바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 김성민 기자

▲clinicaltrials.gov 참고

미국의 유전체 기업 그레일(Grail)이 액체생검(Liquid biopsy)을 통한 조기진단 기술 개발을 위해 두번째 대규모 임상에 돌입했다.

그레일은 12만명의 유방암환자를 대상으로 암 조기진단을 위한 다기관 임상연구(multicenter clinical study)인 'STRIVE Study'를 시작했다고 21일 밝혔다.

그레일은 지난달 시리즈B에서 1조 300억원(9억 달러)를 투자받아 업계의 이목을 주목시켰던 기업이다. 대규모 자본은 혈액으로 암을 조기진단하는 기술을 연구∙개발함과 동시에 환자에서 데이터베이스를 확보하기 위한 대규모 임상을 진행하기 위해 투입된다.

이를 통해 그레일은 혈액 속에 있는 세포유리 게놈(Circulating cell-free genome)에서 암을 스크리닝해, 암 조기진단을 위한 아틀라스를 구축하겠다는 계획이다.

혈액, 소변, 용변 등 액체생검으로 암을 조기진단하겠다는 새로운 패러다임은 비단 산업계에서 나타나는 변화 뿐만은 아니다. 올해 가장 큰 규모를 자랑하는 암학회인 미국암연구학회(AACR)에서 암유전체 분야의 석학인 버트 볼게스타인(Bert Vogelstein) 존스홉킨스메디슨 박사가 '조기진단은 암으로 인한 사망률을 낮추는 핵심(Earlier detection as a key to lower cancer death rates)'이란 제목의 기조연설이 큰 화제가 됐다.

버트 볼게스타인 박사는 "암세포는 끊임없이 새로운 변이를 만들며 진화하는 특징을 가지면서 기존 치료제에 내성을 보이기에 '더 효과적인' 항암제가 개발되고 있지만 이미 암이 진행되고 나서는 치료에 한계가 있다"면서 "근본적으로 암을 조기진단해 예방하는 개념으로 바꿔야 한다"고 말했다.

그는 "암은 정상세포로부터 변이가 일어나면서 생겨나기 때문에, 다양한 기술을 통해 초기 암환자에서 나타나는 바이오마커를 발굴해야 한다"고 강조했다. 그레일은 액체생검을 통해 암을 조기진단하려는 거대한 움직임에서 가장 앞서있는 바이오텍이다.

◇STRIVE Study, "2019년까지 일차 임상결과 보기 위한 데이터수집 진행"

STRIVE study은 12만명의 여성(환자)를 대상으로 메이오클리닉(Mayo clinic)과 셔터헬스시스템(Sutter health system)에서 진행한다. 유방촬영사진을 촬영하는 다양한 단계의 유방암 환자를 대상으로 혈액샘플을 수집한다. 그레일은 고강도 시퀀싱기술(high-intensity sequencing)로 혈액 속에 있는 세포유리 게놈(Circulating cell-free genome)의 프로파일을 분석해 유방암을 조기진단할 수 있는 어세이를 개발, 검증하게 된다. 2019년 7월까지 일차 결과를 얻기 위한 임상데이터를 수집할 계획이며, 임상은 2025년까지 진행될 예정이다.

마크 리(Mark Lee) 그레일 임상개발 책임자는 "유방암은 조기에 발견될수록 치료 가능성이 높다"며 "그레일은 혈액테스트를 기존의 유방암 진단방법과 함께 사용해 더 정확한 진단을 하겠다는 것으로, 결과적으론 암치료가 필요한 환자를 선별해 초기부터 치료하는 개념이다"고 언급했다.

스티븐 커밍스(Steven Cummings) 셔터헬스 선임연구원은 "전세계적으로 유방암은 여성에서 가장 흔히 나타나는 암질환으로, 미국에서 매년 4만명이 유방암으로 사망한다"며 "최신기술을 이용해 유방암을 포함한 다양한 암을 초기에 발견하는 시도에 함께하게 돼 기쁘다"고 전했다.

그레일은 이번 임상연구를 통해 초기단계의 여러 암종에서 쓰일 수 있는 암조기진단법(pan-cancer test)을 개발한다고 설명했다.

◇유방암 임상을 시작으로 "몇년내 추가 임상을 진행할 계획"

그레일은 "STRIVE 임상은 우리가 몇년 안에 시작하기로 계획하는 임상 중 하나다"라고 언급했다.

그레일은 지난해 12월에 총 만명을 목표로 진행하는 '세포유리 게놈 아틀라스(the Circulating Cell-free Genome Atlas, CCGA)'을 구축하는 임상을 시작했다. 해당 임상에서는 정상인과 암환자의 cfNA의 서열이 가지는 프로파일을 분석해 특정 암환자군에서 초기에 나타나는 유전적 이질성(heterogenity) 카테고리를 규명한다. CCGA 임상은 3000명은 암판정을 받지 않는 정상인, 7000명은 다양한 고형암 환자로 암이 새로 생긴(neoplasm) 환자를 중심으로 모집한다. 지난해 8월부터 시작해 2022년이 종료시점이다.

환자의 혈액과 암조직을 같이 채취해, 둘 간의 연관성에 대해 연구∙개발하며 각 암환자군이 가진 유전자 프로파일을 분석한다. 암 진행 단계에 따른 cfNA 분석도 이뤄진다.

cfNA는 혈액 내에서 돌아다니는 핵산물질을 총칭하는 개념이다. 암 환자에서 종양이 생기고 병기가 진행되면서 혈액 내 DNA, mRNA, microRNA 등의 핵산물질이 증가한다고 알려져 있다. 이에 특정 암에 공통적으로 발현하는 초기 바이오마커를 발굴해 암 조기진단을 가능케하겠다는 것이다.

한편, 그레일이 가진 NGS 기술은 딥 시퀀싱(deep sequencing)과 고효율 염기서열 분석법(High-Throughput Nucleotide Sequencing)을 바탕으로 한다. 딥 시퀀싱은 일반적인 방법에 비해, 염기서열 분석을 수십 번 이상 반복하는 것으로 더 높은 정확성을 가진다. 변이가 특히 더 심한 암세포의 cfNA를 측정하는데 적합한 방법이다. 여기에 고효율 염기서열 분석법으로 더 빠른 결과를 낼수 있다.