2. 5가지 최신 암치료 기술동향
"Five Cutting-Edge Cancer Treatments"
사이언티픽아메리칸 기사를 소개한다. '5가지 최신 암치료 기술' 로 번역했다.
요즘 뉴스에 나오는 암치료 관련 기사를 이해하기 위해서 꼭 읽어봐야 할 기사라고 생각한다.
정밀의학 precision medicine, 면역학 immunology, 후생유전학 epigenetics 의 발전이 의사들의 암치료 양상을 어떻게 바꾸고 있는가를 다루고 있다. 각각의 주제가 방대하고 발전이 빠르며 여러분야의 과학이론과 지식이 결합된 것들이라서 주제 하나씩을 큰 주제로 다루어야 하지만 이 기사에서는 이해하기 쉽게 아주 짧게 요약해 놓았다고 보면 된다. 이 기사는 MSKCC (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) 의 기술과 연구둉향을 소개한 홍보성 Sponsored 기사다. 하지만 이 기사에서 말하는 5가지 현대기술의 동향을 파악하고 있다면 미래의 암치료 방식을 예측해 볼 수도 있다. 또한 지금 호들갑스럽게 소개되고 있는 각종 암치료기술과 관련된 기사나 광고의 대부분이 이 다섯가지 기술의 범주에 해당된다는 것을 알 수 있을 것이다.
1:1 번역보다는 자연스러운 요약 형태로 번역했으며 곳곳에 본인 EarthianK 의 의견과 추가설명을 달았다.
1. 정밀의학 Precision Medicine
1월에 오바마 대통령이 State of the Union 연설에서 정밀의학에 관한 행동전략 initiative on precision medicine 을 말했다. 미래에는 모든 사람들이 자신의 유전적 조건과 병력에 최적화된 관리와 치료를 제공받을 수 있을 것이고 이러한 개인맞춤형 치료가 전통적인 치료법보다 효과적이고 부작용을 줄일 수 있을 거라는 기대 때문이다.
아직 와닿지 않을 지 모르지만 현재의 기술발전 속도라면 그리 머지 않은 미래에 현실화 될 것이다. 이 기술의 바탕에는 지금까지 쌓아온 암에 대한 생물학적, 의학적 이해의 발전과 함께 최근에 급격히 발전해 온 차세대염기서열분석법 Next Generation Sequencing, NGS 과 데이타 과학 Data Science (빅데이터 처리, 인공지능 기술 등) 의 조합이 이루어지고 있기 때문이다.
실제로 미국 최고의 암병원인 미모리얼 슬로안-캐터링 캔서센터 Memorial Sloan Kettering Cancer Center, MSKCC 의 병리학자들은 MSK-IMPACT 라는 암 DNA 서열테스트 tumor DNA-sequencing test 를 하고 있으며 연구진들은 암환자들의 암의 유전적 변이에 따라 어떤 임상시험에 환자들을 참여시키고 어떤 치료옵션을 제곧할 수 있을 것인가 대한 연구를 진행하고 있다.
미레에는 암진단의 병리학 목록에 암유전자의 서열분석도 포함될 것이며 진단 이후의 치료방법 선택에 있어서도 개개인의 유전적 특징과 암유전자 변이가 중요한 요소로 고려될 것이다.
2. 면역치료 Checkpoint inhibitors: Triggering immune defense
환자자신의 면역시스템을 이용해 암과 싸운다는 개념의 면역치료 immunotherapy 는 한세기 동안 이어져온 오랜 개념이었다. MSK 의 연구자들은 nivolumab 과 ipilimumab 의 개발에 주요한 역할을 했다. 이 약품들은 (실제는 화학물질이 아닌 항체) checkpoint inhibitors 라고 불리며 면역체계의 T cells T 세포가 암세포와 싸우는 능력을 증가시키는 면역치료제의 일종이다.
인체 세포의 표면에는 면역세포에게 자기세포임을 알려주는 표면단백질들이 존재하는데 이를 checkpoints 라고 한다. 이 checkpoints 에 작용해 기능을 막으면 T 세포가 암세포를 외부물질로 인지하고 암세포를 죽이게 된다. 이 과정을 촉진시키는 작용을 하는 것이 바로 checkpoint inhibitor 이다.
현재까지 위의 두 약물들은 놀라운 치료효과를 보였다. Nivolumab 은 폐암 lung cancer, 신장암 kidney cancer의 치료에 사용이 허가되었으며 방광암 bladder cancer, 유방암 triple-negative breast cancer 등 다른 종류의 암에도 효과가 있는 것으로 나타나고 있다. 이러한 면역치료가 모든 사람들에게 적용되지는 않지만 연구자들은 이 약물들이 어떻게 작동하는지, 어떻게 개선할 것인지를 계속 연구하고 있다고 한다.
화학적 항암제가 아니라 환자의 암 특성에 따라 효과적인 면역치료제를 선택할 수 있는 시대가 찾아올 것이다.
3. 세포기반 치료 Cell-based therapy: "Living Drugs" to better fight cancer
Ipilimumab 과 novolumab과 함께 MSK 의 연구진들은 환자 자신의 T cells T 세포를 조작해서 암세포를 더 잘 공격할 수 있게 만드는 방법을 개발하고 있다. 이 치료기술은 chimeric antigen receptor therapy, CAR therapy 로 불린다. 환자의 혈액에서 T 세포를 채취해서 암세포의 특정 단백질을 인지할 수 있게 유전적으로 조작한 후 다시 환자의 혈관으로 주입하는 방법이다.
이 방법은 현재 재발된 급성 B 세포 백혈병 relapsed B cell acute lymphoblastic leukemia 과 다른 혈액암 blood cancers 에 효과가 나타났으며 다른 고형암 solid tumor 에도 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.
이 기술의 특징은 실제 살아있는 세포를 이용한다는 점이다. 화학적 약물이나 항체같은 생물학적 약물보다 더 빠르고 능동적으로 환경적 변화를 인지하고 반응하며 또한 제대로 작동하는 잇점이 있다. 세포를 기반으로 하는 치료기술을 적용하기 위해서 과학자들은 기술의 안정성과 잠재적인 부작용에 대한 연구를 하고 있다.
4. 후생유전적 치료 Epigenetic therapy: setting cancer cells straight
전통적인 암치료 방법은 수술이나 방사선으로 암을 제거하거나 없애는 것이다. 최근의 후생유전학 epigenetics 의 발전은 이 전통적인 방벙에 다음과 같은 선택지를 더한다. 만약 암세포를 이전의 정상세포로 돌아가게 만들 수 있다면?
Epigenetics 의 발견-유전자는 주변영향에 따라서 켜지거나 꺼질 수 있다-은 암을 포함한 다른 질병들에 대한 우리의 이해를 바꾸고 있다. 또한 MSK 에서 임상시험 중인 여러 약물들의 개발을 이끌었는데, 이들은 epigenetic enzymes 에 작용하여 세포의 유전적 프로그래밍 genetic programming 을 조절하는 것이다. 이 연구의 목적은 세포를 파괴하는 것이 아니라 예전의 정상적인 성장과 발달상태로 되돌리는 것이다.
MSK 에서 진행되고 있는 임상시험에서 AG-221은 2015년 9월까지 자료에서 치료에 반응하지 않는 159 명의 급성백혈병 환자들에게서 38% 의 치료반응률 response rate 을 보였다.
5. 암전이 연구 Research into metastasis: Unmasking the latent enemy
지난 200년 동안 과학자들은 암전이-암이 어떻게 원래의 발병위치를 벗어나서 다른 조직으로 번지는가-에 대해서 연구해왔다. 암전이 연구는 암전이가 10명 중 9명의 사망원인이며 1960년대 이후로 암전이로 인한 사망률은 크게 나아지지 않았다는 점에서 중요하고 절박한 실정이다. 이 연구의 어려움은 수백만개의 암세포 중에서 전이를 일으키는 세포의 수가 매우 적어서 검출과 분리가 어렵기 때문이다.
최근에 과학자들이 유방암 breast cancer 과 신경모세포종 neuroblastoma 의 전이와 관련된 유전자들과 전이과정을 찾아냈다. MSK 의 과학자들은 전이성 암세포들이 놀라울 정도로 혈관에 달라붙는 경향을 띤다는 사실을 알아냈다. 또한 암세포들이 어떻게 인체의 면역반응을 피하고 주변의 정상세포와 조직들을 빼앗아 암의 유지와 전이에 이용하는지에 대한 이해를 높였다. 이러한 발견들을 바탕으로 약물을 개발하고 시험하고 있다.
MSK 의 Joan Massague 박사는 이러한 노력들은 통해 우리의 암에 대한 이해의 수준을 과거의 이해하기 힘든 질병에서 정규화된 질병의 수준으로 만들 것이라고 말했다. 감염성 질환에 대해 항생제와 다른 처방들이 있듯이 머지않은 미래에 암에 대해서도 비슷한 수준의 대응이 가능할 것으로 기대하고 있는 것이다.
이 기사의 기대가 성급한 전망일 수도 있다. 그러나 과거와 달리 새로운 기술의 발전과 융합에 따라 실현 가능성이 점점 높아지고 있는 것도 사실이다. 분명한 것은 과거의 암치료와 가까운 미래의 암치료는 많이 달라질 것이란 점이다. 현대의 과학기술을 반영해서 미래의 치료방향은
- 화학적 항암제에서 생물학적 항암제로,
- 평균적 처방에서 개인별 맞춤처방으로,
- 암 유전자의 서열분석을 포함한 정밀의학으로,
- 암의 파괴와 제거에서 정상으로 되돌리기, 재프로그래밍으로,
- 암전이예방과 치료로
바뀔 것이다.
각 주제의 내용을 모두다 잘 이해라기란 어렵다. 최신 암연구와 치료의 동향이 되는 5가지 키워드로 기억하자.
- Precision Medicine
- Checkpoint Inhibitors (Immunotherapy)
- Cell-based Therapy (CAR Therapy)
- Epigenetic Therapy (Genetic reprogramming)
- Metastasis Research
이러한 암연구와 치료의 방향성을 파악한 후에 선진국 정부와 기업의 대응, 우리나라 정부와 기업의 대응을 살펴보자. 과학과 기술의 발전에 따라 개개인의 건강관리의 수준이 높아진다는 측면과 함께, 기술 발전에 따르는 법령과 규제의 정비에 임하는 각국 정부의 태도, 이익을 쫒는 각국 기업들의 뜨거운 경쟁의 현장이 생생히 펼쳐질 것이다. 덤으로 신문이나 TV 뉴스에 나오는 암치료와 관련된 기사들이 이 5 가지 중에 어떤 범주에 해당하는 지 스스로 판단해 보자.