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기존의 침습적인 진단 및 검사방법을 대신할 수 있는 ‘액체 생체검사방법’의 실용화가 최근 주목받고 있지만 아직은 진단 정확도나 암 바이오마커가 불확실하다는 분석이 나왔다.
한국산업기술평가관리원은 최근 PD이슈리포트 ‘액체생검’(Liquid Biopsy)을 통해 기술 현황과 시장 동향, 그리고 임상 적용 가능성 등을 집중 조명했다.
현재 암 진단의 표준방법은 조직생검(tissue biopsy)이다. 이 방법은 내시경이나 바늘 등의 도구를 이용해 인체에 침습적으로 시행하기 때문에 환자는 물론 의사에게도 위험부담이 있고 종양 발생 위치나 크기, 환자 상태에 따라 조직생검을 할 수 없는 경우도 있다.
또 종양 조직간 혹은 종양조직 내 생물학적 특성이 다르게 나타날 수 있어 일부의 조직생검으로부터 얻은 정보가 적절한 치료를 하기에는 불충분할 수도 있다.
이에 연구자들은 조직생검의 위험부담과 부족한 부분을 극복하기 위해 새로운 바이오마커와 진단방법을 찾아내려는 노력으로 액체생검 연구를 활발히 진행하고 있다.
특히 액체생검은 뇌 유사기관, 태양광 농업, DNA 인터넷 등과 더불어 2015년 MIT가 선정한 10대 미래유망기술 중 하나로 선정될 만큼 혁신적인 기술로 여겨지고 있다.
액체생검은 주로 혈류 속에 돌아다니는 종양세포 또는 종양세포로부터 분비되는 핵산(nucleic acids)이나 엑소좀(exosome)을 분석해 암을 진단하는 방법이다.
기존 전립선특이항원(PSA: prostate-specific)이나 EGFR과 같은 단백질들이 암 진단에 사용됐지만 위양성(false positives) 판정의 가능성으로 액체생검에는 대부분 유전자 지표들이 사용된다.
순환종양세포(CTC: circulating tumour cells) 또는 종양세포가 파열돼 혈류로 방출된 유전자(cfDNA: circulating tumour DNA)는 종양세포 특유의 돌연변이 및 기타 유전적 변화 그대로 보존하고 있어 이를 검출하는 액채생검은 위양성 판정의 가능성이 상대적으로 낮다.
특히 CTC는 혈관을 따라 순환하고 있는 종양세포라는 특징이 있고 cfDNA는 반감기가 2시간 정도로 짧아 종양의 현재 상태를 좀 더 명확하게 보여줄 수 있는 종양 특이적 바이오마커로써의 가능성이 매우 높다.
초기 sequencing 기술로는 cfDNA의 탐지가 어려웠고 cfDNA를 생체지표로 이용하기에 일관성이나 신뢰성이 부족했던 것이 사실이다.
그러나 최근 magnetic beads를 이용한 BEAMing 기법이나 PAP, Digital PCR, TAM-Seq 등의 고감도 분석 기법들이 개발돼 미량의 DNA를 감지하고 정량화를 할 수 있게 됐다.
액체 생검 시장의 성장세도 두드러진다. 미국 비씨씨 리서치에 따르면 액체생검이 차지하는 시장은 2015년 기준 글로벌 시장 규모가 16억 달러로 추산되고 있으며 매년 22.3% 성장해 2020년 45억 달러에 이를 것으로 전망되고 있다.
미국 유전체 분석 하드웨어 선두업체 일루미나(Illumina)을 중심으로 다수의 해외업체가 이 시장에 도전장을 냈으며 국내에서도 마크로젠, 지노바이오, 지노믹트리, 파나진, 싸이토젠, 젠큐릭스 등이 연구를 진행하고 있다.
하지만 혈액검사를 통한 암 진단 기법에 한계가 있을 뿐 아니라 검사비용이 고가라는 점은 극복해야 할 문제다.
그동안의 연구결과는 높은 가능성을 보여주고는 있지만 암 진단법으로 정확성을 인정받고 예후 확인이나 예측을 위해 실제 사용되기 위해서는 대규모 임상시험을 통한 검증이 필요하다는 지적이다.
이와 함께 액체생검 기술을 이용한 검사비용이 약 5000달러(한화 약 585만원)에 달해 비용 인하가 요구되고 있다.
더불어 실제 임상 현장에서 매우 중요하게 작용하는 민감도, 특이도 및 재현성이 우수한 표준화된 검출 시스템의 개발도 필요한 실정이다.
KEIT 바이오의약 PD실 이상호 PD는 “비록 임상 적용에 있어 한계를 드러내고 있지만 액체생검은 가까운 시일내에 침습적인 조직생검과 광범위한 이미징을 대신해 암 치료에 대한 보다 정밀한 가이드를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다. |
