바이오테크
상위 10대 바이오테크 빅데이터 기업
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
더 나은 의학을 위한 더 많은 데이터
생물학을 더 많이 이해할수록 아직 모르는 것이 얼마나 많은지도 드러납니다. 2000년대 초 인간 유전체 해독은 대규모 생물학 데이터 활용의 중요한 전환점이었습니다.
이제 유전체학에 전사체학, 단백질체학, 대사체학, 미생물군 연구 등의 데이터가 더해지며 멀티오믹스라는 통합 접근법이 발전하고 있습니다. 이 변화는 다음 글에서 자세히 다뤘습니다. 「멀티오믹스는 바이오테크놀로지의 다음 단계」.
이러한 새로운 도구는 때로 원자 수준까지 세포 내부 활동에 관한 상세 정보를 담은 방대한 데이터를 만들어 냈습니다. 데이터 증가의 핵심 동력은 유전자와 단백질 같은 생물학적 물질의 서열 분석 비용이 급격히 낮아진 것입니다.
출처: ResearchGate
이로 인해 정보기술 중심의 다른 분야에서 사용되는 빅데이터 개념을 생명공학에도 적용할 수 있다는 기대가 커졌습니다.
2018년에도 Barron’s는 「빅데이터가 큰 바이오테크 수익을 이끌까?」라고 물었으며, 업계에서는 「바이오프로세싱을 위한 대규모 데이터 처리 및 분석 구현」 같은 주제가 논의됐습니다.
여러 기업이 생물학 데이터를 대규모로 생성하고 분석하는 흐름에 참여하고 있습니다.
AI와 빅데이터의 융합?
최근에는 AI가 이 흐름을 더욱 가속했습니다. ChatGPT 같은 대규모 언어모델로 AI에 대한 대중의 관심이 커지기 전부터 생명공학 기업들은 머신러닝과 계산모델을 사용해 왔습니다. 데이터와 AI는 서로를 뒷받침합니다.
- AI 모델을 훈련하려면 고품질 및 주석이 포함된 방대한 데이터가 필요합니다.
- AI는 대규모 데이터의 정리와 패턴 탐색을 도울 수 있습니다. 다만 데이터 품질 관리와 결과의 생물학적 검증에는 전문가의 판단이 필요합니다.
그 결과, 빅데이터를 다루던 생명공학 기업들이 AI 활용을 확대하고 있습니다. 신약 발굴과 의료 연구는 분명한 활용 목적이 있지만, 계산 결과를 실제 매출로 연결하려면 실험·임상·규제·상업화 단계를 통과해야 합니다.
빅데이터 바이오테크 상위 10개 주식
1. Illumina
ILMN 가격 차트
Illumina는 유전체 분석 장비와 소모품을 공급하는 주요 기업입니다. 2023년 연결 매출은 약 45억 달러였습니다. 분기 매출과 연간 매출을 구분해야 하며, 과거 성장률이 계속 유지되는 것은 아닙니다.
이를 바탕으로 생명공학 연구에 필요한 유전체 분석 인프라의 주요 공급업체로 자리 잡았습니다.
Illumina는 장비 판매뿐 아니라 시퀀싱 소모품에서 상당한 반복 매출을 얻습니다. 장비의 활용률과 고객의 실험량에 따라 소모품 매출이 달라집니다.
2023년에는 NovaSeq X 장비 352대를 출하했습니다. 새로운 장비는 대규모 유전체 및 멀티오믹스 연구를 지원하지만, 출하량이 고객의 실제 사용량이나 수익성을 그대로 나타내지는 않습니다.
회사는 2만 5,000대 이상에 이르는 시퀀서 설치 기반을 제시했습니다. 이를 모두 NovaSeq X 같은 고처리량 장비로 해석해서는 안 됩니다.
출처: Illumina
Grail 문제
Illumina를 살펴볼 때는 혈액 속의 암 관련 신호를 분석하는 액체생검 기업 GRAIL과의 관계도 중요합니다.
Illumina는 이 기술을 개발한 뒤 Grail이라는 회사로 분사했습니다.
GRAIL은 2023년 2분기까지 7,500명 이상의 의료진이 Galleri 검사를 주문했고 누적 검사 건수가 10만 건을 넘었다고 보고했습니다. 별도의 연구에서 재발성 또는 불응성 혈액암 환자 표본의 잔존 암 신호를 92% 탐지했다고 발표했지만, 이는 일반인 대상 모든 암 재발 검사의 정확도를 뜻하지 않습니다.
몇 년 후, Illumina는 훨씬 높은 가격에 이 회사를 다시 인수했습니다.
미국과 EU 규제당국은 Illumina가 GRAIL 경쟁사에도 시퀀서를 공급한다는 점 등 경쟁 제한 가능성을 우려했습니다. EU는 2023년 승인 전 거래 종결을 이유로 4억 3,200만 유로의 벌금을 부과했지만, 2024년 관할권 관련 유럽사법재판소 판결 이후 관련 결정과 벌금이 철회됐습니다.
또 다른 문제는 비용이 많이 드는 Grail 분사의 조건, 자금 조달 및 Illumina로의 재흡수와 관련되었습니다.
행동주의 투자자 Carl Icahn은 이사회와 거래 과정에 문제를 제기했습니다 . 내부자에게 유리한 거래였다는 등의 주장은 의혹이며 확정된 법적 판단과 구분해야 합니다. 관련 주장을 다룬 Non-GAAP investing의 연재 기사들을 참고하십시오.
이사회는 GRAIL의 분사 계획을 승인했고, 2024년 6월 24일 분사가 완료됐습니다. 당시 Illumina는 GRAIL 지분 14.5%를 남겼습니다.
GRAIL 거래와 분사는 비용 및 경영 부담을 초래했습니다. Illumina의 시퀀싱 사업은 계속됐지만, 이 사건이 주주나 사업에 아무 영향도 주지 않았다고 볼 수는 없습니다.
혈액 기반 암 검사의 확대는 유전체 장비와 소모품 수요에 기여할 수 있습니다. 실제 규모는 임상적 유용성, 검사 채택, 보험 보장과 경쟁에 달려 있습니다.
Illumina는 생물정보학 소프트웨어 기업인 Partek을 인수하며 분석 소프트웨어 역량도 확대했습니다.
2. Schrödinger, Inc.
SDGR 가격 차트
이 회사는 물리 기반 모델을 전문으로 하여 주어진 목표에 가장 적합한 분자를 찾으며, 효능, 용해도, 반감기, 합성 가능성 등 상충되는 지표들을 균형 있게 고려합니다.
머신러닝과 물리 기반 모델을 함께 활용해 분자의 특성을 예측합니다. 특정 프로젝트에서 방대한 가상 분자 집합을 소수의 실험 후보로 좁힐 수 있지만, 계산만으로 임상적 성공이 확정된 후보를 얻는 것은 아닙니다.
출처: Schrodinger
Schrödinger는 2020년 Bayer와 5년간의 기술 협력을 발표했습니다. 계약상 예상 수취액은 약 1,000만 유로였습니다. Schrödinger (SDGR )의 분자 설계 기술과 Bayer의 인실리코 예측모델을 결합하는 것이 목적입니다.
2022년 발표된 Lilly 협력에는 선급금과 함께 최대 4억 2,500만 달러의 조건부 마일스톤 지급 및 로열티가 포함됐습니다. 이 금액 전체가 이미 실현된 매출은 아닙니다.
과거 협력에는 Takeda, Sanofi (SNW.DE ) (SNY ), Bristol Myers Squibb 및 기타 소규모 제약사가 포함되었습니다.
출처: Schrodinger
Schrödinger는 협력 프로그램과 자체 후보물질 포트폴리오를 구축해 왔습니다. 당시에는 적자를 기록하며 연구개발과 기술 확장에 투자하고 있었습니다.
이 회사는 약물 발견을 넘어 복합 바이오제약이나 화학물질, 배터리, 고분자와 같은 소재 분야로 확장을 모색하고 있습니다.
출처: Schrodinger
투자자들은 새로운 협력 관계에 주목해야 합니다. 이는 업계 리더들이 평가한 Schrödinger 기술의 진보와 핵심 기술을 새로운 시장에 확장하는 성공 가능성을 반영하기 때문입니다.
3. Exscientia
이 회사는 AI를 활용해 정밀 치료제를 개발하고 있습니다. 약물 발견 과정의 모든 단계에 전용 소프트웨어를 적용한 “풀 스택” AI 약물 발견 기술을 운영합니다.
출처: Exscientia
회사는 일부 프로젝트에서 후보 발굴 시간 70% 단축과 비용 80% 절감 등의 성과를 제시했습니다. 이러한 수치를 모든 프로젝트의 임상 개발 전체에 적용할 수는 없습니다.
2023년 자료에는 초기 임상 화합물 4개와 약 30개 프로그램 등이 제시됐습니다. 파트너 계약의 최대 65억 달러는 조건부 마일스톤 기회이지, 이미 달성한 수익이 아닙니다. 주요 연구 분야는 종양학과 염증성 질환이었습니다.
출처: Exscientia
이후 2024년 11월 20일 Exscientia는 Recursion과의 결합을 완료하고 완전자회사가 됐습니다. 따라서 이 목록의 두 항목을 계속 별개의 상장 투자 대상으로 간주해서는 안 됩니다.
4. 10x Genomics, Inc.
TXG 가격 차트
10x Genomics는 단일세포 분석과 공간 생물학 기술을 제공합니다. 세포의 위치를 보존하며 유전자 발현 등을 분석해 조직 내 세포의 관계를 연구하도록 돕습니다.
이 회사는 2012년에 설립되었으며, 설립자 중 한 명인 Serge Saxonov는 개인 맞춤형 유전체 검사 회사 23andMe의 R&D 이사였습니다.
10x Genomics는 R&D(현재까지 10억 달러 이상 투자)와 인수를 혼합하여 성장했습니다. 특히 2018년에 Spatial Transcriptomics를 인수하면서 Visium 플랫폼을 확보했습니다.
출처: 10x Genomics – 10x Genomics 인수 연표
이는 2020년에 Readcoor와 Cartana를 인수하여 Xenium 플랫폼을 확보한 방식이기도 합니다.
회사는 이미 2020년 이전부터 Chromium 플랫폼을 제공했으며, 2021년에는 Chromium X를 출시했습니다.
2021년 Tetramer Shop을 인수하면서 10x Genomics는 BEAM (Barcode Enabled Antigen Mapping)를 2022년에 출시했습니다. 이는 연구자들이 면역 시스템의 구성 요소를 상세히 식별할 수 있게 하며, 면역 및 새로운 질병 연구에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
2023년 2분기에 매출이 전년 대비 17% 성장했으며, 이는 Xenium 판매에 의해 촉진되었으며, 2023년 8월에 100대 판매 이정표를 달성했습니다.
또한 회사는 2023년 9월에 주요 경쟁사인 Nanostring에 대한 중요한 승리를 거두었습니다. 다만 이 CosMx 제품 관련 예비금지명령은 2024년 2월 26일 항소심에서 취소됐습니다. 2023년의 결정을 현재도 유효한 유럽 전역 판매금지로 설명하면 부정확합니다.
공간 생물학은 연구용 시장에서 발전하고 있으며 의료 분야로 확장될 가능성도 있습니다. 임상적 채택에는 별도의 검증이 필요합니다. 설치 장비의 증가가 소모품 매출에 기여할 수 있지만, 실제 매출은 사용량과 경쟁에도 영향을 받습니다.
5 . Oxford Nanopore Technologies plc (ONT.L)
Oxford Nanopore는 플로셀 내 나노포어를 통과하는 DNA나 RNA가 전류에 일으키는 변화를 측정하는 시퀀싱 기술을 사용합니다. 전기적 신호와 분석 소프트웨어로 염기서열을 추정합니다. 이 방식은 실시간 염기서열 분석을 지원합니다. 컴퓨터가 유전서열을 읽을 수 있게 한 최초의 기술이라는 뜻은 아닙니다.
출처: Oxford Nanopore
긴 서열을 읽고 실시간으로 분석할 수 있다는 점은 구조변이, 암 연구, 병원체 분석 등에 유용합니다. 정확도와 처리시간은 장비, 화학 구성, 분석모델 및 실험 조건에 따라 달라집니다.
휴대 가능한 MinION부터 대규모 장비까지 다양한 제품을 제공합니다. 과거 약 1,000달러 수준의 시작 패키지가 소개됐지만, 이를 모든 시퀀싱에 필요한 총비용이나 현재 가격으로 받아들여서는 안 됩니다.
이처럼 다양한 분석 방식이 발전하면서 Oxford Nanopore가 성숙한 시퀀싱 시장에서 차지할 위치도 계속 변화하고 있습니다.
일부 용도에서는 기존의 광학 기반 시퀀싱을 대체할 가능성이 있습니다.
또는 저용량 또는 모바일 시퀀싱, 혹은 긴 유전 서열의 고정밀 판독이 필요한 경우에 성공적인 틈새 응용 분야가 될 수도 있습니다.
회사는 또한 단백질, 단백질의 번역 후 변형 또는 소분자 등 생명과학 최전선의 측정으로 확장할 계획입니다.
6 . Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.
DNA 가격 차트
이 회사는 특정 용도를 위한 주문형 유기체를 생산하고 있습니다. 다수의 연구 프로그램과 파트너십을 통해 적용 분야를 폭넓게 다각화했습니다:
- 칸나비노이드
- mRNA 백신 생산 및 핵산 의약품
- 식품 단백질
- 바이오 비료 생산 (Bayer와 파트너십)
- 장 질환용 프로그래머블 미생물
- 미세플라스틱 생물정화
- 생물보안 및 병원체 탐지
- 폐기물 및 오염 물질 재활용
이러한 프로그램은 CRISPR 등 여러 유전자·세포 공학 도구를 활용할 수 있습니다. 예를 들어, Ginkgo의 CAR-T 세포치료제 개발 협력이 있습니다.
세포 엔지니어링을 위한 즉시 사용 가능한 플랫폼을 제공함으로써 Ginkgo는 바이오테크 산업에서 핵심 서비스 제공업체가 되고 있으며, 제약 산업을 넘어 농업, 생물보안 및 산업 화학 공정까지 확장하고 있습니다.
전문 지식과 속도를 제공하며, 연구 프로젝트에 필요한 고정 비용 및 자본 지출 규모를 감소시키는 데 도움을 줍니다.
최근의 다양한 고객 및 파트너 관계는 이러한 적용 범위를 보여줍니다.
출처: Ginkgo Bioworks
Ginkgo의 데이터 역량은 다양한 생물과 적용 분야에서 축적한 세포주, 실험 및 유전적 설계 데이터에서 나옵니다.
이는 특정 응용 분야에 국한되지 않고 유전자 편집 및 세포 엔지니어링 기술에 베팅하려는 투자자에게 매력적인 주식이며, 성장 중심 투자자에게 더욱 흥미롭습니다.
인간 유전질환 치료에 집중하는 일부 CRISPR 기업과 달리 Ginkgo의 사업은 농업, 바이오엔지니어링, 산업용 소재, 생물보안 등으로 넓게 분포합니다.
유전 데이터와 편집 도구, AI의 발전은 Ginkgo Bioworks에 기회를 제공할 수 있습니다. 사업 성과는 프로그램의 성공과 고객 수요에 달려 있습니다.
7. BenevolentAI SA (BAI.AS)
BenevolentAI는 AI 기반 신약 발굴 플랫폼을 개발하고 여러 질환의 후보물질을 연구해 왔습니다. 아토피 피부염 후보 BEN-2293은 2023년 임상 2a상에서 이차 평가변수인 효능 지표를 충족하지 못했고 추가 지출이 중단됐습니다.
다른 기업들이 AI를 사용해 세포 활동이나 단백질 3D 구성을 예측하는 반면, Benevolent의 BenAI 엔진은 기존의 3,500만 건이 넘는 과학 논문 데이터베이스를 조사하여 새로운 통찰을 얻습니다.
그 후 이러한 잠재적 발견을 아이디어의 실험적 검증, 인실리코 분석, 적응증 확대/약물 재목적화 과정을 포함하는 프로세스에 통합합니다.
출처: Benevolent
기존 약물이나 알려진 기전을 새로운 적응증에 활용하면 축적된 자료를 사용할 수 있습니다. 그러나 초기 임상 안전성 자료만으로 새로운 용도에서의 안전성과 효능이 입증되거나 규제 절차가 면제되는 것은 아닙니다.
회사는 AstraZeneca와 진행 중인 협력 (AZN ) 을 통해 섬유증과 만성 신장질환 분야를 연구해 왔습니다. 2019년 시작한 협력은 2022년 심부전과 전신홍반루푸스(SLE)로 확대됐습니다.
또한 Merck KGaA와 파트너십을 체결 (MRK.DE ) 하여 종양학 및 신경염증 분야 전문성을 활용하고, 실현 가능한 소분자 후보 물질 발굴에 집중함으로써 AI 기반 약물 발견 계획을 지원합니다.
BenevolentAI는 바리시티닙의 COVID-19 치료 가능성을 제안하는 데 기여했습니다. 이후 관련 임상시험과 규제 검토를 거쳐 특정 입원 성인 환자 치료용 FDA 승인이 이뤄졌습니다. AI 제안 자체가 승인이나 효능을 확정한 것은 아닙니다.
8. AbCellera
ABCL 가격 차트
AbCellera는 새로운 항체 기반 의약품 카테고리 개발을 전문으로 합니다.
특히, 이전에 항체 개발이 어려웠던 치료 표적인 GPCR 및 이온 채널 플랫폼을 개발 중이며, 다른 플랫폼인 T세포 연결항체 플랫폼은 암세포와 T세포를 연결하는 항체를 개발하며 효능과 안전성 개선을 목표로 합니다.
출처: AbCellera
당시 회사 자료에는 100개 이상의 프로그램, 임상 단계에 진입한 항체 13개 등이 제시됐습니다. COVID-19 항체 두 종류에 대한 긴급사용승인(EUA)을 모든 적응증의 정식 품목허가와 혼동해서는 안 됩니다. 해당 항체의 사용승인은 이후 변이 바이러스에 대한 효과 감소 등으로 제한·철회됐습니다.
출처: AbCellera
AbCellera 프로세스의 핵심은 다양한 후보 항체에 접근하는 것이며, 머신 비전으로 구동되는 고처리량 단일 세포 스크리닝을 통해 적합한 항체를 선택합니다.
9. BioXcel Therapeutics
BTAI 가격 차트
BioXcel Therapeutics는 AI를 활용해 기존 의약품이나 후보물질의 새로운 용도와 제형을 찾는 약물 재혁신에 집중합니다. 이미 알려진 물질이라도 새로운 용도에서 유효성과 안전성을 다시 평가해야 합니다.
또한 승인된 제품을 새로운 용도로 탐구합니다.
회사는 AI 기반 가설 생성과 검증이 일부 탐색 단계를 단축할 수 있다고 설명합니다. 6개월 또는 12개월 같은 개발 예시는 모든 후보물질의 전체 임상 개발기간을 뜻하지 않습니다.
약물의 제형이나 투여 경로를 바꾸면 기존의 한계를 개선할 가능성이 있습니다. 다만 재제형화와 유전자 재조합은 다른 개념이며, 새로운 제형이 부작용을 제거한다는 보장도 없습니다.
이 모델은 이미 성과를 보였으며, IGALMI 는 2022년 성인의 조현병 또는 양극성 I·II형 장애와 관련된 급성 초조 증상의 치료용으로 FDA 승인을 받았습니다.
IGALMI는 덱스메데토미딘을 설하 또는 협점막으로 투여하는 필름 제형입니다. 대사 안정제와 결합한 약이라는 설명은 부정확합니다.
당시 개발 프로그램에는 BXCL501의 추가 적응증과 가정 내 사용 가능성 등이 포함됐습니다. 파이프라인의 단계와 우선순위는 이후 바뀔 수 있습니다.
알츠하이머병 관련 초조 증상을 위한 연구 대상은 덱스메데토미딘 필름 BXCL501입니다. 항히스타민제 라트레피르딘을 재제형화한 프로그램이 아닙니다.
다른 프로그램은 양극성장애 또는 조현병 관련 초조 증상에 BXCL501을 가정에서 사용하는 방안을 연구했습니다. 2024년 당시 이 가정 내 사용은 승인된 용도가 아니었습니다.
IGALMI 사례는 데이터와 AI를 활용한 약물 재창출이 기존 성분의 새로운 제형이나 적용 분야를 탐구하는 데 기여할 수 있음을 보여줍니다. 승인 범위는 제품과 적응증별로 확인해야 합니다.
10 . Recursion Pharmaceuticals
RXRX 가격 차트
Recursion Pharmaceuticals (RXRX ) 는 신약 발굴에 AI를 활용합니다.
회사의 접근 방식은 신약을 시장에 출시하는 데 필요한 시간과 비용을 크게 줄이는 것을 목표로 합니다.
탄탄한 데이터셋 구축은 설립 이래 회사의 핵심 과제로, 바이오데이터와 관련된 여러 문제를 해결하고자 합니다:
- 아날로그 데이터, 팩스에서 PDF 또는 스캔된 출력물까지.
- 주석이 거의 없거나 전혀 없는 고립된 데이터.
- 재현이 어려운 연구.
회사는 대규모 자동화 실험실을 구축했으며, 당시 자료에서 주당 최대 약 220만 건의 실험을 수행·디지털화할 수 있는 역량을 제시했습니다.
대규모 이미지 데이터와 고성능 연산 장비를 활용해 생물학적 패턴과 유전자·화합물 간 관계를 추론합니다. 모델이 예측한 수조 개 관계가 모두 실험으로 검증된 결과이거나 치료 효과를 뜻하지는 않습니다.
출처: Recursion
Recursion은 Nvidia와 협력해 2024년 1월 Phenom-Beta 모델을 BioNeMo에서 제공했습니다. 모든 모델이 대규모 언어모델인 것은 아닙니다. NVIDIA (NVDA ) DGX Cloud를 통한 연산 자원 접근도 협력의 일부였습니다.
당시 자료에서 자체 파이프라인은 주로 희귀질환과 종양학에 집중했으며 임상 2상 후보 3개를 제시했습니다. 개발 단계는 이후 임상 결과와 사업 재편에 따라 바뀔 수 있습니다.
출처: Recursion
신경과학, 치료가 어려운 종양학 등 보다 복잡한 분야에서는 해당 분야의 기존 기업과 파트너십을 구축하는 것을 선호합니다.
예를 들어, 신경과학 분야에서는 Roche와, 치료가 어려운 종양학 목표에서는 Bayer와 협력합니다.
마지막으로, 회사는 기술 및 데이터를 라이선스하는 관계를 구축했으며, 특히 데이터 교환을 협상하여 양사가 향후 활용할 정보를 확대할 수 있는 경우에 중점을 두고 있습니다.
