자개발 및 개체 선발 - Agrobacterium 형질전환을 통하여 FAD2 유전자를 교정하여 개체 선발 - 세대 진전을 통해서 확보된 개체들을 분석하여 교정이 계속 유전되는 것을 확증하였으며, 교정개체에서 HPLC 등을 이용하여 올레산이 고함량 함유된 콩을 지속적으로 선발함
- 교정된 개체로부터 벡터 DNA 및 외래유전자의 우연한 오염 및 도입을 검사하기 위하여 각 HO콩 계통으로부터 DNA를 확보하고 형질전환에 사용되었던 vector DNA와 HO-0 DNA와의 유전체를 비교하고자 염기분석을 하였음. 따라서 HO-0 콩은 GMO가 아닌 것으로 판명됨■ Non-GMO 규제 승인 (2020.07)
- USDA(미국 농무부)의 "Am I Regulated?"(現 Secure rule) 승인: GMO 규제 면제를 받았기 때문에 일반 콩 작물처럼 판매 가능; 다만 미국에서 상업화를 위해선 FDA, 환경청에 서류를 제출해야 함; 미국기준을 통과한 사례가 개발자한테 장점이 될 수 있는 것으로, 국제적으로 기술력을 인정받았다는 점이 강조될 수 있으며 향후 글로벌 지역에 재배할 때 유전자교정 콩으로서 공신력이 있음■ HO-0콩 대량생산을 위한 종자증식 및 시험재배
- 중앙아시아, 캐나다, 브라질 대표 품종들과 교배하여 hybrid를 확보하고 있음

향후계획	■ 유전자교정 종자의 육종- HO-0는 캐나다, 러시아 품종 등과 교배하여 각 현지 지역에 맞는 콩이면서 올레산이 많은 품종으로 육성을 진행하고 있음.
- 최근에 광안콩과 계통이 다른 W82콩(HO-1)과 GEN5S콩(HO-2)를 선발하였으며 HO-1, HO-2 계통에 대해 자가수분을 하여 T3 종자 확보함. 각 계통들은 고 올레 산 함유가 80% 이상으로 확인되었으며 유전체분석을 통하여 외래유전자 , vector DNA의 콩 유전체에 오염이 되지 않음을 확인함 . 현재 이들 신계통의 세대증식을 준비하고 있음.

6) GE 종자 개발 - 특성변이 감자 개발

구 분	GE 감자 개발

개발목표	특성변이 감자 개발 1) 갈변이 억제된 감자 (browning suppressed potato: BSP) (개발됨) 2) 아크릴아마이드 억제 감자 (개발중) 3) 솔라닌 독소 억제 감자 (개발중)

작용기전	갈변, 아크릴아마이드와 솔라닌 생성 등 관련 유전자를 KO으로 교정하여 형질 발현을 억제함 (예를 들어, 갈변 현상을 일으키는 PPO2 유전자를 교정하여 갈변 현상 억제)

제품의 특성	■ 구성 및 특징 - 갈변 억제 감자: 가공용 감자는 수확 후 맹아(萌芽) 억제를 위하여 저온저장이 필요하나, 저온당화에 따른 갈변현상이 일어나서 가공용 감자 품질이 저하됨. 당사의 갈변 억제 감자는 칩가공용 감자 품종으로 유용함
- 아크릴아마이드 억제 감자: 고온의 요리에서도 독소 물질인 아크릴아마이드가 생성되지 않도록 유전자교정 된 감자. 120도 이상의 기름에서 요리할 할 때 감자 내에서 아미노산인 아스파라긴이 독성인 아크릴아마이드로 변화됨. 유전자교정을 통해 이를 방지함으로서 더 안전한 감자 가공식품을 개발할 수 있음
- 솔라닌 억제 감자: 유전자교정을 통해 감자의 솔라닌 생성 제거 감자가 저장상태에서 녹색을 띠거나 작은 싹을 만들어내는데 솔라닌(Solanine)이라고 하는 알칼로이드가 함유되어 있으며, 이는 인간의 소화기나 신경계에 이상을 일으키며 독성이 심함. 따라서 이를 감소하거나 제거하여 안전한 감자 품종을 개발하고자 함

진행경과	■ 유전자교정 종자개발 및 개체 선발 - 갈변 억제 : 갈변을 억제하는 감자 약 70여 가지를 개발하고 갈변 억제 형질이 우수하고 품질이 좋은 개체를 선발함 . 감자를 깎아 외피를 벗긴 후 갈변이 억제되는지 관찰하였으며 , 그 결과 갈변억제 감자 개발은 완료되 었으며 사용된 계통은 Desiree임 .
· 국내품종 (수미 )에서 5개의 교정체 (유식물 상태 )를 얻어 tuber 확보를 위해 토양 재배 중
- 아크릴아마이드 억제 : 실험을 계속 진행 중임
· Desiree 품종에서 3개의 교정체 (유식물 상태 )를 얻어 tuber 확보를 위해 토양 재배 중
- 솔라닌 억제 : 실험을 계속 진행 중
· 글로벌품종 (Russet Burbank)에서 1개의 교정체 (유식물 상태 )를 얻어 얻어 tuber 확보를 위해 토양 재배 중
· 국내품종 (수미 )에서 9개의 교정체를 얻어 얻어 tuber 확보를 위해 토양 재배 중
- 감자 솔라닌억제 타겟 유전자 (16DOX) 교정체 1개 (#16) 확보됨 .
- 각 연구목표에 대해서 실험재료는 EGG의 글로벌 상업용 종자와 수미 등 국내 품종에서 진행하고 있음
- 감자 교정체의 특성을 stacking하기 위하여 감자교배가 필수임 . 이를 위해서 강원도 평창농업기술에서 도움을 받아 본 실험실에서 감자교배 실험을 위한 프로토콜을 정리하여 성공적으로 감자교배가 수행하였음
- 최근 Desiree 품종에서 VinV target 감자를 확보하였으며 생육실에서 재배 중에 있음 ; 또한 mutation 부위를 분석하여 교정체라는 것을 확인함
■ Non-GMO 규제 승인 신청 (2021.11)
- 갈변 억제: USDA(미국 농무부)의 Secure rule 승인 신청서 제출하여 2022년 9월에 GMO 규제면제 승인을 받음
- 따라서 GMO 규제를 적용 받지 않고 일반 작물처럼 됨

향후계획	■ 갈변억제 감자의 상업성 감자와 교배
- 향후 상품성이 높은 계통에 BSP 형질이 들어간 감자에 대해 기술이전을 시도할 예정임
-데지리 갈변억제 감자는 현재 다른 품종과 교배하여 종자를 확보 중에 있음
■ 글로벌 품종인 Russet Burbank 및 수미 품종의 교정체 경우를 tuber를 증식한 후 형질검사 예정
■ 씨감자 판매회사인 EGG와 기술협약-MOU를 통해 씨감자 확보
- EGG의 상업가능한 감자품종들에 상기 3가지 형질(갈변 억제, 아크릴아마이드 감소, 솔라닌 억제)을 도입하고자 함.
-또한 EGG를 통해서 현재 개발된 갈변 억제 감자를 microtuber 형태로 장기 보관을 요청함
-향후 새로운 품종에 대해 EGG를 통해서 공동으로 미국, 중국에 사업화진행 예정

7) GE 종자 개발 - 제초제내성 옥수수 개발

구 분	GE 옥수수 개발

개발목표	- 시장규모가 큰 주요 작물(옥수수)을 타켓하기로 함 - 제초제내성 옥수수 개발

작용기전	- 타겟 유전자의 기능상실 없이 유전자의 염기교정(아미노산 변경)을 통하여 제초제 내성형질 확보

제품의 특성	■ 구성
- 염기교정 C to T를 목적으로 base editing 방법을 수행하여 확보된 옥수수
■ 특징
- 타켓효소의 유전자의 변이를 최소화하면서 효소의 기능의 변화가 없도록 함.
- 옥수수의 ALS, EPSPS 효소들을 타켓하여 제초제를 처리해도 옥수수는 내성이 있어서 피해가 없고 상대적으로 잡풀들을 제거할 수 있음

진행경과	- ALS, EPSPS 유전자로부터 일부 target sequence의 염기교정을 위한 base-editing 벡터를 개발하여 Agrobacterium을 이용하여 벡터를 옥수수에 삽입하여 형질전화체를 확보함
- 형질전환체 중에서 교정된 개체를 선발하여 자가수분을 통하여 종자를 확보함(2021년). 그러나 2021년 수확된 옥수수종자는 생존력 부재로 다음세대를 확보하지 못하였으나 지난2021년8월 이후 형질전환된callus개체의 실험실내 장기보관 및 재분화로2022년 옥수수교정체가 확보됨.-2020-2021년 성과를 이용하여 정규출원 완료 (농과원과 공동출원 )
- 2022년 T1 종자들이 확보되어 있으며 2023년 8월에 군위농장에 파종하였고 T2 종자를 확보하였음
-최근에ALS 유전자로부터 일부 target sequence의 변이체를 확보하여 분석 중임

향후계획	■ 유전자교정 옥수수 개체 증식
- 2022년 확보된 옥수수 교정체 종자는 재배하여 T2 세대 종자를 받음
- 20 23년 확보된 종자들로 부터제초제내성 시험을 진행 중에 있음 ; 2024 년 현재 제초제의 살포용량을 시험하고 있으며 옥수수 종자가 적어서 증식 후 대량 살포 예정임

8) GE 종자 개발 - 가뭄내성 고추 개발

구 분	GE 고추 개발

개발목표	- 고추는 채소종자시장 규모가 세계 2위로 시장성이 큰 작물
- 노지 재배에서 급수 조건에 따라 수확량이 결정됨으로 가뭄에 견디는 고추 개발이 필요함

작용기전	- 가뭄내성에 관련된 negative regulator타겟 유전자의 기능을 상실하는 유전자교정(KO)을 통하여 가뭄 내성형질 확보

제품의 특성	■ 구성
- 가뭄내성 형질관련 negative regulator을 KO시켜서 확보된 고추교정체
■ 특징
- 가뭄, 용수 부족 등의 어려운 환경에서 적응하며 자랄 수 있는 고추 작물

진행경과	- 2020년서부터 시작하여 가뭄내성 target 유전자(1종)를 벡터에 subcloning을 하여 고추에 형질전환함
- 형질전환개체 중에서 교정체를 선발하였으며 교정체로부터 종자를 받았음(T1)
- 가뭄내성 고추건으로 2023년 11월 정규출원 완료
- 2023년서부터 새로운 유전자(4종)를target으로 형질전환을 수행 중

향후계획	■ 가뭄내성 고추개체 선발 - T1 종자 확보됨
- 2023년 T2 종자 확보 후 가뭄내성test를 실시하고 내성 선발체를 확인하고자 함. 이를 위해서 최근drought 관련 조건 test를 진행하고 있음

9) GE 종자 개발 - 독성억제 담배 개발

구 분	독성억제 담배 개발

개발목표	- 니코틴, 놀니코틴 함량이 적은 담배 개발
- 담배 가공시장에 새로운 담배 원료를 제공하고자 함

작용기전	- 네 가지 나트로사민이 타겟: N-니트로소니코틴(NNN), 4-(메틸니트로사미노)-1-(3-피리딜)-1-부타논 (NNK), N-니트로소아나바신(NAB) 및 N-니트로소아나타빈(NAT)임. 이들의 함량을 줄일 수 있는 방법으로 metabolic pathway 상위부위에 있는 니코틴과 놀니코틴을 합성할 수 있는 효소단백질인 BBL(berberine bridge enzyme-like protei)과NND(nicotine N-demethylase)를 타켓하여 교정하였음

제품의 특성	■ 구성
- BBL과 NND를 KO시켜서 확보된 담배교정체로 개발한 독성 저감 담배
■ 특징
- 건강을 해치는 니트로사민 저감 담배

진행경과	■ 담배 형질전환을 통하여 NtBBL 교정 담배 10개체와 NtNND 교정 담배 형질전환 3개체 확보한 후 T1 종자를 받고 다음 분석 준비중에 있음■ Toxin 억제 담배확보의 규모를 넓히기 위한 방안으로 최근 새로운 벡터를 제작하여target을 달리하여 형질전환을 다시 하고 있음

향후계획	■ 독성억제 담배 선발
- T1 종자 HPLC를 이용하여 추가 분석
- 선발된 담배의 세대별 증식 및 선발