Google genomics :: 구글의 Genome 정보 platform 선점에 대한 야욕

현재 인류의 next big thing 인 인간 Genome 시장을 장악할 가능성이 가장 큰 곳은 어디일까? Genome 연구의 최전선 Broad institute?  Genome sequencer 시장을 장악한 illumina? 막대한 중국의 인력과 자본을 등에 업은 BGI?  내 생각엔 Google 을 첫 손에 꼽아야 한다고 본다.

개인 정보 platform 회사, 구글. 

개인 정보 Platform 구글 

구글은 Facebook과 더불어 현재 지구상에서 가장 광범위하고 깊이 있는 개인 정보를 담고 있는 platform 회사다. 개개인이 구글의 다양한 서비스를 이용해 언제, 어디서 검색하고 이메일 보내고, 쇼핑하고, 동영상을 보았고, 어떤 책을 보았고, 어떤 문서를 작성했는지 등등의 정보가 구글 서버에 실시간으로 축적이 되고 있다. 그리고 구글은 이렇게 디테일하게 축적된 개인 정보를 활용해 다양한 머신 러닝 기법을 적용, 개개인에 최적화된 '광고'를 기업에 판매하는 것으로 막대한 돈을 벌어 들이고 있다.

이미 이렇게 구축된 엄청난 구글의 사용자 정보 DB에 해당 사용자의 Genome 정보가 더해진다면 어떨까?  Genome platform 경쟁은 그걸로 게임 끝이 될 공산이 크다.  Genome + Personome( 개인 정보의 총체 )의 조합을 통해 얻어지는 Genome 기반 개인 정보 분석과 예측 시스템을 능가하는 시스템을 개인정보와 Genome 정보를 모두 구비한 시점의 구글보다 잘 해낼 수 있는 곳이 나오기는 매우 어렵기 때문이다.


Google genomics, 구글의 Genome 시장 맛 보기

어제 구글이 'Global alliance for Genomics and Health' 라는 단체에 가입하고, 이 단체가 추구하는 목표 즉, 'genome 정보와 clinical 정보의  cloud 서버에의 저장과 공유를 안전하고 효과적으로 할 수 있는 표준안 마련'을 하는데 힘을 보태기로 결정했다는 결정을 내렸음을 Google research blog 를 통해 알렸다.

구글 블로그 보기 : http://googleresearch.blogspot.kr/2014/02/google-joins-global-alliance-for.html

이와 함께 구글 개발자 사이트에 'Google genomics' 라는 페이지를 만들어 prototype으로 만든 cloud 기반 Genome storage API 를 공개 했다. 물론 이는 현재 prototype 연구용 API로 필요한 기능이 완벽히 개발된 상태도 아니고, 일반에 공개적으로 서비스를 하려는 목적도 없다.

Google genomics 개발자 페이지 

Google genomics 개발자 페이지 : https://developers.google.com/genomics/

하지만, 그 내용을 보면 구글의 Genome 시장 진출에 대한 가능성과 그 파급 효과를 넌지시 암시해 주는 듯 한데, API 의 내용을 정리해 보면

1. 사용자의 Genome 정보를 Google cloud 에 저장. Public/Private 설정을 가능케 하여 public Genome 정보는 open, private Genome 정보는 사용자만 접근 권한을 가지게 함.

2. 이렇게 구글 cloud 에 올라온 Genome data에 대해서는 웹/프로그래밍 API 를 통해 일괄적으로 Genome 정보에 빠르고 쉽게 접근하고 검색할 수 있게 함.

정도로 요약 된다. 현재 시점에서 구글이 Genome 정보 저장, 검색 그리고 응용 application을 쉽게 제작할 수 있는 표준 API 의 개발에만 관심이 있다고 할 수도 있지만, 표준 API 를 만들고 genome cloud + API 조합으로 Personal Genome data가 축적되는 platform 이 되고자 강력하게 drive 하게 된다면 어떨까? 그것도 공짜로?



Free Google genome cloud의 가능성 

Big data의 대표적 예로 언급되는 개인 유전체 정보( Personal Genome) 는 그 '저장'에서 부터 비즈니스 모델로 만들어 지고 있다. 국내의 삼성 SDS 그리고 KT 가 시차를 두고 Genome data 의 저장 그리고 이어지는 분석 과정을 묶어 서비스 상품으로 출시를 한 바가 있다.  미국에도 유사한 비즈니스 모델을 가지고 창업한 회사들이 여럿 존재하고, 곧 다가올 개인 유전체 혁명에 앞서 치열하게 서비스를 다듬고 경쟁을 하고 있는 중이다.

KT genome cloud 서비스 웹사이트 화면

이런 상황에서 느닷없이 구글이 Google genome cloud 서비스를 정교하게 만들어진 API와 함께 그것도 '공짜'로 오픈해 버린다면?

구글의 history를 보면, 개인적인 생각으로 충분히 이런 일을 벌일 수 있는 회사가 구글이라고 생각한다. 아직까지도 profit과 연결 point가 애매한 Google Books 서비스에 전세계 모든 책을 scan 해 짚어 넣으려 막대한 투자를 감행했던 구글이다. 비즈니스 적으로 당장 의미를 찾기 어려워도 '전세계의 모든 정보를 구글 서버에 넣고, 구글을 통해 검색 가능하게 하려는  목표'를 가진 구글은 천문학적인 돈과 막강한 협상력을 토대로 세계 유수의 대학들과 어려워 보이던 Book scan 협약을 성공해 내고 엄청난 양의 책(2012년말 기준 1억3천만여 권)을 scan해 구글의 서버에 저장해 놓았다.

정보의 중요성과 그 파급력, 그리고 사업적 가능성이 책에 비해 압도적으로 높은 개인 유전체 Genome 정보 임을 감안하면 구글은 Google books보다 압도적으로 많은 자원과 자본을 Google Genome 서비스에 투입할 가능성이 충분히 있다고 본다.


구글에 승리하는 방법

구글이 한다고 게임 끝이라 생각하긴 이르다.  구글은 PHR 정보 platform으로 크게 밀었던  Google health 서비스도 실패한 전적이 있다. 정보 저장, 공유, 검색이 가능한 platform 시스템을 만들어 두는 것 자체로 정보를 모을 수는 없기 때문이다.

마찬가지로, 자신의 Genome 정보를 가진 개개인은 이를 활용해 명확한 benefit을 얻을 수 있는 서비스를 제공하는 회사에 자신의 Genome 정보를 공유하게 될 것이다. 애플 컴퓨터가 널리 퍼진 것은 BizCalc 라는 스프레드쉬트나 게임 등 컴퓨터를 구매해야할 명확한 목적을 가지게 하는 killer application들이 존재 했기 때문이다. 마찬가지로 개개인이 자신의 Genome을 읽어내려는 명확한 목표를 충족시키는 killer application이 탄생할 때, 비로소 개인 유전체 시장이라는 next paradigm이 현실이 될 것이고, 개인의 Genome 정보를 platform에 올리는 반대 급부로 명확한 benefit을 제공하는 회사가 Genome platform 경쟁의 승자가 되리라 생각한다.

여성의 가슴 사이즈 측정은 의료법 위반일까? :: FDA의 23andMe 제재 조치에 붙여

지난 연말 100만 고객 유치를 기치로 내결며 빠른 속도로 고객 숫자를 늘려가던 소비자유전학 pioneer 회사 23andMe 에 어느날 갑자기 FDA의 서비스 중지 명령이 떨어졌다. 여러가지 이유가 있었지만, 근본적으로 23andMe의 분석 서비스를  '질병의 진단' 으로 보고, 불완전한 진단이 소비자들을 호도할 우려가 있다고  판단한 데 있었다.  ( 구체적인 내용은 최윤섭님의 블로그 글  참조 )

23andMe 에 또다시 중지 명령을 내린 FDA

23andMe의 유전체 분석 서비스 

23andMe가 제공하는 질병 위험도 분석 서비스는 단순하다. 먼저 고객의 침 샘플에서 100만개의 SNP 를 SNP chip을 이용해 읽어낸다. 질병-SNP 연구 결과 중 재연성 있고 large sample size에서 연구된 믿을 만한 연구 결과들을 추려, 이 결과들을 고객의 SNP를 대입해 위험도를 계산해 전달한다. 

이 과정을 매우 간단하게 다시 정리해 보자.

1. SNP reading 

SNP chip을 읽은 결과 raw data는 SNP 와 해당 SNP의 genotype을 읽은 결과의 쌍으로 구성된다. 

SNP ID    Genotype

rs1            AA

rs2            TT

rs3            AC

... 

23andme가 100만개의 SNP를 읽으니 이런 SNP-genotype 결과 쌍이 100만개 들어있는 엑셀 파일 하나가 만들어 진다고 이해하면 된다. 

2. SNP - 질병 혹은 특정 trait 연구 결과 문헌을 이용해 고객 정보 분석

엊그제 출판된 논문( http://www.nature.com/mp/journal/vaop/ncurrent/full/mp2013197a.html )에는  SNP  rs7171755   에  genotype 'A'를 가진 사람이 상대적으로 non-verbal IQ가 낮다는 연구 결과가 실려 있다. 

23andme가 이 연구 결과를 이용해 고객의 non-verbal IQ를 분석한다면, 고객의 SNP  rs7171755  위치의 genotype을 확인하고 A 인 경우 상대적으로 낮은 non-verbal IQ를 가진다고 리포팅 한다. 물론 정확히 위에 언급된 논문에 기반한 결과라는 점과 충분한 연구를 통해 검증된 연구가 아니기 때문에 이를 전적으로 받아들이거나, 의학적으로 활용하려면 전문의와 상의하라는 경고가 함께 고지 된다.  ( 실제 고객 정보 분석에는 여러 문헌의 결과를 취합하는 과정이 포함되고 이는 정교한 수학적 계산이 필요하다.  ) 

정리해 보면, 23andme 의 질병 위험도 분석이란  'rsX 위치에 특정한 genotype을 가지고 있으면 특정 질병에 대한 위험도가 ~~증가/감소 한다' 라는 결과를 제공함을 의미한다. 

여기서 FDA의 제재 대상이 되는 부분은 1번 SNP reading 과정이 아니라 2번 SNP-질병 정보를 이용해 고객의 질병 위험도를 분석해 전달하는 행위다.  유전자를 단순히 읽어 주는 것은 괜찮지만, 여기에 질병 위험도라는 의미를 붙여 주는 것은 안 된다는 말이다. 

헌데, 이와 동일한 혹은 이 보다 더 직접적인 질병 위험도 분석 결과를 제공하는 질병 위험도 분석기는  웹상에 널려 있고, 누구나 쉽게 접근해 사용할 수 있다. 

질병 발병 위험도 계산용 공공 웹서비스

의학 분야에서 일상적으로 행해지는 cohort study를 하고나면, 해당 질병의 발생에 영향을 주는 risk factor 들을 기반으로 한 질병 위험도 예측 regression model 이 만들어진다. 유방암의 예를 들어보자. 5만명 10년 prospective cohort study 를 진행하고 나서, 이 중에 유방암 환자가 6000명 발생했고, 이 6000명의 유방암 환자들과 나머지 비-유방암 그룹과의 여러가지 변수들의 차이를 분석해서 나이, 성별, BMI, 가슴 크기, 초경연령, 출산 횟수 6개의 변수가 유방암 발병에 영향을 주는 유의 변수로 판별되었다 치자. 그럼 이 6가지 변수들을 기반으로 통계적 모델을 만들 수 있는데, 이 통계적 모델은 6가지 변수의 조합을 입력하면 유방암에 걸릴 확률을 예측해 낼 수 있다. 

' 35세, 여성, BMI : 25, 가슴 C컵, 초경연령 13세, 출산 1회' 라는 정보를 입력하면 이 통계적 모델은 5년내 10%, 10년내 30%, 생애 60%  와 같은 유방암에 걸릴 확률을 계산해 낸다. 

이 통계적 모델이 주는 결과가  '질병 진단' 인가? 아닌가?  FDA가 '질병 진단용 기기'로 분류한 23andMe 서비스와 비교해 보자.   

'rsXXXXXX에 AA 라는 genotype을 가진 사람은 평균보다 20% 유방암 발병이 많다' 

23andMe 결과는 평균 집단의 유병률에 비해 어느 정도로 유방암 유병률이 높아진다는 상대적 위험도를 계산해 내는데 반해, 전자의 통계적 모델은 5년내, 10년내, 생애 유방암에 걸릴 '절대적 위험도'을 계산해 낸다.  23andMe 가 제공하는 위험도 분석 서비스 보다 더욱 강력하고 직접적인 분석을 제공하는 것이다. 

헌데, 현재 이런 질병 발병 위험도 계산기는 공공 웹서비스/앱을 통해 일반인이 아무런 제재 없이 사용할 수 있다.  23andMe의 위험도 분석이  '진단 기기'고 제재 대상이라면, 이런 공공 서비스들도 제재 되어야 형평성에 맞는 규제라고 이야기 할 수 있다.

미국 국립암센터( NCI ) 의 유방암 발병 위험도 계산기 : http://www.cancer.gov/bcrisktool/ 

전립선암 재단의 전립선암 발병 위험도 계산기 : http://www.prostatecancer-riskcalculator.com/assess-your-risk-of-prostate-cancer#CalculatorContainer

심장 질환 위험도 계산기 앱 : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.buminda.riskcalculate

여성의 가슴 사이즈와 암 발병 

여성의 가슴 크기는 유방암 발병에 영향을 주는 risk factor로 알려져 있다. 

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16284954

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/027753799190469T

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8664807

23andme 에서는 고객 참여 연구를 토대로 23andme 고객 유전체 정보와 가슴 크기의 상관성을 비교하여 유방의 크기를 결정하는 genotype 이 유방암의 위험도를 높인다는 연구 결과를 공개하기도 했다 

http://www.biomedcentral.com/1471-2350/13/53/

가슴사이즈는 당뇨병 발병에도 영향을 준다

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18227448

유방암 조직이 발견된 유방 X선 촬영 결과

가슴 크기를 알면, 유방암이나 당뇨의 위험성을 분석해 낼 수 있다. 그렇다면, 여성의 가슴 크기를 측정하는 행위는 제재되어야 하나?  가슴 크기 측정 자체만으로는 질병 위험도 분석 과정이 없기 때문에 '진단 행위'로 볼 수 없으니 괜찮다?

그렇다면, 위에 소개된 유방암과 가슴 크기의 상관 관계 논문 중 하나의 결과를 가져다가 내 가슴 크기를 대입해서 유방암 위험도를 체크해 보는 행위는 어떤가? 이건 질병 위험도 분석이니 '진단 행위'로 볼 수 있는데, 그렇다면 이런 행위가 법적으로 정당화 되기 전까지는 제재 되어야 하나?  

개인이 스스로 해 보는 건 괜찮은데, 다른 사람을 대상으로 해주면 '진단 행위'로 제재되어야 하나? 내 가족 2명의 가슴 크기를 물어보고, 유방암 위험도를 알려줬다면? 주변사람 10명을 대상으로 했다면? 100명을 대상으로 했다면? 해보니 많은 사람들이 손쉽게 유방암 위험도 분석을 해 볼 수 있으면 좋을 것 같아, 웹서비스로 만들었다면? 앱으로 만들었다면?  

실효성 없는 FDA 제재 

다시 23andMe 서비스의 상황에 이를 적용해 보면, '개인의 유전자를 단순히 reading' 하는 것은 '진단' 의 frame으로 볼 수 있는 질병 위험도 분석이 들어가지 않기 때문에, 법적으로 문제가 없고, 내가 알고 있는 유전자와 질병 위험도의 상관 관계를 내 유전자에 적용해 계산해 보는 행위는 의료용 진단으로 법적 제재의 대상이 된다는 말이다.   실제 현재 23andme는 '질병 위험도 분석' 을 제외한 나머지 분석 결과를 신규 고객에게 제공하고 있다. 

헌데, 23andme 서비스를 통해 자신의 Genome 을 가진 사람은 조금의 노력만 기울이면 23andme 가 제공한 질병 위험도 분석 서비스 보다 훨씬 광범위하고 정교한 질병 위험도 분석을 공개 소프트웨어나 문헌 정보 DB, 매일매일 쏟아지는 유전자-질병 논문자료  등을 통해 확인할 수 있다. 

SNP와 질병 상관관계에 대한 정보가 망라된 wiki SNPedia :: http://snpedia.com/

질병 위험도 분석 공개 소프트웨어 Promethease ::  https://promethease.com/ondemandlicense 

미국 국립유전체연구센터(NHGRI)의 GWASCatalog :: http://www.genome.gov/gwastudies/ 

유전자 분석을 통한 질병 위험도 분석을 원천적으로 막으려면 유전자 reading 자체를 막아야 한다. 그렇다면, risk factor를 단순히 측정하는 모든 행위들을 법적으로 금지해야 하는데, 이는 나이, 성별, 키, 몸무게, 가슴 크기 등을 측정 하는 행위가 모두 금지되어야 함을 의미한다. 

결국 법적으로 risk factor의 측정을 막는 것이 불가능 하다면, risk factor 를 통해 질병의 위험도를 가늠하는 행위 자체를 제재하려는 노력은 그만두고, 차라리 이 과정을 일반인들이 좀 더 안전하게, 호도하지 않고 받아들일 수 있는 테두리 안에 관리하는 편이 훨씬 사회적으로 안전하고 건강한 법적인 테두리가 될거라 생각한다. 

Genome 기반 분자 진단 :: 본격화 되는 Genome 산업

그래서 게놈으로 돈 벌 수 있나요?

2000년대 초중반, HGP(  Human Genome Project )가 끝나면서 뜨거워졌던 Bioinformatics 학회에 가보면 발표 마다 의례히 , "그래서 그걸로 신약 개발한 사례가 있나요?",  " 그래서 그걸로 환자 치료한 사례가 있나요?"  류의 질문들이 나오면, 발표자가 우물쭈물 거리며 talk이 끝나곤 했다.

HGP 이후 Genome 산업에 대해서도 비슷한 시각이 형성되어 왔다. 사실 현대 생물학/의학 연구의 시작과 끝이 Genome 으로 귀결되고 있는 마당에도 실제로 Genome tech을 직접적으로 이용해 환자를 치료하거나 신약을 개발한 실례라고 들만한 건 극소수의 경우에 지나지 않았고, 특히나 성공한 Business model을 얘기하자면 ( 소소한 것들을 제외하면 ), 말문이 막힐 수 밖에 없었던 것이 사실이다.

저게 Genome 이라고요? 음... so what?

분자 진단 

분자 진단이라 하면 인간의 생체 분자( 각종 호르몬, 단백질, 유전자, DNA, RNA 등등)를 정밀하게 Detection 한 후, 그 결과를 기반으로 약의 처방이나 의학적 진단을 하는 행위를 이야기 한다. 분자 진단은 병원에서 아주 일상적으로 약의 처방, 시술의 선택에 앞서 아주 일상적으로 광범위하게 행해지고 있다.

HGP 가 끝나고 난 이후, Genome 연구를 통해 얻어진 지식을 기반으로 유전자를 기반으로 하는 분자 진단 방법들이 속속 개발되었고, 이들 중 몇몇은 상업화 되어 크게 성공하기도 하였다.

대표적인 성공 사례는 올해 여름, 미국의 대법원 판결까지 가서야 논란의 종지부를 찍었던 '유전자 특허'로 떠들석 했던 Myriad genetics( https://www.myriad.com/ )의 BRCA test를 들 수 있다.  Myriad는 BRCA1/2 유전자에 대한 특허를 걸고, 이 두 유전자를 읽어 유방암 위험을 판별하는 BRCA test를 상업화 하여 개당 $3000~4000 사이로 판매를 하였고,  이를 통해 최근 5년 평균 5천억 가량의 매출을 올렸다. ( 매출은 꾸준히 증가세로 2013년은 6천억)  올해 여름  BRCA1/2 유전자 특허에 대한 권리를 박탈당했음에도 불구,  올해 매출이 sum up되는 2014년 fiscal year revenue는 역대 최고인 $710million  우리돈 7천억이 넘을 것으로 예상되고 있다고 한다.

Myriad genetics의 BRCA test ( 제품명은 BRCAnalysis ) 키트. 

유방암과 관련해 또하나의 성공한 분자 진단 상품이 있는데, Genomic Health ( http://www.genomichealth.com/ ) 사가 출시한 OncotypeDX 라는 제품이다. OncotypeDX는 21개 유전자의 발현( Gene expression) 정보를 기반으로 ,  환자의 유방암이 ER-positive 인지 ER-negative 인지를 판별해 주는 제품이다.

 이 제품은 지금까지 3천여명의 case에서 validation이 되었고, 이런 validation 결과들을 기반으로 FDA 승인을 받고 미국을 비롯 전세계에 제품을 판매 중이다. OncotypeDX의 가격은 BRCA test와 비슷한 $3000~3500 정도이며( 미국에서 분자 진단 제품들의 가격대가 보통 이 정도 인 듯), Genomic Health는 이 제품으로 한해 2천억의 매출을 올린다.

유전자 발현 정보를 clustering 하여 Heatmap으로 그린 그림.
두가지 cellular condition으로 패턴화 되는데, OncotypeDX 도 이런 식으로
discrimination되는 유전자 발현을 이용하여 ER-positiive 유방암을 판별한다. 

  미국에서 한해 신규로 유방암 확진을 받는 환자 수가 23만명이 넘는데, OncotypeDX 의 매출 2천억이 모두 미국에서 나온다고 가정하고, 환자수에 대비해 계산해 보면,  미국 유방암 환자 중 1/5 정도가 OncotypeDX 로 ER-positive 유방암 검사를 한다고 유추해 볼 수 있을 정도로 널리 사용되고 있다.

BRCA test나 OncotypeDX의 사례에서 보듯, 분자 진단 상품은 신뢰를 쌓고( FDA 허가 등),  사용의 효용성을 인정받고 대중에 널리 인식되거나, 의료 process의 한 축으로 들어갈 수만 있다면, 적은 제품 생산 비용 대비 큰 매출을 기대할 수 있는  전망 좋은 사업 모델이 될 수 있다.



Genome 기반 분자 진단 

Genome은 유전자의 전체를 의미한다. Genome 기반의 분자 진단이라 하면 Genome 전체를 읽어 분자 진단에 활용하는 기법을 의미한다.  Genome sequencing 가격이 싸지면서, 유전자 한두개, genotype 몇개 읽어서 분자 진단을 하던 한계에서 벗어나 전체 Genome을 읽어 분자 진단을 해도 가격대 성능비가 떨어지지 않는 시대가 도래했다.

왜 Genome 기반 분자 진단인가? 간략하게 Genome 기반 분자 진단 제품들의 특징을 꼽아보면, 아래와 같다

1) Make impossible possible
2) One test fits for all
3) Cost effective

즉, 기존에 불가능하던 것을 가능케 하고, 한번의 분자진단을 통해 많은 기존의 다양한 분자 진단들을 한꺼번에 처리할 수 있고, 그래서 매우 효율적이다( 가격 성능비가 뛰어나다. )

Genome 기반 분자 진단 제품을 출시해 성공적으로 시장에 안착하고 최근 IPO 까지 성공시킨 Foundation Medicine의 FoundationOne( http://www.foundationone.com/ ) 제품을 예로 들어 보자.

FoundationOne은 암환자의 Genome을 읽어, 문제가 되는 Genome 영역을 분석하고, 이를 컨트롤 할 수 있는 표적 drug들이 있는 경우 이들을 profiling 하여 주는 제품 이다.  실질적으로는 Drug들이 target 되는 유전자 영역의 DNA들만 읽으면 되기 때문에, 237개 유전자의 whole DNA를 읽어 분석해 준다.  237개의 유전자를 읽어 분석을 해주는데도, 소비자가격은 $5800 밖에 되지 않는다. ( 유전자 두개를 읽어 $4000에 판매하는 BRCAnalysis 제품을 떠 올려 보라)

기존의 단일 유전자 기반 제품들과 같은 sequencing 기술을 써서 237개나 되는 유전자를 읽어 이런 서비스를 제공하는건, 가격과 technical complexity 등을 고려했을 때  mass market 용으로 서비스 하기는 거의 불가능에 가까웠던 것이 지금은 Genome seq 기술의 발전으로 가능하게 된 것이다. 동시에 한번의 서비스로 237개 유전자에 대한 진단이 가능하고, 언급했던 바 대로 가격은 기존의 단일 유전자 기반 진단 제품과 별 차이가 없을 정도로 cost effective하다.

또다른 제품 Counsyl ( https://www.counsyl.com/ ) 을 살펴보자. Counsyl은 임신하기 전, 아이를 가지려는 계획이 있는 부부가 미리 Genome을 읽어,  부부 사이에 태어나게될 장래의 아이가 특정한 질병에 걸릴 확률을 분석해 주는 서비스를 제공한다.  분석 질병은 100개를 넘어선다.  이 제품 역시 가격은 부부의 Genome 분석을 모두 합해  단돈 $599 !  Counsyl 서비스를 커버하는 보험 가입자의 경우엔  $99 에 제품 이용이 가능하다.  보험 커버 제품이라는 것이 크게 어필이 된 덕인지, 현재 미국 신생아의 약 3% 부모들이 Counsyl 서비스를 이용하고 있다고 한다. ( 이 수치는 매년 증가 추세) Counsyl이 제공해 주는 분석을 기존의 방식으로 하는 경우 2억이 넘는다고 하니, 이 역시 불가능 했던 서비스고, 한번에 100여개의 질병을 동시에 분석하며, 가겨이 매우 저렴하다는 특징들을 가지고 있음을 알 수 있다.

Counsyl 서비스를 order 하면 집으로 날아오는 kit.
저 saliva kit에 침을 듬뿍 밷어 보내면 된다. ( 23andme와 같은 방식 )

Counsyl은 사실 SNP chip을 찍어 분석하니 엄밀하게는 Genome seq을 통한 서비스는 아니다. 최근에는 NGS 방식의 Genome seq을 통해 Mendelian disease 진단 분석을 서비스 하는 회사가 나왔는데,  InVitae라는 회사가 그곳이다.

InVitae(https://www.invitae.com/ )는 위에서 소개했던 OncotypeDX로 성공을 거둔 Genomic Health사가 Genome 기반 분자 진단 시장 진출을 위해 만든 자회사로 현재는 Genomic Health의 공동창업자 이자 CEO 였던 Randy Scott이 next paradigm 인 Genome 기반 분자 진단 시장을 선점하고자 InVitae에 'All-in' 하고 있다고 한다.  이 회사에서 얼마전 최초의 NGS 로 Genome 을 분석하는 DTC( Direct To Consumer) 분자 진단 상품을 출시 했다.

Panel 기반, Condition 기반, Gene 기반으로 주문을 할 수 있는데, 한개를 선택하던, 전체를 선택하던 가격은 $1500로 동일하다. Exome은 아닌듯 하고, 이들이 서비스 하는 모든 유전자 영역을  대상으로 Targeted seq 을 하는 것으로 보인다.  유전자에는 BRCA1, 2 도 포함되어 있어 $1500짜리 이 제품을 주문하면 Myriad의 $4000 짜리 BRCAnalysis 도 포함한 결과를 받아 볼 수 있는 것이다.  앞서 소개한 Genome 기반 분자 진단 제품들과 같이, 이 기존에 불가능했던 수백개의 유전자를 동시에 그것도 2주라는 짧은 기간 안에 결과까지 받아 볼 수 있는 제품을 가능하게 했고, $1500로 가격도 상상을 초월하며, BRCA test 의 경우 처럼, 기존의 유전자 기반 분자 진단 제품들을 포함하고 있을 만큼 효율적인 제품이다.

InVitae의 제품 소개. $1500불, 그리고 결과는 2주 안에 받아 볼 수 있다고 명시되어 있다. 

Genome 산업의 본격적 도래 

분자 진단은 빠르고 값싼 Genome seq 기술 혁명이 가장 먼저 효과적으로 산업적인 진보를 이뤄낼 수 있는 영역이고, 자연스러운 수순으로 분자 진단에 접목된 제품들이 하나 둘 시장에 출시되어, 성공적으로 시장에 안착하고 있다.

Foundation Medicine을 필두로, Genome sequencer 시장을 석권하고 있는 illumina 도 BaseSpace 등의 앱 마켓과 분자 진단 시장을 염두에 둔 MiSeq 라인의 제품, 임신한 여성에 대한 산전 분자 진단 제품을 출시하는 등으로 분자 진단 경쟁에 불을 붙이고 있는 형국이고, Roche 등 기존의 분자 진단의 강자들도 Genome 기반 분자 진단 시장에 내놓을 제품들을 준비하고 있다. 국내는 의료 법 상 여러가지 제약들이 있어, 이런 제품들을 준비하는 기업이나 병원이나 빠르게 제품 출시도 못하고, 그에 따라 자연히 산업의 형성도 늦어지고 있는 형국이다.

앞서 유방암에 이용되는 OncotypeDX 제품의 경우,  미국의 모든 유방암 환자가 이 서비스를 받는다고 했을 때 매출이 1조원이 넘는다.  이런 서비스가 훨씬 더 많은 타겟 고객들을 대상으로 하는 시장으로 확대된다면 어떨까? 모든 암종에 대해 매년 확진 판정을 받는 암환자가 미국만 해도 수백만명이고 전세계적으로 본다면, 의학적인 진단을 필요로 하는 암환자 고객만 매년 수천만명이 발생한다.

Genome 시장, 좀 더 넓게 제약을 제외한 Bio 시장은 사실 그 market 사이즈가 극히 미미했는데, 그 이유는 mass market을 타겟으로하는 제품이 전무했고,  대부분 '연구자'들을 target 고객으로 하는 상품들만 존재했기 때문에, 기본적인 산업 자체의 사이즈가 작을 수밖에 없었다.

분자 진단 시장은 질병을 앓고 있는 전세계의 모든 환자들을 target 고객으로 두는 mass market 이고, Genome 기반 분자 진단 제품들을 통해 인류는 일상적으로 자신의 Genome을 읽는 시대에 들어 서고 있다.

'Genome으로 돈 벌 수 있나요?' 라는 질문에 말문이 막히지 않아도 되는 시대가 목전에 와 있다.

2003년 이후 창업한 1조원 이상 가치의 회사들은 30대 중반의 교육 수준 높은 남성 엔지니어들이 창업한 회사들이다.

원문기사: http://techcrunch.com/2013/11/02/welcome-to-the-unicorn-club/

 2003년 이후 창업해서 10억달러(1조) 이상 찍은 스타트업들의 특성 분석 기사 간단 요약.
이런 조건에 맞는 회사들을 Unicorn club 이라 기사에서 명명하였음.

 1. 2003년 이후 창업한 39개 미국 기반 소프트웨어 회사로 10억 달러 이상 가치 평가.
이는 전체 조사 대상 소프트웨어 startup 중 0.07% 1,538개 기업 중 하나.

 2. 매년 4개 꼴로 unicorn club 회사가 탄생.

 3. Consumer-oriented 기반의 unicorn club 회사가 가장 많고 가치도 가장 높다,(페북을 계산에서 제외하더라도)

 4. 하지만 enterprise-oriented 회사가 평균적으로 가치가 더 높고, ROI 가 더 높다 ( unicorn club 회사들 포함해 평균적으로 본다면) 

5. 유니콘 클럽은 4개 메이저 사업 모델로 구분. Consumer e-commerce, consumer audience, SaaS, enterprise software

6. 잭팟을 터트리기 까지 평균적으로 7년 이상의 시간이 걸렸다.

7. 경험없는 20대 창업자들은 outlier 였다. 교육 수준이 높고 오랜 시간 함께 역사를 만들어온 30대 공동창업자들이 대부분의 성공 사례를 만들어 냈다.
 - 유니콘 클럽 창업자의 평균 창업 나이는 34세.
 - 5번에 언급한 사업 영역별로 unicorn 기업 창업자의 평균 나이는 Audience-driven ( 페이스북, 트위터, 텀블러 등 ) : 30세 SaaS and e-commerce : 35세, 36세 enterprise software : 38세
 - 유니콘 클럽 회사는 평균 3명이 공동 창업.

 - 90%의 공동창업팀은 창업 이전에 학교를 같이 다녔거나( 46%) 같은 직장에 다녔거나( 60%) 하며 함께한 시기가 있었다. 나머지 10%는 투자자에 의해 소개 받거나, 친구의 소개를 받거나, 공통 idea로 일을 같이 하며 알게 되었거나.
 - 학교를 같이 다닌 경우보다, 직장을 같이 다닌 경우 회사 가치가 더 컸다.

 8. 최초의 제품과 완전히 다른 것( Big pivot) 으로 큰 성공을 거든 경우는 outlier에 해당
 - 90%는 original product vision 에 열중해 성공했다.
 - 큰 변화를 통해서 성공한 4개 기업은 모두 consumer company( Groupon, Instagram, Pinterest, Fab)

9. 샌프란시스코( 실리콘밸리가 아닌 샌프란시스코) 가 unicorn 들의 지역 

10. unicorn club의 창업자들 사이엔  variation이 적다. 비슷비슷한 사람들. ( 비슷비슷한 tech 기반 창업자들이 대부분 )
- 오직 2개 회사만 여성 공동창업자가 끼어 있다.
-  founding CEO가 여성인 회사는 단 한 곳도 없다.


디테일한 내용들 재밌는 부분들도 많으니, 원문 참고.

Foundation medicine과 스티브 잡스, 빌 게이츠 그리고 구글.

 암환자의 Genome sequencing 을 통해 personalized drug profiling 서비스 해주는 상품을 비즈니스 모델로 한 Foundation medicine 사가 얼마전 성공적으로 IPO 를 하며 Genome 산업의 본격적인 시작을 알렸다.

 사실 Foundataion medicine이 판매하는 이 암유전체 분석 상품은 죽기전 스티브 잡스가 10만불 비용을 지불하고 시도했던 바로 그 서비스를 효율적으로 다듬어 내놓은 제품이다.

 Foundation medicine의 제품은 $5800 로 잡스의 10만불에 비하면 1/20 에 가깝게 싼 가격이다. 그도 그럴 만한 것이 우선 잡스가 유전체 분석을 했던 2010년은 이미 3년 전이다. 3년 동안 Genome seq 가격은 꾸준히 감소했던 것이 첫 번째 이유. 두번째는 잡스는 전체 Genome을 읽은 반면, Foundation의 FoundationOne 은 236개 유전자만 선별적으로 읽어내어 seq 원가는 사실 잡스의 경우에 비해 낮다는 점.  하지만 단순히 가격을 seq 원가로만 따지자면, 잡스의 경우보다 FoundationOne의  base당 seq 가격이 더 비싸다.  (  genetic variant - drug targetting 분석 시스템이 이 제품의 핵심이지 Genome seq 은 중요한 부분이 아니다. 앞으로 Genome seq은 그냥 복사기,전자렌지 쓰듯 전문성을 필요로하지 않고 누구나 쉽게 사용할 수 있는 유틸리티 제품이 되리라 예상한다.  ) 

각설하고, 불과 3년 전 스티브 잡스 급의 세계적 celebrity만이 접근 가능했던 암유전체 분석이 이제 원하는 사람이면 누구나 가능한 $5800 의 비용으로 가능하게 만든 것이 Foundation Medicine 의 업적이고,  그들의 제품이 실제 환자들에게 의미있는 가치를 주고 있다는 것은 매출과 주식시장에서의 상한가로 여실히 증명되고 있다. 

Foundation Medicine은 사실 학계의 수퍼스타들이 뭉쳐서 처음부터 빠방하게 많은 돈을 투자 받으며 시작된 회사였다.  재미 있는 건 이후 빌 게이츠와 구글이 상당한 투자를 하며 많은 지분을 가져갔다는 점이다.  구글은  $13million 우리돈 130억 가량을 투자해 Foundation medicine사의 지분 9%를 보유하고 있으며,  Foundation의 주식 상장 후 이미 보유지분의 가치는 $90million 우리돈 900억이 넘는 돈으로 불어나 있다. 빌 게이츠는  $5million 우리돈 50억 이상을 투자해 지분 4% 를 소유하고 있고, 주식 상장 후 이미 $30million 우리돈 300억 가량의 시세 차익을 보고 있는 상태라 한다. 

최초의 Genome business 로 상장한 회사에 애플, 마이크로소프트, 구글 3대 IT 대기업이 모두 엮여 있는 스토리는  앞으로 Genome 산업의 방향이  디지털화된 유전체 정보를 기반으로 하는 IT platform과 다양한 application 의  폭발로 이어지는  헬스케어 생태계의 변화의 미래를 단적으로 보여주고 있는 듯 하다. 

JOLIE TEST :: Geference의 대중적 유전성 유방암 위험도 분석 키트

* To whom it may concern, this post contains content on Angelina Jolie's BRCA test and subsequent mastectomy. However, since the JOLIE TEST mentioned in the post were retracted from the market, there is no concern on the right of publicity related to Angelina Jolie anymore. This post is just to provide information on BRCA test and its usefulness for general public in South Korea. 

* 이 포스트는 지난해 (주)제퍼런스에서 출시했던 유방암 susceptibility 분석 제품 '졸리테스트'에 대한 소개 글로 출시와 동시에 올려놓았던 글인데, 초상권 관련 문제로 졸리테스트 이름을 사용할 수 없게 되면서 홈페이지 및 웹 상의 관련 content 삭제 요청을 받고 내렸던 글인데, 출시가 취소된 상황인지라 유전적 유방암 위험도 분석 제품에 대한 내용에 대한 정보들이 담겨 있어 살려 둡니다. 


Geference에서 이번에 JOLIE TEST( http://jolietest.com ) 라는 유전성 유방암 위험도 분석 제품을 출시했다.  그런데 왠 뜬금없이 Jolie ?  헐리웃 영화배우 안젤리나 졸리의 그 졸리를 떠올리셨다면 정답!!

유방암 위험도 검사 후, 유방절제술을 통해 유방을 잘라낸 안젤리나 졸리

안젤리나 졸리,  유방암 

지난 5월 안젤리나 졸리는 뉴욕타임즈에 'My medical choice' 라는 제목의 에세이를 기고했다.
내용을 간단히  요약해 보면,  졸리는 유전성 유방암 위험도 검사 ( BRCA 유전자 분석 ) 를 통해 자신이 87%의 생애 유방암 위험 ( 80까지 산다고 했을 때, 유방암에 걸릴 확률 ) 을 가지고 있다는 것을 알게 되어, 유방암이 걸리기 전에 유방을 잘라내는 유방절제술 ( Mastectomy ) 을 시술 받았다는 것.

외모가 생명인 헐리웃 배우가 여성의 상징과도 같은 양쪽 유방을 유방암에 걸릴 위험이 높다는 이유로, 유방암에 걸리지 않았음에도 절제 수술을 통해 잘라냈다는 사실은 세간에 엄청난 관심을 불러 일으켰다.

이 뉴스와 함께 대중들은 '유방암' 위험도를 미리 유전자 검사를 통해 검사해 볼 수 있다는 사실을 알게 되었고, 위험성이 높은 경우 선택적으로 대처할 수 있는 방법( 졸리와 같은 유방 절제술, etc ) 이 있다는 사실도 알게 되었다.

이런 사실을 알게된 여성들, 특히나 유방암 가족력이 있는 여성들은 졸리와 같은 유방암 위험도 검사를 통해 자신의 유방암 위험도를 검사해 보고,  유방암의 위험도 자체를 스스로 '컨트롤' 하고 싶어 하는 경우가 많았다.  이런 상황에서 이슈가 된 것은 Myriad genetics 라는 회사였다.


Myriad genetics  ::   BRCA1/2 test

안젤리나 졸리가 미리 유방암 위험도를 알게 된 것은, Myriad genetics 라는 회사가 제공하는 'BRCA1/2 유전자 검사'를  통해서였다.  졸리의 게놈(Genome) 중 BRCA1, BRCA2 라는 두개의 유전자를 읽어내어 정상유전자와 다른 변이가 있는 것을 밝혀내고,  졸리가 가진 변이가 87%의 생애 유방암 위험도 ( Life time breast cancer risk) 를 가지고 있다고 분석해 낸 것이다.
( BRCA 유전자와 유방암 위험도에 대한 자세한 과학적 background 는우정훈 님의 블로그 글을 참고 ::  http://geference.blogspot.kr/2013/05/brca.html )

하지만,  Myriad 가 이슈가 된 것은 이런 유용한 검사를 제공하고 있다는 사실 때문이 아니라,  BRCA1/2 유전자에 특허를 걸고, 고가에 유방암 위험도 검사를 판매하고 있다는 사실 때문이었다.

Myriad는 BRCA1/2 유전자 검사를 $4000이 넘는 가격에 판매를 하고 있는데, 이는 유방암 위험도 검사를 원하는 사람이면 누구나 쉽게 선뜻 지불할 수 있는 비용은 아니었다.   더구나 BRCA1/2 유전자 검사에 대한 순수 실험 원가만 생각하면 이 비용은 터무니 없이 비싼 가격이라 볼 수도 있었는데, 이런 비싼 가격이 Myriad의  말많은 유전자 특허로 인해 뒷받침 되고 있다는 사실에 반감을 표시하는 여론이 때마침 Myriad의 특허에 대한 미국 대법원의 최종 판결 시점과 겹치면서 사회적으로 크게 이슈가 되었다.

( 재미있는 것은 한국은 Myriad의 특허가 반려가 되었고, 애초에 특허와 관계없이 BRCA1/2 유전자 검사를 제공할 수 있었음에도 불구하고 보험 적용이 안 되는 경우의 가격이 300만원에 육박하여 특허 보호가 되는 Myriad의 제품과 가격 차이가 없었다.  이는 기본적으로 유전자 검사를 '의료 시술' 행위로 보아, 병원을 통해서만 제공받게 되어 있는 현재의 생명의료윤리법의 제한으로 다양한 이슈들이 복합적으로 작용한 결과라 할 수 있다. )

결론적으로 Myriad의 BRCA1/2 유전자에 대한 특허를 포함한 모든 유전자에 대한 특허는 무효로 최종 판결이 났고 ( 관련한 자세한 내용은 최윤섭 님의 글을 참고 :: http://www.yoonsupchoi.com/2013/06/16/brca_gene_patent-2/  ) ,  유전자를 통한 유방암 위험도 분석은 Myriad 가 아닌 어떤 회사든 공급할 수 있게 되었다.



JOLIE TEST  ::   누구나 부담없이 받아볼 수 있는 유방암 위험도 분석

Geference는 누구나 손쉽게, 낮은 비용으로 유전자를 통해 질병을 분석하고, 관리하고, 치유할 수 있도록 하자는 목표를 가지고 있다. Myriad의 특허가 사라지고 난 후, Geference는 Myriad의 고가의 유방암 위험도 분석 상품을 누구나 손쉽게 해 볼 수 있는 형태로 제공해 보자는 목적을 가지고 가장 cost effective ( 가격 효율적인, 가격성능비가 뛰어난) 한 형태의 유방암 위험도 분석 제품을 기획했고, 그렇게 태어난 제품이 JOLIE TEST 였다.

JOLIE TEST 로고 

Myriad의 BRCA1/2 기반의 유방암 위험도 분석 제품은 BRCA1, BRCA2 유전자 두개를 완전히 읽어내어 위험도 분석을 하는데,  이 두 유전자의 모든 부분에 대해서 유방암과의 연관관계가 밝혀져 있는 것은 아니다. 즉,  특정한 변이에 대해서는 자세하게 오랜 기간 추적 조사 연구( longitudinal study)  를 통해 유방암 발현과의 상관관계가 자세히 연구되어 있지만, 나머지 영역들에 대해서는 그렇지 못하다.

실제 분석 리포트를 보아도, 잘 연구되어 있는 몇개의 부분을 제외하고는 단순히 '유방암 위험'  가능성이 있다 정도로만 표시가 된다. 물론 BRCA1/2의 전영역을 거쳐 문제가 있는 경우 유방암 위험도가 올라간다라는 것은 정설이 되어 있지만, 졸리의 경우 처럼 정확히 87% 생애 위험도가 있다라는 정도의 얘기를 할 수 있는 BRCA1/2 변이는 몇개의 영역에 한정되어 있다는 것이다.

JOLIE TEST는 가장 frequency가 높은 BRCA1/2 유전자 변이인 '185AG deletion' 를 검사 대상으로 하는 유전자 기반 유방암 위험도 검사 키트로, 185AG deletion이 있을 경우 안젤리나 졸리와 같이 생애 유방암 위험도가 87% 까지 올라간다.

이렇게 검사 대상을 좁혀, 가격을 혁신적으로 낮추어 $39.99 에 출시 하였다. 이 정도 가격이면 JOLIE TEST에 관심있는 누구라도 부담없이 받아볼 수 있는 가격일 것이고, 유방암 위험도 검사를 원하는 많은 여성들에게 조금이라도 도움이 될 수 있을 거라 믿고 있다.


JOLIE TEST for AFRICA 

안젤리나 졸리는 나이가 들면서 영화배우 보다 사회운동가의 면모가 더 부각되고 있다. 영화 출연 횟수는 현격하게 줄었고, 아프리카, 동남아시아의 아이들을 입양해서 헌신적으로 키우고, 여러 단체를 통해 봉사에 힘을 쏟으며 살고 있다. (  졸리가 여성으로서 쉽게 선택하기 힘든 유방절제술을 시술받은 것도  자신에게 유방암이 발병되어 아이들이 엄마를 잃어버리게 되는 경우를 막고 싶었기 때문이었다고 한다.  )

Geference의 멤버들 모두  졸리의 이런 철학에 적극적으로 공감하는 바 ( Geference 멤버 Saem은 이번 여름 휴가를 이용해 우간다 의료봉사를 다녀오기도 했다 ),  JOLIE TEST 에 졸리의 철학을 공유하고, 구현해 보고자  졸리테스트 하나 구매시 마다, 아프리카 여성 한명에게 실질적으로 필요한 유전자 검사 ( Malaria 나 AIDS 관련 검사) 를 아프리카 구호 단체를 통해 제공하기로 하였다.

졸리의 이름을 딴 졸리테스트가 많이 판매 될수록 졸리의 철학처럼 많은 아프리카 여성들이 질병의 관리에 도움을 받게 되는 형태가 되니, 나중에 졸리테스트가 혹시나 널리 알려지게 되어 졸리의 귀에도 들어가게 되어도, 졸리가 행복해 할 수 있을 거라는 기대를 가져본다.

제 2회 Geference Tech Seminar 개최

주식회사 Geference 에서 아래와 같이 제 2회 Geference Tech Seminar 를 개최 합니다.

꼭 참여 하실 분들은 contact@geference.com 메일로 등록해 주세요. 

Talk 내용

1. 23andMe API 를 이용한 Application 개발
2. 한국인 유방암 환자 120명의 NGS data 분석과 임상 적용
3. Network genomics  방법론 소개 및 응용