유전자 진단 기업: 바이오나노지노믹스 BNGO (스캠일까 혁신일까? / 염색체 구조적 변이에 대한 이해 / 아크투자 검토?)

안녕하세요. 내일의 그래프입니다. 오늘은 염색체의 구조적 변이를 분석하는 소형주 바이오나노지노믹스(이하 "바이오나노", BNGO)라는 회사를 한번 다뤄보려고 합니다. 불과 몇주만에 급등했기 때문에, 굉장히 조심해야 구간인 것은 맞지만, 최근에 아크가 투자 검토를 한다는 이야기도 들려오고 있습니다.  그 무엇보다, 어떤 기술일지에 대한 호기심에서 비롯된 영상이라고 봐주시면 되겠습니다. 이런 소형주 투자는 굉장히 주의해야 한다는 점을 다시 말씀드리고 싶습니다.

 

소제목에서, 스캠이라고 한 부분은, 주가차트를 보시면 충분히 이해가 가실 것 같습니다. 보시는 그림과 같이 주가차트는 상당 기간 동안 1불 아래를 유지했습니다. 1월 12일 오늘까지 1불 이상을 유지하지 못하면 상장폐지 된다는 이야기도 있었습니다. 
매년 이천오백만불 이상의 적자를 내는 기업인데, 현금은 이제 이천만불도 남지 않았습니다. 

 

그런데, 12월 중순이후부터 급등을 하기 시작하였고 주가는 1불 아래에서, 7불이상까지 급등하였습니다. 유상증자를 추진한다는 소식에 4불대로 하락후, 다시 5불대로 복귀한 상태입니다.  보통은 이런 급등 주식을 다루지 않는데, 계속 유전자쪽으로 관심이 생겼고, 다뤄보면서 예상보다 재미있는 종목인 것 같다는 느낌이 들었습니다. 염색체 구조의 변이를 분석하는 회사라고 하는데, 어떤 회사인지 한번 알아보겠습니다.

 

다시 복습하는 차원에서 디엔에이(DNA)에 대해서 공부를 하고 가겠습니다. 모든 세포에는 세포핵이 있습니다. 세포핵에는 부모로부터 각 23개씩 물려받은 46개의 염색체(Chromosome)가 있다고 합니다. 염색체는 실패 역할을 하는 단백질에 디엔에이 가닥이 촘촘하게 감겨 있습니다.   우측 빨간 상자와 같이, 이중나선 구조 가닥을 디엔에이라고 부릅니다. 이 디엔에이 가닥을 자세히 보면, 네가지 염기인, 시토신, 구아닌, 아데닌, 티민이 연결된 형태입니다.  여러분이 많이 들어보셨을 유전자(gene)는, 이 염기 순서에 맞춰 인체 모든 생명현상을 좌우하는 단백질을 합성하는 설명문이라고 보시면 됩니다. 그리고 이 유전자들의 합을 유전체(genome)라고 부릅니다. 전체 유전체의 1%에서 1.5%만이 정보를 담고 있는 유전자라고 합니다.  인간의 유전자 수는 이만팔천구백개 정도로 추정이 되고, 단백질 종류는 약 10만에서 20만 사이라고 합니다. 우선 이 기본적인 내용을 이해하고 가겠습니다. 

 

그렇다면 유전자분석을 어떻게 할 수 있을까요? 많이 들어보신 염기서열분석 방식이 있습니다. 일루미나, 퍼시픽바이오사이언스 등 많이 들어보셨을 회사들이 진행하는 방식입니다. 조금전 살펴보신 디엔에이는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)으로 불리는 네개의 염기가 배열돼 있는 형태입니다.  코딩에 들어간 알파벳과 같습니다. 이중 나선인 디엔에이 가닥이 풀리면서 유전 정보가 알엔에이로 옮겨진 뒤, 메신저인 알엔에이는 생명 유지에 필요한 다양한 단백질을 만들어냅니다. 디엔에이 염기 중에서 이렇게 특정 단백질을 만들어내는 부분을 유전자라고 부릅니다.  만약 어떤 유전자가 모발색을 결정짓는 단백질을 만들어내면, 유전자 염기 중 하나가 다른 염기로 바뀌거나 결손이 일어나 변이가 발생하면, 머리카락 색이 달라질 수 있습니다. 

 

유전체 분석은 이 같은 원리에 기반해 특정 유전자를 구성하고 있는 디엔에이 염기서열을 조사합니다. 차세대염기서열분석(NGS)법은 디엔에이 가닥을 각각 하나씩 분석하는 방식입니다.  이 분석법은 디엔에이를 일정한 조각으로 잘라주고, 디엔에이 가닥을 염기서열 분석 장비에서 읽는 단계, 그리고 생성된 데이터를 가공해서 알고리즘으로 분석하는 단계로 구성됩니다.  각각의 염기는 빨강, 노랑, 초록, 파랑 등의 염색 물질로 표시돼 있는데, 이를 사진으로 찍은 뒤 컴퓨터에 입력하면 염기배열을 보다 빠르게 알아낼 수 있습니다. 
염기서열에 이상이 생기면, 유전자에 변이가 있고 질병이 발생할 가능성이 높아집니다. 많이 들어보셨을 유전자 분석 회사들이 염기서열 분석에 치중하고 있습니다.

 

반면, 바이오나노는 염기가 아니라, 디엔에이의 실패 역할을 하는 "염색체"에 집중을 합니다. 미시적인 개별 염기서열에 집중하는 것이 아니라 이보다 거시적인 염색체에 집중을 합니다. 이 분야를 카리오타입(Karyotype), 핵형 분석이라고 합니다. 염색체의 수적이상, 구조적 비정상을 보는 분야입니다. 세포핵에 있는 46개의 염색체들을 보기 좋게 나열한 후, 훈련된 세포유전학 전문가들이 염색체들을 비교해봅니다. 구조적 변이에는 염기서열의 삽입, 결손(insertion/deletion, indel), 전좌(translocation), 역위(inversion), 복제(deuplication), 복제수변이(copy number variation)가 있습니다.  이러한 구조 변이가 단일염기변이보다 돌연변이 속도가 더 빠르고, 형질변화에 더 큰 영향을 줄 수 있다는 의견을 많이 볼 수 있습니다. 구체적으로 염색체를 보는 방법으로 말씀드리겠습니다. 

 

세포핵 안에 있는 염색체들을 나열하여 현미경을 통해 보면, 우측과 같이 정리가 됩니다. 

 

보시는 그림은 정상적인 염색체 그림입니다. 가장 우측 하단에 있는 원은, 사람의 성을 보여주는 염색체입니다. 염색체들은 디엔에이가 가장 많은 순에서 적은 순으로 정리가 되어 있습니다. 

 

이번에는 가장 우측에 비정상적인 염색체가 보이실겁니다. 바로 21번 염색체인데, 정상적인 21번에는 2개가 있는데, 이 핵형에는 3개가 있습니다. 바로 다운증후군을 가지고 있는 사람들은 21번 염색체가 3개로, 삼체성 염색체를 가지고 있다고도 합니다. 

 

이번 그림은 어떠실까요? 15번 염색체를 보시면, 원형으로 된 염색체가 있다는 것을 보실 수 있습니다. 이 경우는 뇌가 작아지는 소두증이라는 증상을 가져오게 됩니다. 비교적 쉽게 판별할 수 있습니다. 

 

이 분도 여러가지 문제점이 있다는 것을 발견하실 수 있습니다. 12번, 18번, 20번 모두 염색들이 쌍이 아니라 단일 염색체임을 볼 수 있습니다. 22번에는 또 세개가 보입니다.  5번은 정상적인 염색체보다 짧은 부분이 있습니다.이 분은 골수형성이상증후군으로 고통을 받고 있다고 합니다. 그리고 이 증후군은 백혈병으로 이어지는 빈도가 높다고 합니다. 

 

마지막으로 보실 염색체 이상은, 22번 중 한쪽이 짧고, 9번은 상대적으로 길다는 것을 볼 수 있습니다. 이런 염색체 패턴을 가지고 있는 분들은 만성골수성 백혈병을 가질 확률이 높다고 합니다.  1973년에 한 과학자는, 9번 염색체의 일부가 22번에 합성되어 새로운 유전을 만들어냈고 이 유전은 지금까지 보지 못했던 단백질을 만들어냈습니다. 그리고 이 단백질의 유일한 기능은, 그 세포가 죽지 않도록 하는 것이었는데, 그리고 그 세포는 바로 암세포였습니다.  이렇게 발견된 유전에 대한 대응책으로, 2001년에 나온 글리백은 그 단백질을 변혁시켜 암세포가 죽도록 하는 것이었습니다. 

 

추출된 데이터를 통해 이와 같이 그림을 보시는 원형으로 데이터가 포함된 그림을 그릴 수 있고 유전자 전체를 그릴 수 있게 됩니다. 또 하나 새로운 정보는 9번과 22번이 서로 유전을 교환했다는 것입니다. 

 

우측 그림은 자궁경부암을 가지고 있는 사람의 유전자 그림입니다. 해독이 불가능할 정도로 복잡한 모습을 보여주고 있습니다. 
지금, 전체를 이해를 하지는 못하는 단계이지만, 8번 염색체가 완전 동강이 났는데, 이를 원복을 할 수 없어서, 엄청난 재구성이 진행됐다고 합니다. 하지만 좋은 시작점은 맞는 것 같습니다.

 

다시 돌아오면, 유전자 분석에는 크게 두가지가 있고, 우리가 잘 아는 염기서열분석에 집중하는 곳은 일루미나와 팩바이와 같은 회사가 있습니다. 우측의 바이오나노는 염색체에 집중하여 거시적인 구조적 변이를 진단하는 곳이라고 하겠습니다.  핵형 분석은 60년이 넘은 유전자 분석 방법이지만, 이제 바이오나노의 기술로 인해 더욱 빠르고, 정확한 진단이 가능하다고 합니다. 바이오나노는 질병을 유발하는 구조적 변이를 더욱 정확하게 진단할 수 있게 되었다고 합니다. 이것을 더 많은 인구로 확장하고 유의미한 데이터를 도출하면, 각종 질병과의 싸움에서 유리한 고지를 접할 수 있지 않을까 생각합니다. 바이오나노는, 이제 12개월전보다 더 많은 데이터를 추출해내고 있다고 합니다. 

 

그리고, 최근 긍정적인 소식들이 더 전해지고 있고, 이로 인해 주가가 상승한 측면이 있는 것 같습니다. 12월 23일에 나온 발표에 의하면, 바이오나노의 진단기술이 구조적 변이(Structural Variation) 탐지 하는데 있어서 강점을 보였다고 합니다.  구조적 변이는 전통적으로, 천 베이스페어 이상의 변이를 일컫습니다. 이 연구를 수행한 곳은 유전자구조적변이컨소시움이란 곳입니다.  천 유전체사업(1000 Genome Project)은 다양한 인종 집단에 속한 적어도 천 명 이상의 유전체 샘플로부터 유전체 변이 정보를 확보하여, 유전체의 인종적 혹은 유전적 다양성 목록을 확보할 뿐만 아니라, 집단에 매우 드물게 존재하는 유전변이와 유전적 질병을 포함하는 연구를 수행한 사업입니다.  이 연구를 지속적으로 수행하는 곳이 국제유전자샘플리조스(IGSR)이고, 이곳의 후원을 받는 유전자구조적변이컨소시움에서 이 연구결과를 발표한 것입니다.   바이오나노는 이 결과물에 대해, 팩바이오(PacBio)의 하이파이 기법을 통할 경우, 바이오나노가 탐지한 구조적 변이를 72%밖에 탐지하지 못한다는 결과를 발표하였습니다.  그리고 팩바이오의 기법을 사용할 경우 유전체 당 만불에서 2만불사이의 비용이 소요되는 반면, 바이오나노의 경우 유전체 당 500불 미만의 비용만 소요된다고 합니다. 또한, 팩바이오가 탐지한 구조적 변이 중, 바이오나노가 탐지하지 못한 건들은 2%미만이라고 합니다.  물론 바이오나노의 어떻게 보면 일방적인 보도내용으로 보이기도 해서 어느 정도는 감안하셔야겠습니다.

 

물론 팩바이오의 씨에스오(CSO)도 바로 이와 대응해서 발표를 하기는 했습니다. 바이오나노의 기술은 오천베이스페어 이상의 구조적 변이에 대해서만 1600개 정도의 구조적 변이를 발견하였다며, 다소 평가절하하는 내용을 발표 하기도 하였습니다. 

 

또 새로운 소식은 바이오나노의 고객 중 한 곳인 프락시스 지노믹스가 사피르 시스템을 사용하는 유전자 분석이 미국병리학회의 인증을 받았다고 합니다. 미국 병리학회는 공신력이 있는 기관입니다. 기존에 사용하던 카리오타이핑 기술보다 훨씬 진일보한 기술로 평가를 받는다고 보여집니다. 

 

기존 진단법으로 진단하지 못하는 많은 증상을 발견해내는 경우도 여러차례확인할 수 있었습니다. 

 

세번째 고려요소는 바로 인력입니다. 보통을 사업을 위주로 보면, 인력은 크게 고려하지 않았던 경우도 있는데, 인력이 믿을만한지도 보아야 할 필요가 높다고 생각했습니다.  대표이사인 에릭홈린은 옥시덴털컬리지라는 곳에서 학사를 하였는데, 잘 알려지지 않은 학교일 수 있지만, 오바마 대통령도 나온 명문리버럴아츠컬리지라고 합니다. 이후, 컬럼비아대학 석사, 칼텍에서 박사를 하였고, 일평생 유전자쪽에 전념을 한 분입니다.  두번째 씨오오도 다양한 의료회사에 있었고, 유튜브에서 바이오나노를 설명하는 영상도 있었는데 굉장히 신뢰가 갔습니다. 세번째 스튜워트씨는 테슬라에서 근무했었고 이번 8월에 입사하였는데, 회사의 재무구조 관련 어려운 난관을 풀 적임자로 보이고, 향후 글로벌 사업 확장에 기여할 것이라고 합니다. 마지막 여성분은, 이번에 새로 생긴 씨엠오 직책을 맡았는데, 유전자쪽 분야에서 근무하였고, 미국식약청 (FDA) 승인 절차를 이끈 경력이 있다고 합니다. 향후 식약청 승인절차도 진행할 것이라고 예상을 할 수 있겠습니다. 작은 회사 치고, 인력풀이 괜찮아 보였습니다.  이외에도 좋은 경력을 많이 가지고 있는 인력들이 포진된 것으로 보입니다. 조금 더 놀라웠던 것은 글래스도어 리뷰였는데, 평점도 3.9점으로 꽤 높았고, 임직원의 분위기도 굉장히 좋았습니다. 작지만, 기술에 대해 기대감이 있는 편으로 보였습니다. 

 

네번째 고려요소는 바로 아크인베스트의 투자인데, 아크의 애널리스트인 사이몬 바넷이 트위터를 통해 씨이오인 에릭홈린과 대화를 나누고 싶다는 의사를 표현했다고 합니다.  그리고 우연의 일치일지 모르겠지만, 유전자 이티에프엔 아크지에서도 퍼시픽바이오와 일루미나 비중을 줄이고 있다는 이야기도 나오고 있습니다. 비중 조절이, 바이오나노를 매수하기 위한 현금을 마련하는 것이 아닌가 하는 관측도 있습니다.

 

다섯번째 고려요소는 바로 매출인데, 이것은 부정적인 요인입니다. 좌측은 퍼시픽바이오의 손익계산인데, 최근 매출이 거의 팔천만불에 달합니다. 반면, 우측은 바이오나노의 수치인데, 칠백만불에 불과합니다.  매출은 10배가 차이가 나지만, 현재 주가가 퍼시픽 60억달러, 바이오나노 10억달러로 시가총액은 6배 차이가 납니다. 바이오나노의 펀더먼텉대비 주가가 급등한 측면이 있습니다. 아무리, 기술이 유망하다고 하더라도, 어느 정도 매출로 보여주어야 급등이 정당화될 수 있지 않을까 생각합니다. 다만, 퍼시픽바이오도 매출 성장률이 정체 혹은 하락하고 있는 점도 유심히 보긴 해야겠습니다. 

 

처음에 이렇게 긴 영상을 만들 생각이 전혀 없었는데, 길어진 점에 대해서 양해해주시면 감사드리겠습니다. 전부를 다 이해하기는 어려웠지만, 우리가 잘 알고 있는 유전자진단분석방법인 염기서열분석은 미시적으로 염기의 문제점을 잘 파악할 수 있는 방안으로 보여집니다.  오늘 살펴본 바이오나노는, 거시적인 염색체에서 문제점을 찾는 방안으로 보여집니다. 그리고, 최근에 나오는 연구결과에 따르면, 염색체 변이가 더 효과적인 측면도 분명히 있는 것 같습니다.  그리고 이 분야를 거의 독점하는 곳이 바이오나노이기 때문에, 시장과 학계의 관심이 이쪽으로도 이어진다면, 충분히 경쟁력을 보여줄 수 있지 않을까 생각합니다. 지금으로서는 최근에 합병한 진단서비스 업체 리니젠과 합치면 26억달러에서 38억달러 시장을 공략할 수 있을 것이라고 보고 있습니다.  퍼시픽바이오 매출만 보셔도, 이 시장 규모면 엄청나다고 보여집니다. 최근에 급등했기 때문에, 굉장히 조심스럽게 접근하셔야겠지만, 유전자 분야가 올해내내 계속 화두로 될 것이기 때문에, 바이오나노도 지켜보시면 흥미로울 것 같습니다. 오늘도 들어주셔서 감사합니다.