(096530) 씨젠 - (5) 장비 & 원천기술

(096530) 씨젠 - (5)

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동사는 유전자 분석 상품, 유전자 진단 관련 시약 및 기기 개발을 주사업목적으로 2000년에 설립되었으며 2010년 코스닥시장에 상장함.

타깃하는 유전자만 증폭시켜 질병의 다양한 원인을 정확하게 분석할 수 있는 멀티플렉스 유전자 증폭 시약 및 분석 소프트웨어의 원천기술을 보유하고 있으며 Seeplex, AnyplexⅡ, Allplex이 주요 제품임.

연결대상 법인으로 진단시약 및 장비판매업을 영위하는 해외법인 6개사를 보유함.

핵산 추출, PCR setup 과정을 자동화 혹은 분리하여 사용 가능

핵산 추출, PCR setup 과정을 one-step 혹은 분리하여 사용 가능

High multiplex real-time PCR 검사를 위한 우수한 시스템

CFX96™을 이용한 Real-time PCR 검사 사례

Anyplex™ MTB/NTM Real-time Detection 제품 결과 사례

심플하고 사용하기 쉬운 멀티플렉스 PCR 

핵산 추출부터 PCR setup까지 쉽고 편리한 장비 구동 소프트웨어

Seegene Launcher는 Seegene의 다양한 분자 진단 (MDx) 검사를 위한 프로토콜을 자동으로 컨트롤하는 구동 프로그램이다. 이 소프트웨어는 핵산 추출에서 PCR setup까지 또는 추출 또는 PCR setup을 선택적으로 수행하는 전체 프로세스를 수행 할 수 있다.

실험실 정보 시스템 (LIS)과 연동

다중 MDx 결과를 위한 자동분석 소프트웨어

Seegene Viewer는 씨젠의 동시다중 분자 진단 검사 결고가를 간편하게 확인 할 수 있는 분석 소프트웨어다. 한 채널당 복수의 결과값을 보기 편하게 제공해 줄 뿐만 아니라 실험실 내 LIS와 연동하여 빠른 결과 출력이 가능하다

결과 해석을 위한 단일 소프트웨어

검사마다 다른 결과 분석기를 사용하지 않고도 다양한 MDx 검사 결과를 하나의 통합된 소프트웨어에서 다각도의 정보를 모두 확인할 수 있습니다. 

Real-time PCR을 이용한 High multiplex 검사 결과 분석에 최적화된 소프트웨어 

편리한 판독을 위한 채널별 다중 Ct 값과 Melting curve값의 그래프 UI 제공

동시 다중 검사 결과를 위한 최적의 판독 가이드 제공

실험실 정보 시스템 (LIS)과 연동

원천기술

MuDT™ 기술은 Real-time PCR 을 기반으로, 하나의 채널에서 여러 타겟을 동시에 정성/정량 검사할 수 있으며 추가적인 융해 곡선 분석법(melting curve analysis) 이 필요 없습니다. 현존하는 Real-time PCR 기술의 한계인 "하나의 채널에서 하나의 Ct 값" 을 넘어서는 MuDT™ 기술은 한 번 검사 시 "하나의 채널에서 다수의 Ct 값 분석" 이 가능하며, 이를 통해 동시다중 정성/정량 결과를 얻을 수 있습니다.

단일 채널에서 다수 타겟의 Ct값 분석을 통한 정성/정량 결과 동시 제공

복합 감염된 타겟 검사와 단일 감염된 타겟 검사의 동등한 Ct 값 제공

현재 Real-time PCR 기술은 단일감염인지 복합감염인지에 상관없이 한 채널에서 단 하나의 Ct 값을 제공한다. 하지만 MuDT™기술을 이용할 경우, 기존의 단일 타겟을 검사 했을 때의 Ct 값과 동등한 Ct 값이 복합감염된 타겟별로 제공된다.

단일 채널에서도 가능한 SNP genotyping 검사

1. 기존 SNP genotyping 검사법은 하나의 SNP를 검사하기 위해 하나의 반응 튜브와 Real-time PCR의 두 채널이 필요하기 때문에 적어도 4종류의 SNP를 검사하기 위해서는 4개의 반응 튜브가 필요하다. 만약 채널 수를 줄이고자 한다면 증폭 후 융해 곡선 분석(melting curve analysis)이 추가로 필요하다. 이렇게 기존 SNP 검사법은 동시다중 타겟 검사에 제한이 있거나, 추가로 융해 곡선 분석 시간이 필요해 검사시간이 길어지는 단점이 있다.

2. MuDT™ 기술 기반의 SNP genotyping 검사법은 하나의 반응 튜브에서 4개의 SNP를 검사할 수 있으며 추가 분석을 하지 않아도 되어 빠른 시간안에 검사가 가능하다.

TOCE™는 homogeneous system에서 다수의(5개이상의) 목표 유전물질 검출과 유전변이를 확인 가능하게 하는 기술이다. TOCE™는 일반 real-time platform을 이용하여 하나의 튜브에서 동시에 다수의 병원체를 정성검사는 물론 Cyclic Catcher Melting Temperature Analysis (cyclic-CMTA)를 기반으로 한 정량적 분석까지 구현할 수 있는 방법이다.

TOCE™를 이용한 검사는 저렴한 검사 비용으로 질병을 유발하는 병원체에 대한 다양한 정보를 신속하게 제공하여 정확한 진단과 치료가 가능하다. 따라서 TOCE™ 기술을 기반으로 하는 검사법은 "효과적인 환자치료"에 필요한 양질의 풍부한 정보를 제공해 줄 수 있다.

TOCE™ 기술의 원리

TOCE™기술의 핵심요소는 DPO™ primer와 Pitcher & Catcher 다. DPO™primer는 씨젠의 특허받은 target specific primer 기술로 해당 유전자부위를 매우 특이적으로 증폭 시킨다. Pitcher는 Target 유전자에 특이적으로 중합하는 부위와 Tagging portion을 포함하는 단일가닥 올리고 이며 Catcher는 형광이 붙어있는 Artificial template다.

형광분자가 붙어있는 Artificial template인 Catcher는 각 Target에 해당하는 형광 signal을 생성한다. Catcher-Tm값은 Catcher의 길이나 염기서열을 변화시켜서 조절할 수 있다. TOCE™반응의 적합화를 위해서 Catcher-Tm값은 Target의 염기 서열과는 관계없이 손쉽게 바꿀 수 있다.

기존 융해곡선 진단 기술은 약간의 유전자의 염기변이로도 융해 온도가 변화되어 정확한 검사 결과가 요구되는 임상 진단 분야에서는 사용이 제한되어 왔다. 하지만 TOCE™ 기술은 염기변이가 있어도 융해온도가 변화하지 않고 일정한 결과 값을 갖게 되므로 다양한 병원체의 동시진단이 가능하다.

cyclic-CMTA를 이용한 정량적 분석

Real-time PCR 과정 중에 cyclic-CMTA point를 설정하여 감염된 병원체의 감염 유무 뿐 아니라 정량적인 분석 결과를 동시에 확인할 수 있다. 그림처럼 cyclic-CMTA point는 real-time PCR 과정 중에 30, 40, 50 cycle에 설정할 수 있으며, 결과 분석 시 표에서처럼 감염된 병원체의 양에 따른 melting peak의 양상에 따라 정량적인 분석을 확인할 수 있다. 

DPO™ (Dual Priming Oligonucleotide)는 비특이적인 priming으로 인한 extension이 발생하지 않으므로 높은 특이성을 유지할 수 있는 프라이머 (primer)다. DPO™ 기술은 다수 병원체 및 SNP 검출, genotyping과 같은 다양한 분자진단 분야에서 유용하게 사용된다.

DPO™ 프라이머의 구조와 원리

Step 1: First priming reaction

DPO™의 긴 염기 서열인 5'-end는 'Stabilizer'로서 target sequence에 안정적으로 결합하여 annealing 한다. 

Step 2: Second priming reaction

DPO™의 짧은 염기 서열인 3'-end는 'Determiner'로서 target sequence의 나머지 부위에 결합하여 정확한 extension 반응을 유도된다.

증폭 오류를 사전에 방지하여 탁월한 특이도 구현

DPO™ 프라이머는 타겟이 아닌 template에서는 프라이머와의 결합을 원천적으로 막음으로써 위양성 신호를 발생시킬 수 없어 다중 타겟 PCR 검사에서도 탁월한 특이도를 보여준다.

결과 예시

DPO ™ 와 기존 프라이머의 다중 PCR 결과 비교

DPO ™ 프라이머는 비특이적 인 증폭을 제거하고 원하는 타겟 밴드만을 증폭시켰다. 그러나, 기존 프라이머는 비특이적 증폭을 제거하지 못했다.

READ 기술

READ (Real Amplicon Detection) 기술은 Real-time PCR에서 이용되는 Probe 방식 (TaqMan, Molecular Beacon 등)이나 primer 방식 (Scorpion, LUX, Sunrise 등)과는 다른 방식의 Real-time PCR 원천기술로서 Amplicon bank 개념을 도입하여 재현율을 크게 높였을 뿐만 아니라 노이즈 시그널을 현저히 줄일 수 있다. 

이 기술은 당사의 멀티플렉스 PCR 원천 기술인 DPO™ (Dual Priming Oligonucleotide) 기술과 함께 결합하여 매우 높은 민감도와 특이도를 보여준다.

명확한 판독

Magicplex™ System은 결과의 Ct 값이 10 이하에서 나타나므로 판독이 명확하고, aerosolized PCR product의 오염이 detection 되지 않으므로 위양성 문제에 도움이 된다.

Real-time PCR 장비 효율 상승

Magicplex™ System은 한 대의 Real-time PCR 장비로 2시간 이내에 서로 다른 4개의 검사를 수행할 수 있다.

노이즈시그널 현상없음

Real-time PCR에서 흔히 나타나는 노이즈 시그널 (noise signal)은 위양성과 재검의 원인이 되지만, Magicplex™ System에서는 이 현상이 근본적으로 나타나지 않는다. 

PCR 저해 요소 최소화

핵산 추출시 포함될 수 있는 저해제 (inhibitor)는 PCR 반응에서 핵산 증폭을 방해하기 때문에 재검의 원인이 되는 경우가 있으나 Magicplex™ System에서는 저해제가 존재하더라도 Internal Control 및 타겟 유전자가 효과적으로 증폭되어 저해제로 인한 불필요한 재검률을 낮춘다.

혁신적인 ACP™ 기술

ACP™는 primer 디자인 기술로 specificity를 향상 시켜 정확한 PCR product를 얻을 수 있다. 이와 같은 ACP™의 장점은 regulator 부위를 가지는 ACP™ 구조에 있다. Regulator 부위를 구성하는 inosine은 G, A, T, C에 비해 낮은 Tm 값을 가지는 universal base이므로 특정 온도에서 "bubble like structure"를 형성하여 primer가 template와 비특이적으로 결합되는 것을 차단하고 3'-target core sequence 부위만이 template의 원하는 부위와 결합할 수 있게 하여 PCR의 specificity를 향상 시키는 역할을 한다.

일반적인 Short/Long 프라이머와 ACP™ 프라이머 간의 비교

ACP™ 기술은 프라이머의 2 개의 부분(3'- 세그먼트와 5'- 세그먼트)으로 나누어져 template의 서열과 완벽하게 일치 할 때만 결합하여 확장될 수 있는 구조적인 특징을 갖추고 있다.