시약 전문기업 Qiagen과 IT 전문기업 Intel과의 전략적 제휴

Qiagen은 안정적인 전장유전체 분석(Whole Genome Analysis) 서비스를 위해 Intel과 제휴를 하였다.

유전자 분자 진단 분야의 성장은 지난 몇 년간 관련 기업들의 매출의 폭발적 성장을 보면 더 이상 의구심이 들지 않을 것이다. 분자 진단 시장을 단계적으로 나누어 보면 개체 시료에서의 샘플 준비(DNA, RNA) 단계, 유전 정보를 읽어내는 해독(Sequencing) 단계, 생성된 유전 정보를 분석하는(Data Analysis) 단계, 해당 데이터를 건강 정보 등으로 통합적으로 해석하는 해석(Data Integration)하는 단계로 이루어진다. 전반의 두 단계 시장을 독점하고 있는 기업들은 분명하게 드러나 있지만, 후반 단계는 아직 불분명하다.


그림1. 유전자 산업의 각 기업들의 포지션 현황 (출처 : 직접 작성)

바이오 산업의 시약 전문 기업 Qiagen은 분자 진단 단계의 전반부 프로세스인 샘플 준비과정(Sample Preparation) 시장을 가장 크게 확보하고 있다. Qiagen은 DNA, RNA 및 Protein 등 분자 진단, 제약 및 분자생물학 실험을 위한 기기 및 시약을 판매하는 기업이다. 독일에 본사를 두고 있고 현재까지 알려진 바로 20개국에 35개 이상의 오피스를 가지고 있는 다국적 기업이다. 시가총액 56억 원으로 미국 내 경쟁업체인 일루미나(시가총액 263억 원)와 써모피셔(시가총액 573억 원)에 비하면 절반 이하의 규모 밖에 되지 않는 작은 회사이다. 연매출은 총 1조 4,788억 원으로 일루미나(2조 1,485억 원)나 써모피셔(20조 원)에 비해 매우 적은 편이다.



그림2. Qiagen 2013~2015 총매출액 (출처 : Qiagen Finance)

하지만 Qiagen의 Bioinformatics 및 Clinical Genomics에 대한 행보가 예사롭지 않다. Qiagen은 2013~2014년 생물정보 데이터베이스 및 솔루션을 보유중인 Biobase, Ingenuity Systems 및 CLC bio를 인수하였다. 또한 2012년에는 직접 유전체를 해독하기 위해 해독 장비 기업 Intelligent Biosystems를 인수하였고, GeneReader 라는 NGS 장비 출시를 눈앞에 두고 있다. 더욱 주목할 것은 최근 안정적인 전장 유전체 분석(Whole Genome Analysis)을 위해 Intel과 협력하였다. Qiagen은 인텔과 함께 생물정보 산업을 이끌어갈 유전체 분석 도구를 저렴한 가격으로 제공하여 전장 유전체 분석이 가능한 세계적인 기반시설을 만들고 있다.



그림3. 생물정보 분석을 위한 Qiagen과 Intel의 협력(출처 : Qiagen Blog)

본 솔루션의 유전체 해독 파이프라인은 NGS 분야 과학자들이 효율적인 비용으로 생산성을 증대할 수 있도록 한층 더 자연스럽게 디자인 되었다. 전장 유전체 분석을 진행하는데 발생하는 비용은 22달러(한화 약 25,000원)만으로 가능하게 되었다.
이것은 일루미나 HiSeq X ten이 요구하는 컴퓨팅 성능과 분석의 수요를 만족시킬 수 있다. HiSeq X ten이 요구하는 컴퓨팅 파워는 85-node 클러스터이나, Intel의 혁신적인 기술력이 담긴 32-node 클러스터(28-core E5-2697 v3 @ 2.60GHz, 128 GB RAM)를 통한 BWA + GATK variant calling 파이프 라인은 연구자들로 하여금 굳이 85 node 클러스터를 구입하지 않아도 안정적인 전장 유전체 분석이 가능하도록 하여 1.3 백만 달러(한화 15억 원)를 절약할 수 있도록 하였다.

Qiagen 솔루션의 달라진 점은 아래와 같다.

  • 서버에 설치된 분석 도구 : 이 시스템은 Biomedical Genomics Server 솔루션 사용
  • 안정성 : 연구실의 컴퓨팅 성능, 네트워킹, 저장용량에 대한 요구에 적합하게 디자인 되어서 분석 용량에 대한 관리가 상당히 비용 효율적이고, 편리한 관리
  • 신뢰할 수 있는 정확성 : NGS data 분석에 있어서 분석 효율과 비용 효율이 중요하지만, 본 솔루션은 Variant calling과 해석에 있어서 신뢰할 수 있음
  • 사용자 편리성 : 본 솔루션은 클러스터 계산과 같은 복잡한 것들을 마스킹하여 Biomedical Genomics Workbench(BxWB)로 사용하기 편리함
  • 신속한 데이터 연결성 : 대역폭이 포트당 최대 40 Gbps Intel True Scale Fabric 기반의 고성능 상호 연결 시스템으로 컴퓨팅 노드와 중앙 집중형 저장 공간과의 연결이 가능함
  • 병렬 저장 능력 : 본 솔루션은 모든 컴퓨터의 노드(Node)와 코어(Core) 및 쓰레드(Thread)를 유지하면서도 높은 효율성을 띄는 병렬 저장 시스템인 Intel 엔터프라이즈 에디션으로 통합되었음

Intel의 혁신적 기술력이 담긴 32개 노드 시스템은 평균적으로 24시간 동안 일루미나 HiSeq X Ten이 생산 할 수 있는 48개의 genome을 생산하고 분석할 수 있다. 또한 24시간 안에 대략 1,440 인간 엑솜(Exome) 데이터를 분석 할 수 있다. 2016년 4월 Bio-IT World Conference에서 Qiagen과 Intel의 전략적 제휴를 통한 공동 솔루션을 발표하였다.

전장 유전체 분석에 고성능 CPU를 제공하는 인텔(Integrated Electronics) 은 세계에서 가장 큰 반도체 제조사로 본사는 캘리포니아 주 산타클라라에 있으며, 반도체 제조 공장은 같은 주의 새너제이에 있다. 1968년 7월 8일 고든 무어와 로버트 노이스가 인텔을 설립하였고, 1971년 최초 마이크로프로세서 인텔 4004를 만들었다. 1.5년마다 CPU 속도가 2배가 된다는 무어의 법칙도 인텔의 설립자인 고든 무어가 발표한 내용이다. 인텔은 반도체 뿐 아니라 메인보드 칩셋, 네트워크 카드, 집적회로, 플래시 메모리, 그래픽 프로세서 및 임베디드 프로세서 등 통신과 컴퓨팅에 관련된 장치를 만들면서 그 사업의 영역을 무한히 확장하였다. 2012년부터 지속적으로 매년 52,708 백만달러(한화 60조 원)이상의 매출을 내고 있으며, 2014년 64조 원이라는 사상 최대 매출액을 기록하였고 2015년은 63조원으로 전년대비 약 1% 감소하였다.

컴퓨터의 가장 핵심인 인텔 CPU의 급속한 발전은 유전체 해독기술의 발전 및 유전체 해독비용 감소에 큰 영향을 미쳤다. 앞서 열거한 IT 회사들과 같이 인텔도 기존의 IT 시장에서 벌어들인 수익으로 또 다른 미래 먹거리 발굴에 열정을 보이고 있으며, 그 중 스마트 헬스케어를 위한 IoT 기술 활용에 투자를 아끼지 않고 있다. 인텔은 2007년 헬스케어 부문을 성장 동력 중 하나로 보고 생명과학 부분에 투자하였고, 2015년 8월 암환자의 유전자 및 임상 데이터 공유가 가능한 클라우드 플랫폼인 CCC(Collaborative Cancer Cloud)를 발표했다. 이 시스템은 병원 및 연구기관에서 환자의 유전자 정보, 의학용 시각 자료, 임상 데이터 등을 공유한다. 또한 헬스케어 시장에 최적화된 제온(Xeon) CPU를 개발하였고, CareWork 라인을 만들어 워크스테이션 및 서버 제품을 전세계 각 의료기관에 공급하고 있다.



그림4. 인텔 헬스케어 전용 CareWork 제품 (출처 : Intel Hompage)

더욱 주목할 것은 인텔이 헬스케어 및 생명과학의 맞춤형 의료서비스 및 분석을 제공하고 있다는 점이다. 데이터 세트 관리 및 분석도구를 강화하여 헬스 및 생명과학 분야에 최적화된 진단과 진료의 제공을 위해 헬스케어 분야의 빅데이터 분석 플랫폼을 구축하고 있다. 심장 건강을 예측할 수 있는 플랫폼 개발을 통해 펜실베니아 대학 병원의 의료진들이 심장병 환자들의 치료법과 심장 건강을 개선하는데 큰 역할을 하고 있다. 또한 오레곤 보건대학과 공동 연구를 수행하여 개인 맞춤형 치료를 위한 클라우드 분석 등 끊임없이 생물정보분석을 향하여 투자하고 있다.



그림5. 인텔 헬스케어, 맞춤형 의료 서비스 및 분석 (출처 : Intel Healthcare)


생물정보 전문기업 (주)인실리코젠의 외길 열정

(주)인실리코젠은 다양한 생물학적 데이터 분석을 효과적으로 공유하고 소통할 수 있는 플랫폼을 제공하고 있다. Bionformatics, Deep in Big 이라는 기치아래 고객과 함께 정보의 축적을 넘어 새로운 가치 창조를 실현하고자 한다. 이를 위해 11년이라는 기간 동안 생물정보학이라는 한 길을 걸어오며 그 가치를 실현해 왔다.

필자는 대한민국에 생물정보학이 단순히 학문 또는 기초 산업인 시퀀싱에서만 그치지 않고 생물정보 산업 및 데이터베이스로 발전할 수 있었던 것은 많은 부분 (주)인실리코젠의 끊임없는 노력 때문이라고 본다. 본 기업의 지속적인 노력으로 인해 각 정부 기관에 다양한 생물 관련 데이터베이스가 구축이 되었고, 각 연구기관 및 산업현장에 고도의 생물정보 분석을 위한 시스템, 소프트웨어 및 분석 컨설팅이 제공 되어왔다. 이로 인해 생물정보라는 산업은 기초 산업을 넘어선 고급 산업의 영역으로 도약할 수 있었고, 이를 기반으로 다양한 기술과 융합을 통한 새로운 미래를 그릴 수 있는 BI 플랫폼을 창조할 수 있게 되었다. 생물정보 산업의 발전을 위해 (주)인실리코젠이 이뤄낸 결실은 실로 대한민국 생물정보의 산실이었다고 평가할 만하다.

전 세계의 IT 대기업들이 헬스케어, 생물정보 분야에 길게는 10년 전부터, 짧게는 2-3년 전부터 뛰어들고 있다. 시약 전문기업 Qiagen이 IT 전문 기업인 Intel과 손을 잡고, 국내 생물정보 전문 기업인 Insilicogen과 제휴 하는 이유 역시도 향후 바이오 산업 중 생물정보 분석이 모든 산업분야의 중심이 될 것이라는 것을 반증하고 있다. 지금까지는 바이오 기술 자체가 발전하는 과정이었다고 한다면 이제는 바이오가 ICT를 비롯한 다양한 기술과 융합하는 시대가 될 것이다. 따라서 생물정보 데이터베이스 기반의 바이오 기술은 대부분의 산업 분야에 적용 되는 미래의 융합기술을 실현하는 가장 구체적이고 실질적인 대안이다.


그림6. 바이오 생물정보 데이터 중심의 미래 디자인 (출처 : 직접 작성)



작성자 : 브랜드커뮤니케이션실 기획팀
이지현 주임

Posted by 人Co

2016/04/19 17:00 2016/04/19 17:00
Response
No Trackback , No Comment
RSS :
https://post-blog.insilicogen.com/blog/rss/response/206

Trackback URL : 이 글에는 트랙백을 보낼 수 없습니다



« Previous : 1 : ... 173 : 174 : 175 : 176 : 177 : 178 : 179 : 180 : 181 : ... 374 : Next »