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Diagnostics and therapeutic solutions
for human healthcare

연구개발분야

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진매트릭스의 연구개발은 주로 분자진단분야와 바이오의약품 개발 분야에 중점을 두고 진행하고 있습니다. 분자진단분야는 당사의 기존보유 원천기술인 RFMP를 기반으로 하는 제품군과 차세대 분자진단 원천기술인 C-Tag ,Encleap 및 TriO 기술을 기반으로 하는 새로운 제품을 개발하고 있습니다. C-Tag 기술은 유전자 증폭과 동시에 반응액에 발생되는 태그의 존재 여부에 따라 병원체의 감염 여부를 실시간으로 진단할 수 있습니다. 기존의 분자진단 기술은 여려 병원체를 동시에 진단하기 위해 프라이머(Primer)와 프로브(probe)라는 두 가지 요소가 각각 결합하는 유전자 부위를 필요로 하는데 반하여 이 신기술은 프라이머에 부착된 태그가 프로브의 결합부위의 역할까지 해 보다 수월하게 다양한 병원체를 동시 진단할 수 있게 합니다. C-Tag 기술은 기술 적용성이 크고, 기존 기술 대비 다중분석, 정확도, 특이도 등이 우수하므로 진단 컨텐츠 확장에 용이할 뿐 만 아니라 원천기술로서 본 기술을 적용한 개발 제품은 제품의 품질과 사용자 편의성 측면에서 비교우위를 가질 수 있어 국내외 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것입니다. C-Tag 기술 기반 제품군의 제품이 식품의약품안전처의 품목 제조허가를 2017년중 득하여 더 높은 제품 신뢰성을 확보하였습니다. 현재 인유두종바이러스(HPV)를 조기 예측 진단할 수 있는 옴니플렉스-HPV (OmniPlex-HPV), 7종의 성감염체 유전자를 동시에 진단할 수 있는 네오플렉스 STI-7(NeoPlex STI-7) 제품이 개발 완료되어 출시 하였습니다. 이 밖에도 향후 분자 진단 시장에서 시장 경쟁력을 좌우할 새로운 진단 원천기술과 진단제의 컨텐츠로 활용될 독보적인 바이오마커 개발에도 박차를 가하고 있습니다. 이러한 신기술 개발을 통해 다수의 특허를 출원 또는 등록하였습니다.
한편, 당사는 천연물을 활용한 바이오의약품 개발과 지카바이러스 백신 개발로 개발분야를 확장해 나가고 있습니다. 바이오의약품 분야는 기존 화학합성 의약품에 비해 개발기간이 짧고, 투자비용도 적은 반면, 제품 가격은 높으며 표적치료가 가능하여 복합 요인으로 인한 만성질환 치료와 맞춤 의료에 적합한 분야로 평가되고 있습니다.당사는 천연물 기원 항비만, 고지혈증, 지방간증 치료 소재에 대한 전용실시권을 확보하였고, 현재 인체 임상 시험을 통해 효과적인 항비만 식의약품으로 개발을 추진하고 있습니다.





분자진단솔루션 개발


임상용 분자유전 진단에 필요한 일련의 진단법, 진단칩을 상용화하는 연구개발영역으로서 "성감염병 원인 바이러스 진단" 을 포함한 11개 품목이 상용화 또는 기술이 확립되었습니다.
치료약물반응 판정용 Theranostics, 감염성 질환/유전성 질환의 확진(confirmed diagnosis), 예진(prognosis)등 분자 진단(molecular diagnosis)을 타깃으로 하는 임상 진단 검사 패널, 시스템(키트, 칩, 소재, 소프트웨어)을 개발합니다.


- 질환예방을 목적으로 하는 유전적 소인을 확인하며 종양과 관련된 이상유전자를 검출하거나 감염질환을 예방하기 위한 선별 진단
- 감염질환이나 종양 등의 조기확인, 치료법의 효능 증가
- 이미 수행한 진단 검사의 결과를 독립적으로 확인하기 위한 확진 검사
- 치료법의 결정과 약물 선택 및 약효 평가를 위한 모니터링 분야에서의 THERANOSTICS 응용

분자진단의 대상은 인체에 감염된 병원체에서 유래된 핵산이나 인체에서 직접 유래된 핵산이 일반적입니다. 배양검사가 어렵거나 오래 걸리는 경우 혹은 간염바이러스처럼 변종바이러스의 출현이 자주 일어나고 치료에 영향을 미치는 경우는 핵산을 분석하는 검사는 매우 유용합니다. 자궁경부암 진단을 위해 실시하고 있는 세포진검사는 위음성률이 높아 조기진단을 위해 분자진단검사가 강조되고 있습니다.
분자진단검사는 기존 면역검사의 민감도 문제를 극복하고 검사 시간을 단축시킬 수 있습니다. 현재 혈액관리 체계에 분자진단 솔루션이 제공되어 수혈감염의 위험성이 저하되고 혈액의 안전성이 훨씬 증가되었습니다. 분자진단의 대표적 분야인 유전자검사는 특정 인체 질환이나 증상을 유발할 수 있는 유전자형(돌연변이형)을 확인하기 위해 핵산을 검사합니다. 유전자검사는 진단검사, 예견검사, 보균자검사, 산전검사, 신생아 선별검사 등에 이용되며, 유전질환의 원인유전자와 같이 유전되는 지표를 검사하는 연관검사(linkage test)에도 이용되고 있습니다.

또한 약물유전학검사는 유전적 차이에 의한 약물의 대사와 반응을 예측하는 검사입니다. 이는 약물의 치료효과가 나타나지 않는 환자와 이상약물반응을 나타내는 환자를 선별할 수 있어 약물치료의 효능, 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 그러므로 약물대사효소와 관련된 유전자형 또는 단일염기다형성(SNP; single nucleotide polymorphism)의 파악은 환자에 따라 약물을 처방하고 복용량을 결정하는 맞춤형의약(personalized medicine)의 핵심이라고 볼 수 있습니다. 예를 들어 만성골수성백혈병 치료에 이용되는 글리벡(Gleevec; 노바티스사)의 경우 초기치료시 용량 증량에 반응하지 않는 돌연변이가 환자에게 발생했는지 여부를 빠르게 체크하여 동종조혈모세포이식이나 또 다른 2세대 신약을 처방하여야 합니다. 이는 환자의 생명과 직결되는 사안이므로 정확하고 신속한 분자진단의 중요성은 두말할 나위가 없습니다. 그외에 분자진단 응용분야는 과학수사(forensic science)로서 범죄수사나 훼손된 사체의 유전자감식, 친자 감별, 용의자 선별등에 분자 감식이 응용되는 경우입니다.


간암예측 유전자 진단제 '헤파토타이퍼(Hepatotyper)

헤파토타이퍼(Hepatotyper)는 간암을 조기 예측 진단할 수 있는 새로운 유전자 진단법으로서, 만성 B형 환자의 혈액으로부터 추출한 HBV(B형 간염 바이러스) DNA의 특정 돌연변이들을 분석함으로써 간암을 진단하거나 간암이 발병될 개인별 위험도를 손쉽게 평가할 수 있는 새로운 진단법입니다. 최근까지 간암의 진단 후 각종 수술, 화학요법, 방사선치료 및 면역요법 등의 치료법의 발전이 있었지만 여전히 간암 완치율은 낮습니다. 이는 치료법 자체의 문제점보다는 대부분 치료가 어려울 정도로 확산 및 전이된 이후에 발견되어 치료를 하기 어렵기 때문입니다. 따라서 간암은 발병 예측과 조기진단이 매우 중요합니다. 그러나 기존의 '알파혈청단백 (AFP)'검사법과 같은 간암 진단 검사는 간암 발병 및 병기 진행 후에야 진단이 가능하기에 예진이 불가능한 문제점이 있습니다. 또한 간암 이외에 간경변증 및 급성 간염 회복기 등에서 AFP 수치 상승으로 인한 높은 위양성률의 문제점이 있었기에 정확하고 조기 예측 진단이 가능한 새로운 간암 진단법 개발의 필요성이 대두되어 왔습니다.
헤파토타이퍼는 HBV DNA의 돌연변이 상태에 따라 감염된 환자의 간암 발병 위험도를 제시하기 때문에 조기 예측 진단이 가능합니다.
분당제생병원, 인천성모병원과 공동으로 간암이 발병한 환자와 간염 증상만 보이는 환자 150명을 대상으로 시험한 결과, 새로운 진단법의 질환예측수치가 94.3%의 정확도를 보여 우수한 예측 능력을 보였습니다. 또한 간염에서 간암으로 병이 악화된 환자를 추적 조사한 결과, 기존에 간암 검색에 사용되어 온 알파혈청단백보다 암 조기 진단 능력이 우수한 것을 확인하였습니다. 이러한 임상 평가 결과는 세계적 종양학 권위지인 '암과학회지(Cancer Science)' 최근호에 게재하였습니다. 또한 당사는 헤파토타이퍼의 진단법에 대한 2개의 국내 특허 출원 및 2개의 국제 특허 (PCT) 출원을 마쳤으며, 이를 바탕으로 식약처 품목허가를 득하였습니다.


간암 약물반응 및 치료예후 진단을 위한 진단플랫폼 개발

전체 간암 환자의 절반 이상이 근치적 시술이 불가능하여 경동맥 화학색전술(TACE)이나 소라페닙 치료의 대상이 되며 이 환자들은 재발이 매우 흔하여 중앙생존값이 11-20개월에 불과합니다. 간암의 표적치료제 소라페닙의 종양 조절률이 52%, 관해율은 3.3%에 불과하여 다른 표적 치료제에서와 마찬가지로 소라페닙의 예후를 예측할 수 있는 바이오 마커 개발의 필요성이 대두되는 상황입니다. TACE에 절대적인 금기증에 해당되지 않는 한, 현재는 반복적인 TACE를 시행하게 되며 이들 중 일부는 치료효과가 없음에도 불구하고 불필요하게 TACE를 반복하게 됩니다. 어떤 환자들이 소라페닙이나 TACE 치료대상에 해당되는지 명확한 임상적 정의가 없는 상태이며 치료예후를 예측할 수 있는 신뢰도 높은 검사가 절실한 실정입니다.
당사는 정부의 산업기술혁신사업의 일환으로 서울대학교병원 소화기내과/의공학과/진단검사의학과, 서울대학교 통계학과와 함께 연구개발 중에 있습니다. 본 연구팀은 융합오믹스 기반 분자 진단 다중 마커를 개발하고, 조직검사가 아닌 혈액검사를 통해 비침습검사가 가능하며, 최선의 치료방법을 유도할 수 있는 고민감도/고특이도를 지닌 간암 약물반응/치료예측 진단제를 개발하고자 합니다. 이는 불필요한 치료를 줄임으로써 건강보험 재정에 큰 부담을 줄일 수 있으며 환자의 고통절감 및 삶의 질을 높이는데 기여할 것으로 기대합니다.


성감염병 분자진단제 NeoPlex-STI 7

성감염병(Sexually Transmitted Infections; STIs)이란 주로 성 접촉으로 인하여 전파되는 질환을 총칭하며, 현재까지 성매개 질환을 유발하는 30여종 이상의 병원체가 밝혀져 있습니다. 성감염병은 개발도상국과 선진국 모두에서 아주 흔한 전염성 질환이며, 성인이 병원이나 의료기관을 찾는 5대 가장 중요한 원인 중 하나로 보고되고 있습니다.
NeoPlex-STI 7은 실시간 유전자 증폭 기반 원천 기술인 C-Tag 기술을 적용하여 7종의 성감염병 원인 병원체를 동시에 하나의 시험관에서 분석할 수 있으며 자동분석 소프트웨어를 통하여 빠르고 객관적인 분석이 가능합니다.
NeoPlex-STI 7은 2017년7월 국내 식약처 허가를 취득 하였으며, 동월 건강보험심사평가원 으로부터 건강보험 코드를 부여 받아 기술의 안전성 및 유효성이 확인 되었습니다. 현재 국내 판매를 추진하고 있으며, 유럽 시장 진출을 위한 CE-IVD인증을 진행 중입니다.


HPV 유전자형 진단 키트 2세대 신제품 OmniPlex HPV

인유두종바이러스 (Human papillomavirus: 이하 HPV) 감염은 자궁경부암의 중요한 원인으로서 이형성증, 자궁경부암 환자의 99.7%에서 HPV가 검출되었음이 보고되었습니다. 자궁경부암은 국내에서 연간 3,000~4,000명의 환자가 발생하는 흔한 여성암으로 전암기에서 발견할 경우 조기치료를 통해 암의 발병을 예방할 수 있으므로 선별 검사가 매우 중요합니다. 현재까지 약 100여 종의 HPV 아형이 알려져 있으며, 이 중 약 40여 종의 아형이 자궁경부암과 관련된다고 보고되었습니다.
본 진단법은 40종의 HPV 유전형을 진단할 수 있는 검사로, 최다수 유전형 분석이 가능하며, 높은 민감도와 특이도, 우수한 재현성이 확인 되었습니다. 뿐만 아니라 단 한번의 PCR로 HPV 40종 유전형 분석이 가능하며, 자동 분석 소프트웨어로 빠르고 간편하게 객관적인 결과 분석이 가능합니다. 본 제품은 검사전문 의료기관 및 병,의원에 판매중 입니다.


HBV 다약제 내성 진단 키트

만성B형 간염의 주요 치료제인 라미부딘, 아데포비어, 엔테카비어 등은 장기간 사용하면 B형 간염바이러스(HBV)의 중합효소인 P 유전자에 돌연변이를 유발하게 되어 약제에 대한 내성을 유발, 치료 실패 내지는 간염 재발로 이어지게 됩니다. 약물에 따라 차이가 있으나 투약 5년 후에는 최고 환자의 80 %에서 내성률이 관찰되는 경우가있습니다. 본 검사는 만성B형 간염 환자의 라미부딘 치료 과정에서 약제에 내성을 유발하는 HBV의 출현을 검사함으로써 치료 경과를 모니터링하고 치료 지침을 수립하는데 목적이 있습니다. 이 검사법은 정확도, 민감도, 중복감염진단능력, 편리성, 그리고 대용량 처리능력이 우수하며, 상대량 분석 및 신규변이조사가 가능합니다. 해당 제품은 라미부딘 내성 진단제, 아데포비어 진단제, 엔테카비어 진단제가 있고 신의료기술로 등재되어 대형병원과 의료기관에 기술이전 및 제품 판매 중입니다.


HCV 유전자형 진단 키트

만성 C형 간염의 치료는 인터페론 (IFN-a) 단독 또는 IFN-a/리바비린을 병용 투여하는 치료가 유일한 치료방침으로 허가되어 사용되고 있습니다. 인터페론은 C형간염바이러스(HCV)의 유전자형에 따라 다른 치료효과를 보이는 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어 유전자형 1a 와 1b 는 IFN 치료시 반응률이 상대적으로 낮아 투여량과 치료기간이 2배 이상 소요되는 것으로 알려져 있고, 상대적으로 유전자형 2a, 2b, 3a는 IFN에 대해 3배의 우수한 치료 반응을 보인다고 알려져 있습니다. HCV 유전자형 검사는 만성 C형 간염 환자의 인터페론 치료 과정에서 약제에 상이한 반응을 보이는 바이러스 유전자형을 조사함으로써, 치료기간이나 도스 등 효율적인 치료 방침을 제공하는데 그 목적이 있습니다. RFMP-HCV 유전자형 진단은 신의료기술 등재, 국민건강보험 급여항목으로 지정되어 대형병원과 의료기관에서 활발히 사용되고 있습니다.


HIV 다약제 내성 진단 키트

후천성 면역결핍 증후군(AIDS)의 원인인 HIV는 면역세포인 CD4 양성 T-림프구에 감염되어 환자의 면역력이 떨어지게 되고 그 결과 각종 감염성 질환과 종양이 발생하여 사망에 이르게 됩니다. 전 세계적으로 약 2,800만 명이 HIV 감염으로 인해 사망한 것으로 추측되며 국내에서도 감염자 수가 꾸준히 증가하여 AIDS 예방이 국가적 문제로 대두되고 있습니다. AIDS 치료제는 6가지 계열, 약 30종의 항레트로바이러스제들이 다양한 HIV 복제 기전에 기반하여 개발, 상용화되어 활용되고 있습니다. 광범위한 항레트로바이러스제의 사용은 감염인의 생존기간을 연장시켜 급격한 사망률 감소를 가져왔으나, 장기간 치료제 사용으로 인한 유전자변이 발생으로 인해 내성주 출현을 초래하여 치료효과 감소, 치료의 어려움 및 비용 지출을 심화시키고 있습니다. 이러한 변이의 조기 진단은 내성과 치료 실패를 예방하는데 매우 중요하므로, 치료 초기 또는 치료 중 환자가 보유한 약제 내성 패턴에 따라 병합 치료에 사용되는 약제 선별을 위한 민감하고 정확한 약제 내성 돌연변이 검사법이 절실히 필요합니다. 당사는 산업통상자원부 국제공동연구개발사업을 통해 2009부터 미국 미주리 대학과 일본의 일본AIDS Clinical Center(International Medical Center of Japan)와 공동으로 HIV 다약제 내성 진단법을 개발하였으며, 현재 국내외에서 임상 성능 평가를 통해 유효성을 입증 중에 있습니다.


HIV 다약제 내성 진단 키트

후천성 면역결핍 증후군(AIDS)의 원인인 HIV는 면역세포인 CD4 양성 T-림프구에 감염되어 환자의 면역력이 떨어지게 되고 그 결과 각종 감염성 질환과 종양이 발생하여 사망에 이르게 됩니다. 전 세계적으로 약 2,800만 명이 HIV 감염으로 인해 사망한 것으로 추측되며 국내에서도 감염자 수가 꾸준히 증가하여 AIDS 예방이 국가적 문제로 대두되고 있습니다. AIDS 치료제는 6가지 계열, 약 30종의 항레트로바이러스제들이 다양한 HIV 복제 기전에 기반하여 개발, 상용화되어 활용되고 있습니다. 광범위한 항레트로바이러스제의 사용은 감염인의 생존기간을 연장시켜 급격한 사망률 감소를 가져왔으나, 장기간 치료제 사용으로 인한 유전자변이 발생으로 인해 내성주 출현을 초래하여 치료효과 감소, 치료의 어려움 및 비용 지출을 심화시키고 있습니다. 이러한 변이의 조기 진단은 내성과 치료 실패를 예방하는데 매우 중요하므로, 치료 초기 또는 치료 중 환자가 보유한 약제 내성 패턴에 따라 병합 치료에 사용되는 약제 선별을 위한 민감하고 정확한 약제 내성 돌연변이 검사법이 절실히 필요합니다. 당사는 산업통상자원부 국제공동연구개발사업을 통해 2009부터 미국 미주리 대학과 일본의 일본AIDS Clinical Center(International Medical Center of Japan)와 공동으로 HIV 다약제 내성 진단법을 개발하였으며, 현재 국내외에서 임상 성능 평가를 통해 유효성을 입증 중에 있습니다.


간암예측 유전자 진단제 '헤파토타이퍼(Hepatotyper)

헤파토타이퍼(Hepatotyper)는 간암을 조기 예측 진단할 수 있는 새로운 유전자 진단법으로서, 만성 B형 환자의 혈액으로부터 추출한 HBV(B형 간염 바이러스) DNA의 특정 돌연변이들을 분석함으로써 간암을 진단하거나 간암이 발병될 개인별 위험도를 손쉽게 평가할 수 있는 새로운 진단법입니다. 최근까지 간암의 진단 후 각종 수술, 화학요법, 방사선치료 및 면역요법 등의 치료법의 발전이 있었지만 여전히 간암 완치율은 낮습니다. 이는 치료법 자체의 문제점보다는 대부분 치료가 어려울 정도로 확산 및 전이된 이후에 발견되어 치료를 하기 어렵기 때문입니다. 따라서 간암은 발병 예측과 조기진단이 매우 중요합니다. 그러나 기존의 '알파혈청단백 (AFP)'검사법과 같은 간암 진단 검사는 간암 발병 및 병기 진행 후에야 진단이 가능하기에 예진이 불가능한 문제점이 있습니다. 또한 간암 이외에 간경변증 및 급성 간염 회복기 등에서 AFP 수치 상승으로 인한 높은 위양성률의 문제점이 있었기에 정확하고 조기 예측 진단이 가능한 새로운 간암 진단법 개발의 필요성이 대두되어 왔습니다.
헤파토타이퍼는 HBV DNA의 돌연변이 상태에 따라 감염된 환자의 간암 발병 위험도를 제시하기 때문에 조기 예측 진단이 가능합니다.
분당제생병원, 인천성모병원과 공동으로 간암이 발병한 환자와 간염 증상만 보이는 환자 150명을 대상으로 시험한 결과, 새로운 진단법의 질환예측수치가 94.3%의 정확도를 보여 우수한 예측 능력을 보였습니다. 또한 간염에서 간암으로 병이 악화된 환자를 추적 조사한 결과, 기존에 간암 검색에 사용되어 온 알파혈청단백보다 암 조기 진단 능력이 우수한 것을 확인하였습니다. 이러한 임상 평가 결과는 세계적 종양학 권위지인 '암과학회지(Cancer Science)' 최근호에 게재하였습니다. 또한 당사는 헤파토타이퍼의 진단법에 대한 2개의 국내 특허 출원 및 2개의 국제 특허 (PCT) 출원을 마쳤으며, 이를 바탕으로 식약처 품목허가를 득하였습니다.


간암 약물반응 및 치료예후 진단을 위한 진단플랫폼 개발

전체 간암 환자의 절반 이상이 근치적 시술이 불가능하여 경동맥 화학색전술(TACE)이나 소라페닙 치료의 대상이 되며 이 환자들은 재발이 매우 흔하여 중앙생존값이 11-20개월에 불과합니다. 간암의 표적치료제 소라페닙의 종양 조절률이 52%, 관해율은 3.3%에 불과하여 다른 표적 치료제에서와 마찬가지로 소라페닙의 예후를 예측할 수 있는 바이오 마커 개발의 필요성이 대두되는 상황입니다. TACE에 절대적인 금기증에 해당되지 않는 한, 현재는 반복적인 TACE를 시행하게 되며 이들 중 일부는 치료효과가 없음에도 불구하고 불필요하게 TACE를 반복하게 됩니다. 어떤 환자들이 소라페닙이나 TACE 치료대상에 해당되는지 명확한 임상적 정의가 없는 상태이며 치료예후를 예측할 수 있는 신뢰도 높은 검사가 절실한 실정입니다.
당사는 정부의 산업기술혁신사업의 일환으로 서울대학교병원 소화기내과/의공학과/진단검사의학과, 서울대학교 통계학과와 함께 연구개발 중에 있습니다. 본 연구팀은 융합오믹스 기반 분자 진단 다중 마커를 개발하고, 조직검사가 아닌 혈액검사를 통해 비침습검사가 가능하며, 최선의 치료방법을 유도할 수 있는 고민감도/고특이도를 지닌 간암 약물반응/치료예측 진단제를 개발하고자 합니다. 이는 불필요한 치료를 줄임으로써 건강보험 재정에 큰 부담을 줄일 수 있으며 환자의 고통절감 및 삶의 질을 높이는데 기여할 것으로 기대합니다.


호흡기 감염 병원체 정밀 분자진단 기술 개발

고령화 사회 진입과 기후변화, 유동인구 증가에 따라 신·변종 바이러스 등 다양한 호흡기 감염 병원체의 출현과 국내유입이 가시화 되고 있는 가운데, 노약자 및 면역저하자 등의 감염취약군, 중증감염 우려 대상군이 증가하고 있습니다. 이에 따른 공중보건학적 위험과 경제적 손실에 대응할 신속하고 정확하며, 고해상능의 진단 제품 개발이 중요시 되고 있습니다.
이에 당사는 호흡기 감염을 유발하는 다수의 병원체의 정밀 진단을 위해 당사가 보유한 실시간 유전자 증폭 기반 원천 기술인 C-Tag 기술과 TriO 기술을 적용하여 병원체 분석 패널을 구축하고, 감염 병원체 패널 모듈을 소비자가 선택할 수 있는 신속 정확한 호흡기 감염 병원체 분자진단제를 개발하고 있습니다.
이는 신·변종 호흡기 감염 병원체의 출현에 대한 공중보건학적 위기와 경제적 손실을 감소시킬 수 있으며, 사용자 편의성 및 미래적 효용 가치를 포괄하는 소비자 중심의 토탈 헬스 케어 서비스가 될 것으로 기대합니다.


지카 바이러스 재조합 백신 후보물질 개발

지카바이러스 감염은 모기에 의한 매개성 감염질환으로, 2015년 브라질을 포함한 중남미에서 대규모 감염 사태가 일어난 이래로 임산부 감염 시 태아에 소두증 등의 심각한 선천적 기형 유발에 대한 연관성이 제기되었고, WHO, CDC 등의 전세계적 보건 관련 기구에서도 대규모의 예산을 투자해 방제 및 치료 및 예방에 힘쓰고 있습니다. 하지만 동일 계열의 바이러스에서 이전에는 알려진 바 없는 성 매개 전염 가능성 및 신경계 세포 친화성과 같은 새로운 특성이 계속 밝혀지고 있고, 현재까지 뚜렷한 치료법이 없어, 감염 예방을 위한 조속한 백신 개발이 유일한 대안으로 그 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 국내외에서 지카바이러스 백신에 대한 연구개발은 초기 단계에 머무르고 있으며, 최근 임상시험에 진입한 백신 후보물질들도 임산부 적용 시 안전성, 면역의 장기 지속성, 동일 계열의 플라비 바이러스에 대한 교차반응 여부 등 평가를 거쳐야 할 요소가 많습니다.
당사는 질병관리본부 학술연구개발용역과제의 일환으로 지카바이러스에 대한 백신 후보물질 개발 및 효능평가 시스템 구축을 진행하고 있습니다. 유전자 재조합 항원 생산 기술과 더불어 재조합 단백질 리폴딩 및 생산에 대한 자체 기술을 활용하여 백신 후보물질의 개발과 in vivo에서의 효능 평가를 추진할 계획입니다. 이를 통하여 전세계적 위협이 되고 있는 지카바이러스에 대한 백신 생산, 유효성 평가 기술을 개발하고, 이를 통해 다양한 감염질환에 대한 프리미엄 백신 개발에 활용하고자 합니다.


아르보바이러스 다중유전자 검출 분자진단기술 개발

모기에 의해 매개되는 다양한 vector-borne disease를 유발하는 아르보바이러스에는 지카(Zika, ZIKV), 뎅기(Dengue, DENV), 치쿤구니야(Chikungunya, CHIKV), 로스리버(RossRiver, RRV), 웨스트나일(WestNile, WNV), 황열(Yellowfever, YFV) 바이러스 등이 속해 있으며, 이미 열대 및 오세아니아 지역에 만연히 일어나고 있는 풍토병으로 자리 잡았고, 전 세계적으로 증가하고 있는 추세입니다.
당사는 질병관리본부 학술연구개발용역과제의 일환으로 당사가 보유한 실시간유전자 증폭 기반 원천 기술인 C-Tag을 사용하여 지카, 뎅기, 치군구니아, 로스리버바이러스를 한 개의 시험관에서 신속/동시 분석할 수 있는 분자진단기술을 개발하여 기술력과 가격경쟁력을 갖춘 분자진단시스템을 개발하여 사업화 하고자 합니다.


약물반응 유전체 진단 패널 개발

약물반응 검사는 약물반응과 관련된 유전체 검사를 통해 유전적 차이로 인한 약물의 대사와 반응을 예측함으로써 약물의 사용여부, 종류, 투여량 등을 결정하여 부작용을 최소화하는 유전자 검사법입니다. 환자에 따라 약을 처방하고 복용량을 결정하는 개인별 맞춤약물치료의 핵심이라고 할 수 있으며, 질병과 관계된 유전자형과 단일염기다형성(SNP)를 조기에 발견하여 치료 효과를 극대화 할 수 있습니다. 최근 암, 뇌혈관질환 및 심장혈관 질환 등과 관계된 약물반응 검사는 중요한 문제로 대두되어 많은연구가 이루어지고 있습니다.
당사는 암, 심혈관 등과 관련된 유전자 또는 단일염기다형성(SNP)를 검사할 수 있는 RFMP기반의 새로운 제품군을 개발 중입니다. 현재 폐암, 대장암, 고혈압, 항응고제, 윌슨병, 관상동맥 및 고지혈증 등의 질환 관련 유전체 진단제를 우선적으로 개발하고 있습니다. 특히, 폐암과 대장암에 관련된 K-ras 유전자 검사법은 임상에서 발생할 수 있는 주요 돌연변이를 포함하여 약 30개의 변이 분석이 가능한 분석법으로, 국내외 다른 검사법보다 다양한 변이분석이 가능하며 현재 임상시험 중에 있습니다.


정량화 platform 연구

현재 IVD 시장은 크게 정량분석과 정성분석 제품군으로 나뉠 수 있으며, 정성 분석은 진단이 간편하고 빠른 ICA(Immuno-Chrmatography Assay)법이 각광받고 있습니다.
이 ICA법의 래피드 진단제품은 자동화 기기를 이용한 정량분석 제품에 비하여 전문기기의 사용없이 육안으로 판정할 수 있어 현장검사가 가능하고 숙련도가 낮은 비전문가도 검사가 가능하다는 장점이 있는 반면, 정량 분석이 불가능하며 판정의 객관성이 떨어진다는 단점이 있습니다.
이러한 단점을 극복하기 위한 정량화 기법들이 활발히 연구되고 있으며, 래피드 정량 진단제가 시장에 출시되기 시작하였습니다. 이러한 래피드 정량분석 제품들이 시장에서 주목을 받고 있으며, 유럽 및 북미 등의 선진국에서 제품 선호도가 높아지고 있습니다.
이러한 트랜드에 발맞추어 당사에서도 래피드 정성 진단제에서 래피드 정량 진단제로의 전환을 추진하고 있습니다. 정량 진단제 개발을 위하여 현재 시장에서 유통 중인 형광 베이스의 정량플랫폼을 비롯하여 반사 회절법 및 magnetic bead를 이용한 래피드 정량 플랫폼만이 아니라 기존의 ICA법이 아닌 전기화학적 플랫폼의 분야까지 다양한 연구를 진행하고 있으며, 최근에는 multiplexing 기법을 이용한 다중 진단법을 연구하고 있습니다.


간암 진단 분야

간암은 간세포에서 기원하는 악성종양을 말하며, 넓은 의미로는 간에 생기는 모든 종류의 악성종양(예로 간내 담관암)이나 다른 기관의 암이 간에 전이되어 발생하는 전이성 간암까지도 포함하지만, 일반적으로는 가장 흔히 발견되는 간세포암종을 말합니다. 간암은 특별한 증상이 동반되지 않기 때문에 말기에 진단되는 경우가 많아 생존률이 약 25%이며 따라서 조기 진단이 매우 중요합니다.
간암의 진단에 널리 사용되는 바이오 마커인 알파태아단백(Alphafetoprotein, AFP)의 간암에 대한 민감도는 50-60%, 특이도는 40-50%로 알려져 있어 간암 조기진단에는 적합하지는 않은 것으로 알려져 있습니다. 최근 새로이 각광받는 간암 표지자인 DCP(Des-gammacarboxy-prothrombin)는 간경변에서 간암으로 진행될 경우 민감도 81%, 특이도 98%로 높은 진단특이도를 갖고 있어 점차적으로 진단에 사용되고 있으며, AFP와 DCP를 병행하여 진단할 경우 더 높은 진단 특이도를 보이게 된다는 연구결과도 있습니다.
현재 DCP 진단제는 일본 제품이 주를 이루고 있으며, 국내에서는 대형병원을 위주로 시장이 확산되고 있습니다. 이에 당사에서는 DCP 단독 진단제 및 AFP와의 병행진단제를 개발함으써 간암 진단 시장에 진출할 계획입니다.
당사에서 보유하고 있는 항체와 재조합 단백질 개발기술로 핵심원료를 자체 개발하여 제품의 가격 경쟁력을 확보하고 국내시장을 장악하고 있는 일본제품과의 경쟁에서 우위를 확보할 계획에 있습니다.






경쟁력과 지속성이 있는 원천기술 개발


유전자형을 진단하는 방법으로 Sequencing, Chip, Hybrid capture 등이 있습니다. 예를 들어 바이러스의 유전형 검사는 대개 주요 변이 몇 개만을 확인하거나 연구 수준에서 sequencing을 하는 방법이 사용되기도 하나 스크리닝이 아닌 특정 부위를 검사하는데 비효율적이며 대용량 검사가 어렵습니다. 또한 유전자의 돌연변이나 단일염기변이 분석시에, 기존의 기술들은 대개 한 개 혹은 몇 개 이하의 염기 변이를 탐색하도록 개발된 기술이기 때문에 시료 내에 여러 유전형이 동시에 존재하는 경우(예를 들어 바이러스의 야생형과 돌연변이형이 혼합으로 존재)나, 한 유전자 내에서도 여러 부위에 동시 다발적 변이가 일어나는 경우에는 적용에 한계가 있는 것이 현실입니다.
진매트릭스의 RFMP Genotyping System 은 시료 내의 여러 유전형을 한번의 분석으로 모두 검측할 수 있으며 민감도가 높고 그 상대적 양을 제공할 뿐만 아니라 자동화가 가능하고 재현성이 높습니다. 예를 들어 RFMP 원천기술을 이용한 간염 약제 내성 검사는 극소량의 바이러스가 존재하여도 검출되어 민감도가 좋고 혼합형 바이러스의 존재도 진단 가능하므로, 약제 치료 모니터링과 환자별 약제 처방에 최적의 솔루션을 제공할 수 있습니다. 앞으로도 ㈜진매트릭스는 다양한 원천기술 개발과 새로운 분자 마커의 상용화를 통해, 분자진단 분야의 기술 발전과 미래 의학 수요에 부응하는 신제품을 개발해 나갈 것입니다.

• RFMP 원천기반 기술을 이용하여 개발된 분자 진단 사례


1. HBV Drug Resistance Test
2. HCV Genotyping Test
3. HPV Genotyping Test
4. Gleeve Resistance Test
5. HBV Genotyping Test
6. HLA Genotyping Test


㈜진매트릭스는 RFMP 원천기반기술 을 이용하여 인간의 유전자 검사 또는 감염성 질병을 진단하는 Assay Solution을 개발하여 제공합니다.




분자마커 개발


진매트릭스는 효과적인 유전자 마커 발굴을 위한 유전형과 임상 표현형과의 연관성 연구를 위해 전문성에 입각한 임상 표현형 분석 및 분류 외에도 다음과 같은 자원을 개발하여 보유하고 있습니다.

Hight Throughput Genotyping System

MALDI-TOF 질량 분석과 마이크로로보틱스를 결합하여 대량의 시료를 고속으로 정확하게 분석할 수 있는 SNP scoring system (일일분석용량 : > 4,600 reactions)

Proprietary Genotyping Assay Chemisty

Single Base Extension(SBE)을 이용하는 대부분의 기존 방법은 template의 증폭과 고가의 분석 반응이 이원화되어 있어 재현성이 떨어지고 정확성을 검증하는 기술적 요소가 부재할 뿐만 아니라 단일염기의 변이에 국한된다는 단점이 있습니다. 진매트릭스의 특허 기술인 RFMP 기술은 SNP 분석의 정확도를 보장하는 기술 요소를 가지며, 단일 염기의 치환 뿐만 아니라 결실, 삽입 그리고 복수 변이가 클러스터를 이룬 motif의 분석도 가능하여, 모든 형태의 유전 변이 검색에 사용될 수 있습니다.

Bio Infomatics

진매트릭스는 새로운 SNP의 discovery 외에도 현재까지 알려진 유전 변이의 public DB (dbSNP, TSC, HGV, jSNP, OMIM, HGMD etc.)와 GenBank DB를 비교 분석하여 정확한 annotation을 판정함으로써 표적 SNP의 신뢰도를 높이고, 또한 발병 기전과 약물 대사 경로에 위치하는 효소들로 구성된 Pathway-related genes 위주의 private DB를 구축하여 candidate gene approach를 수행하고 있습니다.

Genotype Database

각 SNP 위치별로 genotyping한 결과들로부터 다양한 computational methods와 population genetics theory를 이용하여 haplotype frequency 혹은 individual haplotype을 유추하는 방법들이 최근 속속 개발되고 있습니다. 진매트릭스는 expectation maximization (EM) 알고리즘을 활용한 프로그램들과 최근에 개발된 Bayesian method를 이용하여 in silico haplotype building을 수행하며, single molecule detection 방법에 의거한 molecular haplotyping 기술을 채용하여 inferred haplotype의 신뢰도를 높이고 있습니다. 추출된 유전형(SNP/haplotype frequency)과 임상 표현형과의 연관성 분석은 일반적인 monovariate 분석 외에 기계학습 방법을 이용한 다인자 분석도 활용하고 있습니다.

주요 연구 분야

진매트릭스는 다음과 같은 연구 분야에서 자체 개발한 바이오융합 관련 원천기술과 고도의 전문성을 갖춘 국내외 연구기관의 공동연구를 통해 분자바이오 마커의 탐색 (discovery), 개발 (development), 유용성 검증 (validation), 상용화에 부단한 노력을 경주하고 있습니다.

- 혈전, 혈관, 대사 관련 질환
- 종양성 질환 조기진단
- 항암제 약물유전체
- 만성 감염성 질환의 Host Pathogen interaction
- 법과학 (forensic science) 진단
- 초고속 고해상 비표지 분자 진단/ 이미징 (Imaging)
- Microsphere-based Soluble Aray



융합기술 분자진단플랫폼


인간유전체사업 이후, 기능유전체학이나 단백체학등 다양한 포스트지놈 연구 분야의 발전에 따라, 다양한 질병의 발병 원인이나 개인별 임상 발현 차이가 분자적 수준에서 규명되고 있고, 이에 따라 질병에 대한 감수성 또는 약물별 반응성을 결정짓는 바이오마커의 개발이 폭발적으로 증가하고 있습니다.
또한 고령화 사회 진입에 따라 만성질환, 종양성질환의 진단율 증가와 질병의 효율적 관리에 대한 의료 수요 증가는 단순한 질병 유무 진단을 넘어, 분자 마커 진단을 통해 분자단위의 질병 세부 (subtyping) 진단 개념으로 변화되고 있습니다. 이는 개인이 가진 다양한 소인을 분자적으로 진단함으로써 조기 진단과 질병의 효율적 치료를 가능하게 하는 것입니다. 실제로 맞춤의학 (Personalized Medicine)의 개념이 실제적으로 임상 현장에 적용되는 치료진단제 (Theranostics =Therapeutics + Diagnostics)의 출현으로 가시화되고 있습니다. 예를 들어 유방암 치료제인 허셉틴과 HER2 유전자 검사는 치료제에 효능을 보이는 환자군을 선별하여 치료할 수 있도록 치료제와 진단제가 융합된 대표적 사례로 지목되고 있고, 모든 환자에게 동일한 약제나 용량을 처방하던 시대에서 환자에 따라 질병을 세분화하여 처방하는 시대가 도래되었음을 보여주고 있습니다. 이는 의약품을 지칭하는 Pharmaceuticals이란 단어가 Pharmasuitables이란 단어로 개명되어야 한다는 미래 의학 전문가들의 공통된 의견과도 일맥상통하는 메가트렌드입니다.

기술융합(Convergenece) 시대와 BINT기반 신개념 분자진단

진매트릭스 연구진은 수년간의 연구와 축적된 기술 실적을 바탕으로 첨단 바이오 기술 (BT), 정보기술 (IT), 나노 기술(NT)이 융합된 신개념의 BINT 기반 분자 진단 플랫폼을 개발하고 있습니다.
당사가 지향하는 BINT 기반 분자 진단 플랫폼은 기능유전체학, 물리화학, 검사 화학, 외에도 미세 유체공학, 정밀기계공학, 광학, 소재재료공학, IT기술 등을 유기적으로 결합하여 의료 현장에서 범용적으로 사용되도록 사용자 편이성과 정확성이 획기적으로 제고된 진단 시스템입니다.
이는 포스트지놈시대에 부합하여 핵심 진단 마커로 부상중인 Omics 마커를 초고감도, 초고속, 대용량으로 간편하게 진단 가능하게 하여 미래 의료 정보화 시대 (u-Health)를 선도하는 차세대 글로벌 기술로 국내외에서 평가받고 있습니다. 이를 통해 분자단위의 질병 맞춤의학 시대를 능동적으로 견인하고, 국제적인 특허 및 시장을 선점하여 의료진단산업 분야의 국제경쟁력을 확보함으로써 국가 신수종사업으로서의 발전에 일익을 담당코자 하고 견조하게 노력하고 있습니다.

BINT기반 신개념 분자진단 플랫폼 개념도


자동 판정 소프트웨어 (AutoRFMP) 개발

당사는 기술 융복합 시대에 걸맞게, 진단키트 개발 외에도 연관 장비 개발에도 노력을 경주하여, 최상의 임상 유전자 진단 시스템 개발에 주력하고 있습니다. AutoRFMP는 당사가 개발한 RFMP 기반 진단키트의 판정 자동화 소프트웨어입니다. RFMP 기반 진단 키트의 분석이 이루어지는 질량분석기에 탑재되어, 진단 항목별로 환자의 등록, 검사 결과 판정, 결과 관리가 손쉽게 이루어질 수 있도록 한 종합 관리 프로그램입니다. 질량분석장치를 통하여 획득한 데이터를 구축한 데이터베이스를 바탕으로 자체 개발한 분석 알고리즘을 통하여 별도의 실행이 필요 없이 자동적으로 소프트웨어가 구동되며, 실시간으로 해당 시료의 진단 결과를 확인 할 수 있고 클릭 한번으로 병원별로 요구하는 결과 리포트를 출력 할 수 있는 사용자 친화적 소프트웨어 입니다. 바코드리더를 지원하기 때문에 시료 고유번호를 손쉽게 입력 할 수 있으며 자동분석을 통한 객관적 분석이 가능합니다. 분석 소요 시간은 검체 1개를 기준으로 6초 정도 소요되어 대용량 검체 분석에도 적합 합니다. 현재 HPV 유전자형 진단 키트와 HCV유전자형 진단 키트에 대한 AutoRFMP가 개발되었으며, 개발된 소프트웨어는 소프트웨어 프로그램저작권 등록이 완료되었습니다. 향후 추가적으로 개발되는 RFMP기반 제품군에 대해서도 지속적으로 자동 소프트웨어를 개발하여 사용자의 편이성과 결과의 재연성, 대량 검체처리 능력을 획기적으로 제고시킬 계획입니다.





신약개발


자연계에서 얻어지는 식물, 동물, 광물 및 미생물과 이들의 대사산물인 천연물은 동서양을 막론하고 의약용 소재로 사용한 역사가 오래되어 풍부한 임상 경험을 가지고 있고, 천연물 자체로 여러 나라에서 1차적인 의약품으로 활용되고 있을 뿐만 아니라 신약 개발에서 중요한 원천소재로 사용되고 있습니다. 천연물 의약품은 약물의 안전성 측면에서 우수하고 개발기간이 짧으며 성공 가능성이 높아 그 중요성이 부각되고 있습니다. 최근 들어 세계 각국에서는 천연약물을 통한 신약개발을 중요한 연구 테마로 삼고 있으며 특허 신청 건수가 날로 크게 증가하는 추세입니다. 국제보건기구(WHO)에 따르면 천연물 의약품 시장은 600억 달러 이상의 가치를 가진다고 밝혔으며, 전세계의 인구 중 80%가 1차적인 healthcare로 천연물 의약품을 사용하고 있습니다.
진매트릭스는 소화기 종양인 대장암에 대한 항암성을 이용한 항암 보조 요법 및 대장암 예방을 위한 기능성 천연물 추출물 항암 제재와 비만증의 치료 및 예방을 위한 천연물 의약품 및 건강기능식품을 연구 개발 중에 있습니다.


항비만 치료 천연물신약 개발

비만은 고혈압, 고지혈증, 심장 질환, 당뇨, 암 등 건강에 심각한 위험을 증가시키기 때문에 비만 치료에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있으나 현실적으로 수요를 충족시켜 줄만한 효과적인 제품이 시장에 나와 있지는 못한 상태입니다. 비만 인구는 고령화 사회로 접어들면서 더욱 증가하게 되어 높은 안전도와 효과를 즉각적으로 확인할 수 있는 비만치료제의 수요는 큰 폭으로 증가하게 되고 신제품의 개발에 따른 잠재고객의 수도 폭발적으로 증가할 것으로 예상됩니다. 또한, 선호하는 생활패턴의 변화와 건강과 미모에 대한 관심이 늘고있어, 천연물을 소재로 한 항비만 제품 연구가 중요시 되고 있습니다.
당사는 2012년 원광대학교 및 명지대학교 산학협력단과 “밀싹 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 고지혈증, 지방간증의 예방 및 치료 조성물”에 대한 기술 이전을 체결하여 대한민국을 포함한 전세계에서 실시할 수 있는 전용 실시권을 취득하였습니다. 밀싹 추출물을 적용한 비만 치료제는 지방조직의 성장 및 지방세포로의 분화를 근본적으로 억제하는 약물로서, 오랜 기간 음용되고 있는 천연물에 기반하고 있어 기존 약물이 나타내는 우울증, 지방변 등의 부작용이 없고 안전성이 높아 시장을 주도할 수 있는 제품입니다. 밀싹 추출물의 항비만 소재로서의 효능은 in vitro 시험과 동물 시험을 통해 입증하였으며, 전문 학회지에 게재되었습니다. 밀싹 추출물을 고지방식이 섭취 마우스에 투여한 결과, 대조군과 비교하여 체중, 혈중 지질 함량, 간 조직 내지질 함량이 유의적으로 감소하였고 간 조직의 형태학적 변화에서도 대조군 비해 지방 축적이 현저히 감소되는 것이 입증되었으며, in vitro 시험에서도 밀싹 추출물이 지방 세포 분화를 억제하는 것을 입증하였습니다.
현재 밀싹 추출물을 유효 성분으로 하는 조성물의 효능 재연성 평가, 유효성분 (지표성분)의 동정, 원료의 표준화 및 기준 규격 설정, 생산 공정 확립 및 제제 연구가 진행 하였으며, 체지방 감소 또는 간기능 개선을 위한 인체 적용시험을 통해 개별 인정을 신청할 계획입니다 .