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[스타트업…세계를 보다]⑰ 게놈 편집 스타트업은 ‘차세대 아마존’이 될 수 있을까?

[스타트업워치=송협 기자] 최근 실리콘밸리에서 크리스퍼(CRISPR-Cas9)와 같은 게놈 편집 기술 스타트업이 존재감을 한층 강화하고 있다. 이와 함께 생물학과 첨단 기술의 융합으로 탄생한 차세대 유전자 편집 기술의 발달과 크리스퍼의 저비용 대체기술 개발 등이 급속도로 진행되고 있다.

강력한 유전자 편집 도구인 크리스퍼는 생물 DNA 조작속도와 적용 범위에 말 그대로 ‘혁명’을 가져왔다. 인간 세포도 예외는 아니다. 대학 연구원부터 농업테크놀로지 기업, 바이오제약사까지 크리스퍼에 높은 관심을 보이면서 관련 신생기업들이 속속 탄생하고 있다.

글로벌 스타트업 전문 미디어 <스타트업워치>는 미국 IT 전문 매체 ‘와이어드’의 기사를 토대로 차세대 생물학의 세계에서 아마존과 인텔과 같은 존재로 성장할 잠재력을 가진 스타트업 ‘신더고(Synthego)’의 사례를 소개한다.

주문 후 일주일 이내에 실험실로 키트 배송

신더고는 실리콘 밸리에서 흔하게 볼 수 있는 스타트업 중 하나다. 페이스북 본사에서 차로 5분 거리인 비즈니스파크에 위치한 건물 내부에는 특징이 없는 검은 서버랙(ServerRack)이 줄지어 늘어서 있다. 하지만 이 랙은 생명 코드를 재배열해 분자를 만들고 있다.

이 회사는 소프트웨어 엔지니어링 및 하드웨어 자동화의 연계로 ‘게놈공학의 아마존’을 꿈꾸고 있다. 이 같은 비유는 단순한 과장만은 아니다.

실제로 신디고는 생물학과 프로그래밍의 친화성을 그 어느 때보다 높였다는 호평을 받고 있다. 생명공학 분야의 전문가들은 “생물학이 차세대 거대한 컴퓨터 플랫폼이 될 것”이라고 믿고 있다. DNA가 코드고 크리스퍼는 프로그래밍 언어인 셈이다.

신더고는 폴과 마이클 다브로브스키 형제가 창업했다. 두 사람은 엘론 머스크의 미국의 민간 우주사업체 ‘스페이스 X’에서 근무한 독립한지 얼마 안 된 소프트웨어 엔지니어였다.

그들은 생물학자는 아니지만 크리스퍼에 특별한 찬스가 있다는 사실을 발견했다. 로켓 설계 업무를 하면서 익힌 애자일 소프트웨어 개발(Agile software development: 짧은 개발 기간 단위를 채택해 위험을 최소화) 방법을 유전자 편집도구 개발에 응용하면 큰 기회가 될 것이라고 판단했다.

첫 작업은 소형화 및 자동화를 통해 연구와 제품개발을 극적으로 가속화하는 것이었다. 먼저 대규모 정보처리 장치를 서버랙에 들어갈 사이즈로 응축했으며 컴퓨터 지시 코드를 바탕으로 획기적인 첫 제품 ‘커스텀 크리스퍼 키트’를 선보였다.

키트를 주문하려면 신더고 포털사이트에 등록한 후 게놈 라이브러리에 담긴 유전자 편집이 가능한 약 5000종의 생물 중에서(대장균부터 인간까지 다양) 대상종과 녹아웃(유전자 비활성화) 유전자를 선택한다.

그러면 회사의 예측 분석 소프트웨어가 합성가이드 RNA의 최적 후보를 복수로 제시해 준다. 이 가이드 RNA가 크리스퍼의 DNA 절단효소를 원하는 위치로 유도하는 것이다. 주문이 완료되면 소프트웨어가 압축기와 펌프를 제어해 시약을 유전자 도구로 바꾼 후 액체를 혼합해 하나의 키트 생산에 필요한 10만회의 화학 반응을 일으킨다.

완성된 제품은 일주일 이내에 실험실로 배송된다. 키트만 있으면 실험용 쥐 또는 히라세포(인간의 암세포에서 분리된 세포)의 게놈을 조작할 수 있다. 용액에 크리스퍼 단백질을 추가해 주사하면 끝이다.

몇 번의 클릭으로 완료하는 것이 목표

폴 다브로브스키는 “획기적인 것은 가이드 RNA의 생성을 병렬로 수행하는 것”이라고 말한다.  신더고는 하나의 유전자 편집에 걸리는 시간을 몇 개월에서 1개월로 단축할 수 있다는 주장이다.

아울러 그는 “구체적인 수치까지는 언급하지 않았지만 신더고에서 하루에 수백~수천 키트를 생산하고 있다.”고 부연했다. 수요는 더욱 확대될 것으로 예상돼 신더고는 생산능력을 강화하고 있다. 지난해에 이어 올해도 부지를 두 배로 확장할 계획이다.

회사는 단순히 서버랙에 쌓아 올리는 기계를 늘렸을 뿐 아니라 새로운 서비스도 개척했다. 크리스퍼 유전자 편집을 한 인간 세포주를 연구자가 맞춤형으로 주문할 수 있는 서비스를 시작한 것이다. 이는 생명을 구할 수 있는 치료법 개발에 종사하는 사람들에게 중요한 기반이 될 것이다.

신더고 측은 “수십만 명의 대학원생과 실험 연구원이 연구 시간의 절반을 단순히 배양세포를 관리하는 데 허비하고 있다”며 “연구원이 실험 설계를 마친후 몇 번의 클릭만으로 작업할 수 있도록 하는 것이 우리의 목표”라고 덧붙였다.

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