셀레믹스 사업보고서 (2021.12)
7. 기타 참고사항

1. 지적재산권 현황 (1) 특허권, 전용실시권 현황

번호	구분	출원국	내용	적용제품	출원일	등록일	권리자

1	특허권	한국	핵산분자의 제조방법	Target Capture 키트	2012-08-01	2014-10-20	셀레믹스

특허권	미국	METHODOFPREPARINGNUCLEICACIDMOLECULES	2012-08-01	2016-05-17

2	특허권	한국	핵산분자의 제조방법	Target Capture 키트	2013-12-13	2014-11-26	셀레믹스

3	전용실시권	한국	고순도뉴클레오타이드의 대량 생산방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2012-07-24	2014-12-03	셀레믹스

미국	METHODFORMASSPRODUCTIONOFHIGH-PURITYOLIGONUCLEOTIDES	2012-06-15	2016-05-03

4	전용실시권	한국	고순도뉴클레오타이드의 대량 생산방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2012-10-15	2015-03-31	셀레믹스

5	전용실시권	한국	이종DNA바코딩방법	면역레퍼토어분석솔루션	2014-03-07	2015-12-01

미국	Heterogeneous DNA barcoding	2014-03-07	2017-12-26	셀레믹스

6	전용실시권	한국	마이크로어레이기판상의 생화학 분자들의 분리방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2013-12-06	2016-02-11

중국	Isolation method of biochemical molecules on microarray	2013-12-09	2017-12-26

미국	METHOD OF ISOLATING BIOCHEMICAL MOLECULES ON MICROARRAY SUBSTRATE	2013-12-09	-

유럽	METHOD OF ISOLATING BIOCHEMICAL MOLECULES ON MICROARRAY SUBSTRATE	2013-12-09	-

7	특허권	한국	초병렬적 핵산 합성법을 통한 DNA 라이브러리의 동시 합성방법	-	2013-12-11	2016-03-02	셀레믹스

8	특허권	한국	코돈조합화 및 변이유발을 이용한 유전자 라이브러리의 합성방법	-	2013-12-11	2016-03-02	셀레믹스

특허권	중국	METHODFORSYNTHESIZINGGENELIBRARYUSINGCODONCOMBINATIONANDMUTAGENESIS	2013-12-11	2017-03-08

특허권	유럽	METHOD FOR SYNTHESIZING GENE LIBRARY USING CODON COMBINATION AND MUTAGENESIS	2013-12-11	2018-11-28

특허권	미국	METHOD FOR SYNTHESIZING GENE LIBRARY USING CODON COMBINATION AND MUTAGENESIS	2013-12-11	2018-07-31

9	특허권	한국	멀티타입의 자성입자 분리 스탠드	Target Capture 키트	2015-10-05	2016-09-01	셀레믹스

10	특허권	한국	생물학적물질분리장치	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2017-10-26	2018-07-06	셀레믹스

특허	PCT	BIOLOGICAL MATERIAL SEPARATION APPARATUS	2018-10-16	-

11	특허권	한국	분자클론 추출 및 확인방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2016-11-04	2018-08-09	셀레믹스, 서울대학교 산학협력단

특허	PCT	Isolation and identification method of molecular clone	2016-11-04	-

특허	중국	MOLECULAR CLONE EXTRACTING AND VERIFYING METHOD	2016-11-04	-

특허	유럽	MOLECULAR CLONE EXTRACTING AND VERIFYING METHOD	2016-11-04	2021-03-17

특허	미국	MOLECULAR CLONE EXTRACTING AND VERIFYING METHOD	2016-11-04	-

12	특허권	한국	표적핵산분자를 생성하는 방법 및 조성물	-	2017-02-20	2019-01-15	셀레믹스, 서울대학교산학협력단

특허	PCT	METHOD AND COMPOSITION FOR PRODUCING TARGET NUCLEIC ACID MOLECULE	2018-02-20	-

13	특허권	한국	유방암 예후 예측용 조성물 및 방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2017-10-20	2019-07-11	셀레믹스, 서울대학교병원, 서울대학교산학협력단

특허	PCT	COMPOSITION AND METHOD FOR BREAST CANCER PROGNOSIS PREDICTION	2017-10-19	-

14	특허권	한국	차세대 염기서열 분석을 위한 시료 간 교차 오염 탐색용 내부 검정 물질	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2018-05-03	2018-10-25	셀레믹스

특허	PCT	Internal control substance searching for inter­sample cross­contamination of next­generation sequencing samples	2019-03-07	-

15	특허권	미국	Method of preparing nucleic acid molecules	Target Capture 키트	2016-04-19	2019-07-23	셀레믹스

16	특허	한국	암을 유발할 수 있는 유전자 변이를 검출하기 위한 프로브와 제조 및 검출 방법	Target Capture 키트	2018-07-05	-	셀레믹스

17	특허	한국	분자클론 추출 및 확인 방법	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2018-08-08	-	셀레믹스

18	특허	한국	유방암 조직 내 세포 유래 돌연변이를 검출하기 위한 프로브 제조 및 검출 방법	Target Capture 키트	2018-11-09	-	셀레믹스, 서울대학교 병원

특허	PCT	유방암 조직 내 세포 유래 돌연변이를 검출하기 위한 프로브 제조 및 검출 방법	2019-10-28	-

19	특허	한국	폐암 조직 내 세포 유래 돌연변이를 검출하기 위한 프로브 제조 및 검출 방법	Target Capture 키트	2018-11-09	-	셀레믹스, 서울대학교 병원

특허	PCT	폐암 조직 내 세포 유래 돌연변이를 검출하기 위한 프로브 제조 및 검출 방법	2019-10-28	-

20	특허	한국	바이오리액터 기반 생체시료의 분석방법, 분석 칩 및 분석 시스템	Target Capture 키트, 면역레퍼토어분석솔루션	2019-02-08	-	셀레믹스

특허	PCT	Method for analysis of biospecimen, analysis chip and analysis system based on bioreactor	2019-02-08	-

21	특허	한국	전처리 없는 NGS 프랩 방법	BTSeq	2019-11-19	-	셀레믹스

22	특허	미국	METHOD FOR PREPARING LIBRARY FOR HIGHLY PARALLEL SEQUENCING BY USING MOLECULAR BARCODING, AND USE THEREOF	Target Capture 키트	2017-05-25	-	셀레믹스

특허	PCT	분자 바코딩을 이용한 초병렬 시퀀싱을 위한 라이브러리 제조방법 및 그의 용도	2017-05-25	-

23	특허	한국	바이오리액터 기반 생체시료의 분석방법, 분서 칩 및 분석시스템	-	2019-02.08	2020.12.23	셀레믹스, 서울대학교 산학협력단

24	특허	한국	암 특이적 미세부수체 불안정성 검사용 유전자 마커 및 차세대염거서열분석기술 기반의 검출 방법	-	2020-08-13	-	셀레믹스, 서울대학교병원

25	특허	한국	암 특이적 미세부수체 불안정성 검사용 유전자 마커 및 차세대염거서열분석기술 기반의 검출 방법	-	2020-10-21	-	셀레믹스, 순천향대학교 산학협력단

26	특허	한국	간소화한 차세대 염기서열 분석 라이브러리 전처리 방법	-	2021-04-09	-	셀레믹스

27	특허	한국	시퀸싱 데이터를 이용한 미소부수체 불안정성 검출방법 및 분석장치	-	2021-04-23	-	셀레믹스, 서울대학교병원

(2) 실용신안, 디자인, 상표권, 서비스표 현황

번호	구분	내용	권리자	출원일	등록일	출원국

1	실용신안	자성 입자분리 스탠드	셀레믹스	2015-11-18	2016-09-01	한국

2	디자인	생분자 분리용 자성 스탠드	셀레믹스	2015-12-14	2016-09-01	한국

3	디자인	생분자 분리용 자성 스택드
(부분 디자인1)	셀레믹스	2015-12-14	2016-11-30	한국

4	디자인	생분자 분리용 자성 스탠드
(부분 디자인2)	셀레믹스	2015-2-14	2016-11-30	한국

5	상표	셀레믹스
(5류, 의료용약제등 10건)	셀레믹스	2015-01-19	2015-10-22	한국

6	서비스표	셀레믹스
(42류, 의학연구업등 16건)	셀레믹스	2015-01-19	2015-12-29	한국

7	상표	CELEMICS
(5류, 의료용약제등 10건)	셀레믹스	2015-01-19	2015-10-22	한국

8	서비스표	CELEMICS
(42류, 의학연구업등 16건)	셀레믹스	2015-01-19	2015-12-29	한국

9	상표	73. 셀레믹스상표.jpg 셀레믹스상표	(5류, 료용약제등 10건)	셀레믹스	2015-07-13	2016-06-20	한국

10	서비스표	74. 셀레믹스 상표 - 서비스표.jpg 셀레믹스 - 서비스표	(42류, 의학연구업등 16건)	셀레믹스	2015-07-13	2016-04-08	한국

11	상표	TopQXSEP
(9류, 실험실용 이화학기기등 30건)	셀레믹스	2016-01-06	2016-10-13	한국

12	상표	75.셀레믹스 상표.jpg 셀레믹스 상표	(9류, 실험실용 이화학기기등 30건)	셀레믹스	2016-01-06	2016-10-13	한국

13	상표	XSEP
(1류, 과학 또는 연구용 진단시약 등 48건)	셀레믹스	2016-06-01	2016-12-14	한국

14	상표	Celemics G-Mendeliome	(01,05,09,35,42,44류)	셀레믹스	2019-10-24	-	한국

15	상표	BTSeq	(01,05,09,35,42,44류)	셀레믹스	2020-07-04	-	한국

16	해외상표	76. 셀레믹스 상표.jpg 셀레믹스 상표	셀레믹스	2016-01-13	2017-02-21	미국

17	해외상표	CELEMICS	셀레믹스	2015-02-03	2016-06-14	미국

18	해외상표	CELEMICS	셀레믹스	2015-01-19	2016-03-18	일본

19	해외상표	77. 셀레믹스 상표.jpg 셀레믹스 상표	셀레믹스	2015-07-13	2016-03-18	일본

20	상표	BTSeq 제[01류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

21	상표	BTSeq 제[05류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

22	상표	BTSeq 제[09류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

23	상표	BTSeq 제[35류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

24	상표	BTSeq 제[42류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

25	상표	BTSeq 제[44류]	셀레믹스	2020-07-24	-	한국

26	상표	btseq 제[05류]	셀레믹스	2021-09-27	한국

27	상표	btseq 제[09류]	셀레믹스	2021-09-27	한국

28	상표	btseq 제[35류]	셀레믹스	2021-09-27	한국

29	상표	btseq 제[42류]	셀레믹스	2021-09-27	한국

30	상표	btseq 제[44류]	셀레믹스	2021-09-27	한국

2. 산업구조

[Target Capture키트 시장 산업구조]
유전체 시장 value chain 및 타겟 캡처키트 시장특징.jpg 유전체 시장 value chain 및 타겟 캡처키트 시장특징

NGS 산업은 ① 유전자 분석 장비 부속품 시약(키트), ② 해당 장비를 구입해서 병원이나 연구소 그리고 소비자에게 직접 유전체 분석 서비스를 제공하는 유전체 분석 서비스 시장으로 나눌 수 있습니다.

당사는 ① 유전자 분석에 필요한 핵심소재인 Target Capture 키트를 주 영업으로 하고 있으며 이를 바탕으로 ② 유전자 분석서비스 역시 영위하고 있습니다. Target Capture 키트의 핵심소재인 Probe의 경우 당사를 포함하여 전세계에서 6개 회사만이 직접/개발 생산에 성공한 소재 로, 당사는 NGS 산업 내 중요 소재를 직접 개발/생산하는 사업을 영위하고 있습니다.

3. 산업의 Value Chain 및 시장 특성

당사의 제품은 Target Capture 키트, 면역 레퍼토어 분석 솔루션, 차세대 시퀀싱 솔루션으로 구성됩니다. 당사 제품은 모두 핵심 원재료, DNA 소재 기반의 기술 제품의 성격을 갖고 있습니다. 따라서 NGS Value Chain 내 가장 앞단에 위치하고 있다고 볼 수 있으 며, 위 그림과 같이 매우 소수의 NGS 장비회사와 Target Capture 키트 회사가 다수의 IVD 및 서비스 공급자에 공급하는 형태입니다. 즉, 당사를 포함하여 6개의 회사만이 약 5천개 이상의 Bioinfomatics 회사, IVD회사, 병원 등에 Target Capture 키트를 납품 하고 있습니다.

이외에도 당사의 신규사업인 ‘NGS기반 MRD키트’ 역시 미국의 InvivoScribe 이외 업체가 등장하지 않고 있음을 확인할 수 있었으며, 기존 클로닝 기술 및 Sanger 기술을 대체하는 차세대 기술 역시 존재하지 않았습니다. 따라서 당사의 제품/서비스들이 글로벌 대형 고객사들의 Reference를 바탕으로 글로벌시장에 침투한다면 유일한 업체로 시장을 선도할 수 있을 것으로 판단됩니다.

4. 규제환경

당사의 제품은 원재료 소재에 해당하기 때문에 다른 의료기기와는 달리 규제나 인증의 영향을 덜 받고 있습니다. 2019년까지 체외진단의료기기에 대한 별도의 법률이 정해져 있지 않았습니다.

국내를 비롯한 대부분의 해외 시장에서는 의료용 NGS 검사는 LDT(Lab Developed Test)체제 하에 운용되고 있습니다. 즉, 검사 기관에 공급하는 제품의 제조사가 인증을 획득한 제품을 공급하는 것과는 달리 검사 기관 자체적으로 검사의 유효성을 인증을 받도록 하고 있습니다. 또한 비의료용 NGS 검사는 특별히 정해진 규제가 없어 연구용(RUO, Research Use Only)으로 당사의 제품이 사용됩니다.

최근 차세대 유망산업으로 꼽히고 있는 체외진단의료기기 산업에 관한 제도적 지원이 필요하다는 목소리가 커지면서 체외진단의료기기법인 제정되어, 2020년 5월 1일부터 시행되었습니다. 해당법령의 주요사항은 체외진단의료기기에 속하는 제품과 등급분류, 제조업허가, 임상적 성능시험 등의 요건을 갖추도록 하고 있으며, 향후 해당 산업의 진입에 일부 허들로 작용할 것이라 예상하고 있습니다.

당사는 해당 법령이 제정되기 이전부터 의료기기 제조 및 품질관리 기준 적합인정서(GMP), 의료기기 제조업 허가증 등을 취득한 상태이며 이후 관계법령의 시행 방향에 맞춰 발 빠르게 대응할 예정입니다.

5. 시장규모 추정

(가) Target Capture 키트 시장각종 시장조사기관에서 별도로 당사의 주력제품인 Target Capture Kit 시장을 추정한 보고서가 존재하지 않음에 따라 주요 시장조사기관에서 발표한 시장보고서를 활용하여 다음과 같이 Target Capture 키트 시장을 추정하였습니다. 시장조사기관 Fortune Business Insights에 따르면 Global NGS 시장규모는 2015년부터 2026년까지 연평균 22.2% 성장하여 2026년 약 314억달러(약 37.6조원) 규모를 형성할 것으로 전망됩니다.

Market Size 2015-2026, USD million>

63. global ngs market size(2015-2026).jpg global ngs market size(2015-2026)

출처 : NGS Market Size, Share and Industry Analysis By Type, By Application, By End User Regional Forecast, 2019-2026 (Fortune Business Insights, 2019.07)

시장조사기관 BCC Research(DNA SEQUENCING: EMERGING TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS, 2016.05) 에 따르면 당사 Target Capture 키트의 고객사에 해당하는 NGS 시퀀싱 서비스 공급자(Service Provider) 비중은 전체 NGS 시장에서 약 66%를 차지하는 것으로 확인됩니다.

또 다른 시장조사기관 Grand view Research에 따르면 Targeted Sequencing 시장(Whole Exome Sequencing 포함)은 전체 시퀀싱 시장의 80% 수준으로 파악됩니다.

Sequencing Market Size 2014 ~ 2025, USD Millions>

64. ngs targeted sequencing market size(u.k).jpg ngs targeted sequencing market size(u.k)

출처 : Next Generation Sequencing Market Size, Share Trends Analysis Report By Application (HLA Typing, Consumer Genomics), By Technology, By Workflow, By End Use, By Region, And Segment Forecasts, 2020 - 2027(Grandview Research, 2020.02)

따라서 일반적으로 Target Capture Kit 유전체 분석서비스 공급 가격이 약 70 ~ 100만원 수준임을 고려할 때, 주요 업체들의 Target Capture 키트의 평균 단가가 약 $300(36만원) 수준인 점을 감안한다면, 2023년 Target Capture Kit 시장은 6.6조원으로 추정됩니다. 다만 해당 추정치는 시장자료 등을 활용한 수치이며, 실제 시장보다 과대 혹은 과소 추정되었을 가능성이 존재합니다.

당사 제품(Target Capture키트) 시장 추산>

NGS 총 시장 규모	NGS 서비스 공급자 시장 규모 = NGS 총 시장 규모의 66%	Target Sequencing 서비스 시장 규모= NGS 총 서비스 시장 규모의 80%	Target Capture 키트 시장 규모 = Target Sequencing 서비스 시장 규모의 36%

35조원	23.1조원	18.5조원	6.6조원

(나) 차세대 염기서열 분석 솔루션 BTSeq(Barcode-Tagging Seqeuncing)

당사에서 자체 개발한 차세대 분석솔루션 BTSeq(Barcode-Tagging Seqeuncing)은 자체개발 분자 클로닝기술인 MSSIC(Massive Separated and Sequence Identified Cloning)을 기반으로 하고 있으며 1) Sanger Sequencing 시장, 2) 마이크로바이옴 시퀀싱 시장, 3) 육종(종자)분석 시장 등 다양한 시장에 진출을 계획하고 있습니다

1977년 개발된 Sanger 시퀀싱은 1) 오랫동안 검증되어 기술적 신뢰도가 높으며, 2) 대량으로 보급되어 이용하기 편리하며, 3) 비교적 간단한 분석 방법으로 분석 결과를 얻는데 걸리는 시간이 매우 짧음에 따라 NGS 시퀀싱 기술 개발에도 불구하고 많이 사용되고 있습니다. 하지만 염기서열 길이당 비용이 매우 비싸며(1백만 염기서열 분석 시 Sanger 시퀀싱은 약 260만원이 소요되며, NGS 시퀀싱 이용시 100원 소요), 2) 기술적인 문제로 인해 1kb 이후부터는 분석 효율이 떨어지며, 3) 유전체의 대량분석이 불가능한 한계가 있습니다. 그럼에도 불구하고 Sanger 시퀀싱은 그 대체제의 부재로 2020년 전세계 시장에서 약 3.97억달러(약 4,700억원, 출처: DNA SEQUENCING: EMERGING TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS, BCC Research, 2016.05) 수준의 시장을 형성하고 있는 것으로 파악됩니다.

BTSeq(Barcode-Tagging Seqeuncing)의 경우 자체개발 클로닝기술인 MSSIC(Massive Separated and Sequence Identified Cloning)을 기반으로 NGS의 단점을 개량한 기술 유전체 분석 솔루션으로 Sanger기술을 대체하는 것을 목표로 하고 있습니다. 2020년 최초 출시 이후 질병관리본부에서 COVID-19 유전체염기서열 분석시에 활용한 적 있으며, 주요 병원/연구소에서 Sanger 기술을 대체하여 사용하는 등 사업적인 성과를 나타내고 있습니다.

또한 마이크로바이옴 시퀀싱 시장은 2017년 755백만 달러(약 9천억원)에서 연평균 18.2% 성장하여 2023년 2,040백만 달러(약2조4,500억원) 규모를 형성할 것으로 기대됩니다. 현재 당사는 고객사의 요청에 따라 마이크로바이옴 시퀀싱에 적용하는 기술 제품을 개발 완료 하였으며, 국내 및 중국 검사기관과 도입 검토 진행 중 입니다.

및 전망>

65. 마이크로바이옴시퀀싱 시장.jpg 마이크로바이옴시퀀싱 시장

출처 : 한국바이오경제연구센터 재구성(BCC Research, 2019)

Prescient Strategic intelligence Market Reports에 따르면 종자시장은 2023년 28,524백만 달러 시장규모를 형성할 것으로 추정되며 이 중 당사의 기술이 적용되는 시장은 30% 수준인 8,557백만달러(약 10조2,600억원)을 형성할 것으로 전망됩니다. 당사는 종자산업진흥센터, 국립농업과학원 등 주요 정부기관과의 협업을 통해 동물/식물 종자개발 시장에도 진출할 계획입니다.

적용되는 종자개발 시장>

66. 육종(종자) 시장.jpg 육종(종자) 시장

출처 : Agricultural Biotechnology Market by Technology, by Product , by Geography - Global Market Size, Share, Development, Growth and Demand Forecast, 2013-2023 (Prescient Strategic Intelligence, 2017. 12)

6. 시장성 장 요인 (가) 정 부 정책수혜유전체 분석 시장은 정부의 개발의지와 투자규모가 민간 투자의 동인이 되고, 따라서 이를 기초로 성장하는 시장입니다. 정부는 맞춤의료를 실현하기 위하여 더 많은 연구비를 조성하고 있다. 또한 유전체학 기반의 질병 및 코호트 대상 유전자 검사를 위한 연구를 진행하기 위하여 노력중임에 따라 국가적 이니셔티브의 확대를 기화로 시장의 성장이 예상됩니다. (나) 정밀의료 트렌드 확대정밀의료란 다양한 요인과 질병의 생물학적 근거를 기반으로 질병과 예후를 통합함으로써 환자에게 가장 적합한 헬스케어 서비스를 제공하는 새로운 개념입니다. 구체적으로 정밀의료에서는 유전체 정보, 진료 및 임상정보, 생활습관정보 등을 통합 분석하여 환자 특성에 맞는 맞춤형 의료 서비스를 제공합니다. 동사의 제품은 정밀의료에서 유전체 정보를 획득하는데 사용됩니다. 현재 국내외 병원과 수탁검사기관에서는 NGS를 활용해 정밀의료의 구현에 다가가고 있습니다.

현황 및 전망>

67. 정밀의료 시장 현황 및 전망_11.jpg 정밀의료 시장 현황 및 전망_11

출처 : 생명공학정책연구센터, Global Genomics Industry Outlook, 2017-2023 (Frost Sullivan, 2018.08)

생명공학정책연구센터 및 Global Genomics Industry Outlook, 2017-2023 (Frost Sullivan, 2018.08)에 따르면 글로벌 정밀의료 시장은 2017년 약 53.5조원에서 연 평균 13.3%로 성장하여 2023년에는 약 112.9조원 규모로 확대될 전망입니다. 전세계적인 고령화 추세에 따른 의료비 부담이 가중하고, 심각한 질병의 발생율이 증가하고 있어, 각국 정부 차원의 정밀의료 산업화를 촉진하고 있습니다.

1990년대 대규모 시퀀싱 연구가 시작이 되었고 2000년대 중반 Illumina / 454 / ABI / Ion Torrent 등 회사가 그간 연구용으로만 소량 제작되던 NGS 기기를 상업적인 목적으로 생산하기 시작하였습니다. 이러한 기기의 활용으로 2016년에는 미국의 정밀 의학 구상 자금 14 억 달러, Cancer Moonshot 프로젝트에 18 억 달러의 기금을 마련하는 등, 여러 국가에서 대규모 인간 유전체 프로젝트 (Human Genome Project)를 승인하고 자금을 지원하였습니다. 현재 차세대 시퀀싱 기술의 발전으로 초기의 차세대 시퀀싱 기기에서 더욱 진보하여 빠르고 정확하며, 여러 분야에서의 접근이 가능한 가격에 이르렀고 현재도 계속 확대되고 있습니다. 유전질환, 고형암, 희귀질환 진단 등과 같은 응용분야에서 활용되고 있으며 다양한 임상 응용 분야로의 적용이 활발히 이루어 지고 있습니다.

(다) 유전자 분석 기술의 의료 현장 적용 확대

현대 의학의 발전으로 하나의 질병에 수개~수백개의 유전자가 연관이 되어 있다는 사실이 발견되었습니다. 그러나 기존의 PCR 또는 Sanger 염기서열 분석 기술로는 오로지 한 유전자 내 일부 영역만을 분석할 수 있습니다. 기존의 Sanger 기술로 여러 유전자들을 분석하기 위해서는 여러 유전자 영역들을 대상으로 동일한 기술로 반복적으로 분석을 하야하기 때문에, 분석 시간과 비용이 비례해 늘어납니다.

2010년 Lancet Oncology지에 보고된 바에 따르면, 항암제를 선택하기 위해 참고로 분석에서 유전자의 개수를 증가시키며 그에 따라 항암제를 투여하게 되면 환자에게 치료 효과가 증가한다는 것을 보고하였습니다. 항암제의 기전에는 복수의 여러 유전자들이 관여하기 때문에 단순히 한 유전자에 돌연변이가 검출되지 않았다고 하더라도, 관여하는 pathway 내 다른 유전자들에서 돌연변이가 발생할 경우 이를 고려해야하기 때문입니다.

분석을 통해 더욱 정확해지는 치료 예측>

68. 다유전자분석 치료예측.jpg 다유전자분석 치료예측

출처 : De Roock et al., Lancet Oncol. 2010

NGS 기술이 발전하면서 DNA 염기서열 분석 비용이 낮아지고 정확도가 높아지면서 수개~수백개의 유전자들만을 정확하게 분석할 수 있게 되었습니다. 약 2012년경부터 미국에서는 GeneDx, Foundation Medicine과 같은 민간 전문 검사기관(CLIA Lab)이 LDT(Lab Developed Test)형태로 다양한 유전질환 및 고형암 검사를 NGS 기술을 활용하여 제공하기 시작하였습니다. 현재 미국에서는 수백개 이상의 CLIA Lab과 종합병원들에서 NGS 검사가 실용화되어 운용중입니다. 유럽과 중국에서는 약 2016년부터 해당 검사가 도입되기 시작하여 현재 가파르게 시장이 성장하고 있습니다. 국내에서는 2017년 NGS 검사에 대한 가이드라인이 공포되었고, 건강보험을 적용하고 있습니다. (라) 기존기술 대체 및 신규시장 창출NGS 기술을 이용하면 기존 기술로는 가능하지 않았던 고정밀, 저비용의 분석이 가능하기 때문에 기존 기술이 적용되는 시장을 대체하는 것에서 나아가 신규 시장을 창출함으로써 시장이 성장할 것이라 기대하고 있습니다. 대표적인 신규 시장으로는 액체생검 분석을 이용한 암 조기진단 및 재발 모니터링 검사 시장이 있습니다.

기존의 암 진단 검사는 조직검사(biopsy)나 수술 등 침습적인 방법으로 유전자 검사를 수행하였습니다. 이는 검사 비용이 높고, 조직 채취 후의 회복 시간이 길어 입원이 필요한 경우가 많으며 발생 부위에 따라 조직 채취가 불가능한 경우가 많습니다. 약 2017년부터 혈액 내에 존재하는 cell-free DNA(cfDNA)를 이용한 유전자 검사 방법이 주목받게 되었습니다. cfDNA는 세포가 죽었을 때(apoptosis, necrosis) 주변으로 방출되는 것이 주 발생 요인이며 세포에서 분비(secretion)되는 DNA도 소량 존재합니다.

개념도>

69. cfdna 모식도.jpg cfDNA 모식도

출처 : Ref. Schwarzenbach, H., Hoon, D. S. B. Pantel, K. Cell-free nucleic acids as biomarkers in cancer patients. Nat. Rev. Cancer 11, 426?37 (2011).

혈액 내의 cfDNA를 이용하면 암 발생 부위와 관계없이 혈액 내 미량 존재하는 cfDNA를검사함으로써 암의 재발 및 조기진단이 가능합니다. 혈액 채취 후에는 별도의 회복 시간이 필요하지 않아 환자가 입원하지 않아도 되므로 부담이 거의 없는 획기적인 검사법으로 각광받고 있습니다.

이러한 장점을 바탕으로 암 진단, 진행 및 치료 반응, 재발 모니터링, 생존 기간 예측 등 환자 맞춤형 치료를 위한 획기적인 검사 방법이 될 것으로 기대되고 있습니다. 액체 생검 (CTC, cfDNA)을 이용한 암 진단 연구는 현재 다양한 해외 연구 및 상업 기관에서 진행 중에 있으며, 이를 이용한 진단 서비스를 시작하기 위해 노력하고 있습니다.미국 대표적인 수탁검사기관인 미국 Foundation Medcine 사에서는 FOUNDATIONACTTM 라는 이름으로 액채 혼성화 유전자 포획 기술 기반으로 cfDNA 샘플에서 62 개 유전자의 변이를 진단하는 서비스를 출시하였습니다. 미국의 Guardant health 사도 액상 혼성화 포획 기술을 기반으로 cfDNA 샘플에서 70개의 유전자의 변이 분석 서비스로 시장에 진출하였습니다.

7. 경쟁 상황

현재 세계적으로 다수의 바이오 기업들이 폭발적인 성장을 나타내고 있는 유전체 분석 시장 선점을 위해 노력하고 있으며, 이에 따라 유전자 분석/장비업체(IVD, Bioinfomatics 업체)들이 지속 등장하며 그 경쟁은 점점 치열해지고 있는 상황입니다.

이 에 반해 유전자 분석 중 대다수를 차지하는 타겟유전자 분석(Targeted Sequencing)에 필수적인 Target Capture 키트의 경우 당사를 포함하여 6개의 회사만이 사업을 영위 하고 있습니다. 즉, 6개의 회사가 약 5,000개 이상의 IVD, Bioinfomatics 업체들에게 Target Capture 키트 시장을 독·과점 공급하고 있는 상황입니다.

(가) 경쟁업체 현황1) 경쟁업체 현황

Target Capture 시장은 크게 ① 키트 및 소모품을 공급하는 키트 시장과, 이를 활용한 ② Targeted Sequencing 서비스 시장으로 구분될 수 있으며, 각 시장의 주요 경쟁업체 현황은 다음과 같습니다.

[Target Capture Kit 상용화 회사 비교]
70. target capture 키트 비교자료.jpg target capture 키트 비교자료
자료: 각사 홈페이지, 제품소개자료, 사업보고서

현재 서비스 업체들에게 키트를 공급 회사들은 제한적입니다. 업체로는 IDT, Agilent Technologies, Twist Bioscience, Illumina, Roche 등이 있으며, 정확한 시장자료는 없느나 이들 5개의 회사가 현재 유전체 분석 키트시장의 95%이상을 선점하고 있다고 판단됩니다. 국내 역시 현재 유전체 산업에 필요한 거의 모든 키트는 위 회사의 제품을 수입하여 사용하고 있는 상황입니다.

위 회사들은 주로 액상 혼성화 기반의 키트를 공급하고 있으며, 각 회사에 별로 규격화 된 형식의 패널을 공급하고 있어, 맞춤형 유전자 포획 기술을 활용한 패널의 경우 그 서비스가 제한 적이며 성능 역시 보장해주고 있지 않습니다. 반면 당사는 고객 맞춤형 키트(Customized Kit)를 통해 시장 진입하고 있는 상황이며, 고객사로부터 품질을 검증받아 반복 발주를 수령 받는 등 해당 시장 내 Reference를 꾸준히 확보 중에 있습니다.

(나) Target Capture키트 성능 비교시장 점유율이 높은 경쟁사 제품과 동일한 타겟영역을 대상으로 프로브 제조, 시약 구성, 동일 시퀀싱 방법을 사용하여 Target Capture키트를 비교하였을 때 주요 지표에서 당사 제품이 경쟁사 대비 우월함을 확인하였습니다. 특히 해당 데이터의 경우 객관성을 입증하기 위해 당사 자체 실험 뿐 아니라 당사의 고객사인 CRO, 연구소 등에서 검증한 Data가 포함되어 있습니다.

[경쟁사와의 Target Capture키트 성능비교]
71. 경쟁사와의 target captrue키트 성능 비교.jpg 경쟁사와의 target captrue키트 성능 비교
자료: Creative Bio, 자체 실험 등

[주요 지표 설명]

a. On Target RatioReference genome에 align 가능한 데이터 중 실제 표적 영역 내에 align된 데이터의 비율을 말합니다. Targeted sequencing에서는 표적 영역 내에 포함된 데이터만이 분석에 필요한 데이터이기 때문에 해당 수치가 높을수록 시퀀싱 데이터의 분석 효율이 올라갑니다. b. Coverage 지표표적 영역 중 시퀀싱 데이터가 실제로 얻어진 영역의 비율을 말합니다. 실제 분석에서는 1X, 5X, 10X 등과 같이 특정 횟수 이상 데이터가 읽힌 영역의 비율을 계산합니다. 1X coverage의 경우 1 번이라도 시퀀싱 된 영역의 비율을, 10X coverage에서는 10 회 이상 시퀀싱 된 영역의 비율입니다. Coverage 수치를 통해 전체 표적 영역 중 특정 depth 값으로 분석이 가능한 영역이 어느 정도인지를 가늠할 수 있습니다.

c. Uniformity 지표Uniformity는 여러 개의 표적 영역 내에서 시퀀싱 데이터가 얼마나 고르게 분포되어 있는지 확인할 수 있는 성능 지표입니다. 각 표적 영역에서 균일하게 데이터가 얻어질수록 전 영역에서 목표 depth를 얻기 위해 필요한 시퀀싱 데이터의 총량이 줄어들기 때문에 Uniformity 수치가 높을수록 시퀀싱 데이터의 분석 효율이 올라갑니다. Uniformity를 가늠하기 위한 지표로는 평균 depth의 0.2배, 0.5배를 기준으로 하였을 때의 coverage 값을 이용합니다. 평균 depth 값에 비례하는 기준값을 이용하여 전체 시퀀싱 데이터 크기에 대한 요소를 배제하고 데이터의 분포를 살펴볼 수 있습니다. 각각의 coverage가 더 높은 값을 가질수록 표적 영역 중 depth가 유독 낮은 영역이 더 적다는 것이며 이는 uniformity가 높음을 의미합니다.

8. 진입장벽

신생 업체가 당사와 같은 수준의 성능을 내며 글로벌 시장에 이미 활동을 하고 있는 업체들과 경쟁을 하기 위해서는 매우 오랜 기간 동안의 연구개발이 필요합니다. Target Capture 키트의 성능에 관여하는 변수는 (1) 프로브 디자인 방법, (2) 약 10여 가지의 시약의 조성 및 농도, (3) 실제 Capture 실험을 통한 검증 과정이 필요합니다. 또한 각 최적화 사이클 마다 실험을 하고 NGS 장비를 가동해 raw data를 생산하고, Bioinformatics과정을 통해 각 사이클의 성능을 분석하여 다음 최적화 사이클에 어떻게 반영할 것인지를 거치는 과정이 필요합니다. 각 분석 사이클 당 최소 6주의 시간이 걸리고, 약 30-40회의 최적화 사이클을 거친다고 보면, 단순 계산상으로 180주-240주 (약 3년 6개월-4년 6개월)의 시간이 걸립니다.

당사는 2013년부터 지속적으로 성능을 개선하기 위한 R 수행하였으며, 당사의 성능이 세계시장에서 선도적 위치에 도달한 데에 약 5년여의 개발 기간이 필요했습니다. 이와 더불어 당사의 제품이 글로벌 시장에서 공급됨에 따라 고객의 수요와 동향을 수집할 수 있는 채널이 확대되어 감에 따라 당사도 지속적으로 계속 새로운 기능과 성능 향상, 원가절감 R 수행하고 있어 신규 진입자가 본 산업에 진입하기 어렵다는 점이 시장의 진입장벽으로 작용합니다.

9. 경기변동 및 계절적 요인, 라이프사이클

(가) 경기변동 요인

유전체분석 진단사업은 상대적으로 경기변동에 비탄력적인 특성을 보입니다. 의료기관을 통하여 제공되는 서비스의 경우 환자가 본인의 기호나 소비패턴에 따라 제품 및 서비스를 직접 선택하기 어렵고, 주요 의료기술과 의료전문가의 판단에 따른 선택이 이루어질 가능성이 높기 때문입니다. 또한, 감기나 유행성 질환처럼 계절적 요인에 따라 성수기/비수기 구분이 뚜렷하지 않은 특성이 있어, 경기변동이 매출 증감에 큰 영향을 주지 않습니다.

(나) 라이프사이클

당사의 Target Capture 키트 기술 및 유전체분석 기술은 지적재산권에 의해 보호 받고 있으며, 유전체 검사 서비스가 의료 및 헬스케어 시장에 안착하는 경우 보수적인 의료시장의 특성상 기술 수명 주기(Life Cycle)가 상대적으로 장기화될 것으로 예상됩니다. 또한, 유전체분석 시장은 현재 성장기 진입단계로 볼 수 있어 새로운 기술 제품의 등장으로 인한 리스크 요인보다 성장 잠재력이 더 부각되는 산업입니다.

(다) 고부가가치 창출 지식산업

바이오산업 전 분야가 그렇듯이 유전체분석 분야 역시 무형가치의 투입으로 고부가가치를 창출하는 지식산업 중 하나입니다. 하나의 유전체분석 기술이 상품화되어 세계시장에서 인정받으면 투자비용의 수백, 수천 배의 부가가치를 창출할 수 있습니다. 반면, 개발에 따르는 비용과 시간, 그리고 상용화까지 걸리는 시간이 제약산업 대비 짧기 때문에 사업의 안정성은 상대적으로 높은 편입니다.

또한 당사의 Target Capture 키트는 세계적으로 공급하는 회사가 당사를 포함한 6개사에 불과함으로 희소석이 높습니다. 해외 주요 전시회 업체 참여 동향을 살펴보면 당사가 속한 산업 내 Bioinformatics 및 IVD 군에 속하는 참여 업체 수는 큰 폭으로 많아지는 반면, 당사가 속한 Target Capture 키트 소재 군에 속하는 참여 업체의 신규 진입자는 최근 3년간 북미 1개사(Twist Bioscience)만이 추가되었습니다. 높은 진입 장벽으로 인해 향후에도 매우 소수의 회사들 만이 제품을 공급할 것으로 예상되며, 이 높은 희소성으로 인해 당사의 사업은 높은 부가가치를 창출할 수 있습니다.