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개인유전체맵 플랫폼 기술

신테카바이오는 세계 다양한 인종 가운데 수천명의 혈액을 추출하여 NGS시퀀싱을 거쳐 마하슈퍼컴퓨터로 유전체 분석을 합니다. 이렇게 분석된 데이터는 신테카바이오의 자체 기술인 Adiscan엔진으로 3가지의 DB인 대립유전자깊이정보(Allele Depth), 유전형질정보(Genotype), 반수체정보(Haplotype)로 생성합니다. 이 3가지 DB는 빅데이터용 초고속 병렬분산용 스토리지인 “MAHA-FsDx”로 저장되어 유전체 통합 데이터로 완성됩니다. 이러한 빅데이터를 생성하고 운영하는 기술을 유전체맵 플랫폼 기술이라 합니다.

*ADISCAN 엔진 이란? 개인의 전장유전체를 하나의 긴 스트링으로 추출하는 바이오 소프트웨어로 신테카바이오의 자체 보유기술 입니다.

pmap flow

마하슈퍼컴 시스템 (MAHA-FsDx)

최근 바이오 산업의 급격한 발전에 따라 유전자검사 수요가 급증하여, 복잡한 유전체 분석을 보다 정확하고 빠르게 처리하기 위해 유전자 검사 전용 마하슈퍼컴퓨터가 개발되었습니다. 따라서 유전체 특화용 마하슈퍼컴시스템(MAHA-FsDx)은 데이터 프로세싱 비용을 낮추고, 유전체 기반 질병 진단을 최적의 환경에서 운용 되도록 합니다. 기존 차세대 염기서열 분석(NGS) 유전자 검사 후 마하슈퍼컴시스템 기반 유전체 빅데이터를 활용하여 위양성을 줄이는 등 유전체 분석의 다양한 방면에 활용되고 있습니다.

또한, 유전체 특화용 마하슈퍼컴시스템(MAHA-FsDx)은 유전체 특화용 메모리 캐시 기반 마하분산병렬계산(distributed parallel computing) 환경으로 구성이 되었고, 전장유전체를 빠르게 분석하고 통합하는데 용의하게 설계가 되어 있습니다.

마하슈퍼컴 시스템의 특징은 대량의 전장유전체 분석을 극대화 시킨 슈퍼컴퓨팅 시스템이라고 할 수 있습니다. 본 시스템은 다수의 ETRI기술이전 특허를 포함하고 있고, ETRI에서 개발한 마하시스템 기반하에 추가적으로 I/O를 높이기 위하여 메모리 캐시 스토리지 서버, 데이터 청크 크기(chunk size) 및 네트워크 환경을 최적화 하여 MAHA-Fs보다 추가 가속이 가능한 유전체전용 “MAHA-FsDx”로 개발되었습니다.

본 기술 “MAHA-FsDx”는 자체적으로 특허출원을 하였습니다.

마하슈퍼컴 시스템은 세계최고의 Luster시스템 대비
대규모 저장공간과 용량,성능 경제성이 더욱 뛰어납니다.

인공지능 기반 플랫폼 (유전체 빅데이터 & 인공지능 신약개발 기업)

"신테카바이오는 독자적인 유전체 빅데이터 및 AI 기술력으로 신약 개발의 다양한 영역에서 혁신을 추구합니다."

  • 신생항원 발굴 플랫폼(NEOscan™):
    암 유전체 분석과 AI 딥러닝 기술을 기반으로, 환자의 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료할 수 있는 신생항원 펩타이드를 90% 이상의 정확도로 예측합니다. NEOscanTM으로 발굴된 개인맞춤형(personalized) 또는 공유(shared) 신생항원은 펩타이드 백신∙세포치료제 등 다양한 형태의 면역항암치료제 개발 플랫폼에 적용 가능합니다.
  • 약효예측 바이오 마커 발굴 플랫폼(GBLscan™):
    초기단계 임상시험에서 확보된 약물반응성 및 유전체 데이터를 사용하여 약효예측 바이오마커를 발굴합니다. 발굴된 바이오마커는 환자선별에 적용되어 후기 임상시험의 성공률을 크게 향상시킬 뿐 아니라, 바이오마커를 기반으로 한 적응증 확장과 약물의 리포지셔닝, 임상실패 약물의 회생 또한 가능하게 합니다.
  • 합성신약 후보물질 발굴 플랫폼 (Deep-matcher™):
    AI 기반 유효물질 도출과 최적화를 통한 선도물질 발굴, 2차 타겟과 오프타켓 분석, 약물저항 바이오마커의 개발을 위한 플랫폼으로 정확하고 효율적인 신약후보물질 발굴을 가능하게 합니다.
인실리코 시뮬레이션

하플로타이핑 (Haplotyping)

하플로타이핑-패널은 [1]HLA유전자(조직적합성검사), [2]KIR(killer cell immunoglobulin-like receptor), [3]약물대사유전자 및 [4]혈액유전자로 구성이 되어 있습니다. 그리고 특히 본 패널에서 사용하는 유전자는 변이가 많은 영역(highly polymorphic)이기 때문에 유전형질정보 및 유전형을 계산하는 것이 까다롭습니다.

신테카바이오는 최근에 개발한 HLAtyping기술, 즉 계층화기술 기반하여 유전형을 계산하는 알고리즘을 성공적으로 특허출원 완료하였습니다.

특히 [1]HLA유전자(조직적합성검사)[2]KIR의 활용은 다음과 같습니다.

모든 고등동물에서 서로 다른 개체간에 조직이식을 할 경우 조직을 받은 개체의 면역체계는 타인의 조직을 인식하여 거부반응을 일으키게 됩니다. 때문에 조직이식이 필요한 환자와 공여자는 조직 적합성 테스트를 실시해야 하며, 거부반응을 최소화하여 이식 성공률을 높이기 위해서는 환자와 공여자의 HLA type이 유사하거나 일치해야 합니다. 신테카바이오는 빅데이터 기반 프로그램으로 정확하게 HLA 유형을 예측하여 장기이식시 필요한 조직적합성을 확인할 뿐만 아니라, 개인식별, 질병민감성 등과 관련된 정보를 제공할 수 있습니다.

[3]약물대사유전자[4]혈액유전자의 활용은 다음과 같습니다.

인간은 수많은 음식, 영양소, 및 약물 등에 항상 노출이 되어 있습니다. 특히 질병의 치료 및 예방에 사용되는 의약품은 인체에 존재하지 않는 외인성 물질(xenobiotics)이 대부분 입니다. 우리 몸이 경험한 적이 없는 물질이 체내에 들어오면 이 들을 체외로 보내려는 시도를 하게 됩니다. 대사(metabolism)는 외인성 물질인 의약품을 체외로 보내는 가장 적극적인 인체활동 중 하나인 셈입니다.

최근의 연구결과는 개인마다 다른 유전형을 이용하여 최적의 약물과 용량이 예측 가능하다는 것을 보여주고 있습니다. 사람의 염기서열이 해독되고 일부 유전자의 기능이 밝혀지면서 약물의 반응과 관련된 여러 유전형이 약효의 발현 혹은 이상반응의 발생과 밀접한 관계가 있다는 것이 밝혀지고 있습니다.

Haplotyping-Panel은 다양한 분야에서 이용될 수 있습니다.

hla 이용분야 장기이식, 제대혈이식 등

장기이식, 약물대사, 제대혈이식, 골수이식, 줄기세포치료 등: 적절한 공여자를 선정하기 위해 필수적으로 시행

hla 이용분야 장기이식, 제대혈이식 등

질병진단의 보조방법: 특정 HLA 형별과 밀접한 관련이 있는 강직성 척추염, 류마티스 관절염, 건선 등

hla 이용분야 장기이식, 제대혈이식 등

법의학:
친자감별, 범죄자식별 등 개인식별

hla 이용분야 장기이식, 제대혈이식 등

기타 유전학적 관련 연구, 면역학 연구, 유전자 분석의 유추자료 등