가톨릭대학교 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수가 대사이상 지방간질환을 진단하기 위한 ‘비침습적’ 진단법 개발 과제에 연구 책임자로 선정됐다.
대사이상 지방간질환이란?
지방간은 흔히 알코올성 지방간과 비알코올성 지방간으로 나뉜다. ‘대사이상 지방간질환’은 본래 ‘비알코올성 지방간질환’으로 불리던 질병으로, 최근 국제 학계의 흐름에 맞게 한글 명칭을 변경했다.
정상적인 간에는 약 5% 정도의 지방이 존재하며, 그 이상 지방이 쌓이면 지방간질환이 발생한다. 흔히 과음으로 인해 발생한다는 인식이 있지만, 술을 마시지 않더라도 지방간을 유발할 수 있는 요인은 다양하다. 서울성모병원 측의 자료에 따르면 지방간 환자의 약 80%가 술 이외의 원인으로 발생한다.
그러나 ‘비알코올성’이라는 명칭은 술 이외의 원인을 하나로 뭉뚱그리는 듯한 뉘앙스가 담겨 있다. 지방간질환은 비만, 당뇨, 고지혈을 비롯한 여러 대사 이상으로 인해 발생할 수 있다. 알코올이라는 표현이 강조된 명칭으로 인해, 다른 대사 이상 요인을 간과하기 쉽다는 것이 ‘대사이상’이라는 명칭으로 변경하게 된 이유다.
비침습적 진단법이란 외부로부터 기기를 삽입할 필요가 없는 진단법을 말한다. 기존에 활용되는 침습적 진단법은 바늘을 삽입하거나 수술 등의 방식으로 조직 검체를 채취하는 방법을 일컫는다.
침습적 진단법은 환자 부담, 감염 위험, 진단 정확성, 병원 측 자원 소모 등 여러 가지 면에서 한계가 지적돼 왔다. 이에 진단 효율성 및 환자 안전과 편의성 등을 만족할 수 있는 비침습적 진단법을 개발하고자 하는 것이다.
현재 대사이상 지방간질환의 정확한 진단법은 간 조직검사로, 본래 침습적인 방법이다. 성필수 교수에 의하면 세계적으로 비침습적 검사 방법이 다방면으로 발전하고 시도되고 있다. 성 교수는 이번 연구과제를 통해 ‘혈액 검사’만으로 정확성을 높인 진단법을 개발하겠다는 포부를 밝혔다. 간질환과 관련된 특정 지표를 혈액에서 탐지하고 이 데이터를 분석하여 정확한 진단을 내릴 수 있는 방법이 기대된다.
한편, 성필수 교수는 이번 연구를 통해 이미 검증돼 있는 ‘단일염기다형성(SNP)’ 기술을 임상에 적용하고 평가한다. SNP 기술은 유전자 내에서 발생하는 염기체 변이를 분석하는 방법이다. 지방간이나 간경변 등 간질환과 관련된 SNP를 식별해 질병의 발생 여부 또는 발생 위험을 판단하는 원리다.
이로써 간질환을 조기에 예측·진단하고 진행 단계별 진단과 치료로 효과를 높인다는 계획이다. 간질환은 보통 상당 부분 진행된 뒤에야 증상이 나타나는 것이 일반적이다. 조기 예측과 진단이 가능해지면, 발병 위험이 보일 때 예방 조치를 취하거나 진행 초기 단계에 있는 환자를 효과적으로 치료할 수 있게 될 것으로 기대된다.
이번 개발 과제는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 ‘2024년 바이오 의료기술 개발사업’의 일환이다. ‘대사이상 지방간질환 진단 다중융합시스템 개발’이라는 테마로 최대 5년 간 최대 60억 원의 개발비용을 지원받는다. 제노헬릭스, 가톨릭의대 은평성모병원, 가톨릭의대 의정부성모병원, 연세대학교, 성균관대학교가 공동으로 연구를 진행한다.
무척 난해하게 느껴질 수 있는 질문이다. 병이라 규정된 것들도 한두 가지가 아닌 데다가, 어떤 병들은 ‘특발성 질환’이라 하여 뚜렷한 원인이 밝혀지지 않은 경우도 있기 때문이다. 하지만 이론적으로 봤을 때 질병이 발생하는 원리 자체는 어느 정도 밝혀져 있다. 그 중 한 예가 바로 우리 몸 속의 선천적인 유전체 이상으로 인해 질병이 생기는 경우다. 예를 들어, 자녀는 부모로부터 각각 유전체 일부를 물려받게 되는데, 이렇게 전해진 유전체 중 일부분에 이상이 생길 경우 특정 질병에 취약해질 가능성이 높아진다.
물론 모든 질병이 선천적 가능성에 의해서만 발생하는 것은 아니다. 일란성 쌍둥이가 서로 다른 환경에서 성장할 경우, 서로 다른 질병에 걸린다는 것 또한 이미 입증돼 있는 사실이다. 생활습관, 식습관, 특정 환경에의 장기간 노출 등과 같은 후천적 요인 역시 질병 발생의 원인이 된다는 것이다.
이처럼 질병의 발생 이면에 존재하는 복합적인 요인을 밝혀내기 위해, ‘국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업’이 진행 중이다.
국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업은 무엇인가?
국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업이란, 한국인을 대상으로 한 ‘바이오 빅데이터’를 구축하기 위한 사업이다. 우리나라 사람들이 주로 어떤 병에 취약한지, 그 원인이 무엇인지 등을 유전체 단위까지 분석함으로써 질병의 발생 가능성을 사전에 예측할 수 있도록 한다는 목적으로 진행되는 정부 주도&국민 참여 사업이다.
여기서 말하는 바이오 빅데이터에는 개인의 건강정보와 임상정보, 오믹스 데이터*, 공공 데이터 등이 포함된다. 이들 데이터를 통합하여 빅데이터를 구축하고 이를 연구 목적으로 활용해 정밀의료 기술개발 등 의료 분야 혁신을 도모한다는 연구개발(R&D) 목적의 사업인 것이다.
** 오믹스(Omics) 데이터 : 유전체(Genome), 후성유전체(Epigenome), 전사체(Transcriptome), 단백체(Proteome), 대사체(Metabolome), 미생물군유전체(Microbiome) 등 생물 유래의 집합체를 총칭하는 말. ‘-ome’는 집합체(집단, 묶음)를 의미하는 접미어.
흔히 말하는 ‘개인차’에는 유전자와 같은 선천적 요소는 물론 생활환경, 습관과 같은 후천적 요소도 포함된다. 이러한 개인차 요소를 비롯해 개인의 임상정보, 유전정보 등을 폭넓게 수집하여 비교·분석할 수 있다면, 질병의 발생을 예방하거나 발병하더라도 보다 빠르고 정확한 치료가 가능해질 것이다.
출처 : 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업 홈페이지
바이오 빅데이터 구축, 무엇을 기대하는가?
인간의 유전체를 연구하고자 한 사례는 그리 새롭지 않다. 흔히 선진국으로 꼽히는 국가들이라면 관련 프로젝트를 수행한 이력을 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 하지만 인종이 다르고 민족이 다르면 기본적인 생김새부터 시작해 많은 것이 다르다. 당연히 유전체 서열도 다를 수밖에 없다. 이는 굳이 학술적으로 면밀하게 규명하지 않더라도 여러 가지 측면에서 이미 알려져 있는 사실이다.
실제로 세계보건기구(WHO) 등을 통해 확인할 수 있는 질병 통계와 건강보험심사평가원의 질병 관련 통계를 비교해보면 서로 다르게 나타나는 것들이 많다는 것을 알 수 있다. 국가별 질병 순위, 사망 원인이 되는 질병 순위 등이 그 대표적인 예다.
국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업은 ‘한국인의 유전정보’를 모으고 분석해, ‘한국인 표준 유전체’를 구축하기 위한 프로젝트다. 다른 나라의 유전체 연구 사례와 달리, 오직 우리 민족에 특화된 유전정보를 밝혀내기 위한 것이다. 이를 통해 우리나라 사람들이 주로 어떤 질병에 잘 걸리는지, 어떤 질병에 취약한지, 그에 영향을 미치는 선천적 요건이나 후천적 요인은 무엇인지 등을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
특히 희귀질환으로 분류되는 질병들에 대한 성과가 이번 사업의 주목 포인트다. 우리나라에서는 전체 인구 중 같은 질병을 앓는 환자가 2만 명 이하일 때 그것을 희귀질환으로 분류한다. 이러한 희귀질환들은 대략 80% 정도가 유전적 이상으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이번 바이오 빅데이터 구축 사업을 통해 표준 한국인의 유전체 검사가 충분히 이루어진다면, 희귀질환의 예방 및 치료에 있어 획기적인 성과를 거둘 수 있을 것이라 기대된다.
본질적으로 빅데이터는 기반이 되는 리소스가 많을수록 결과물의 품질도 높아질 수밖에 없다. 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업 또한, 개인의 유전체 정보가 많이 모일수록 정밀도가 높아진다. 작년 6월 예비타당성 조사를 통과하면서 국가가 앞장서 주도하며 국민들의 적극적인 참여를 호소하는 근본적인 이유다. 그 일환으로 지난 3월 28일(목) 정부 관계부처들의 주관으로 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업의 사전설명회가 열린 바 있다. 이 자리에서는 2024년부터 2028년까지 5년에 걸쳐 약 77만 명의 의료 데이터를 수집하겠다는 목표를 밝혔다.
출처 : 국립보건연구원 홈페이지
민감한 개인정보, 어떻게 관리할 것인가?
취지와 목적, 모두 좋다. 다만, 가장 문제가 되는 부분은 개인정보에 관한 이슈다. 병원 진료기록을 비롯한 건강 관련 정보는 개인정보 중에서도 매우 민감한 항목에 속한다. 의료인 또는 의료기관 종사자들은 이러한 정보에 대해 철저한 보안을 지키도록 법으로 정해져있기도 하다.
국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업을 위해서는 이러한 개인의 건강 관련 정보의 수집이, 그것도 수십만 명 이상의 많은 사람들의 민감정보 수집이 필요하다. 정부가 주도하지만 국민들의 참여를 강조하고 호소하는 근본적인 이유다. 일반적으로 자신의 의료기록이 노출되는 것을 달가워 하는 사람은 없을 것이기에, 정부 차원에서 개인이 제공한 데이터를 보호하고 철저하게 관리한다는 점을 강조하고 있다. 이를 위해 보건복지부와 질병관리청, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부 등 여러 정부부처들이 협력한다는 방침이다. 또한, 연구 목적으로 활용한다는 것 또한, 연구윤리위원회로부터 ‘공공 목적을 위한 연구’를 승인 받은 경우에만 구축된 빅데이터를 이용할 수 있도록 통제한다는 계획이다.
현재 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업에는 한국생명공학연구원, 한국과학기술정보연구원, 한국산업기술평가관리원, 한국보건산업진흥원 등 정부출연 연구기관들이 참여하고 있다. 소위 ‘빅5’ 병원을 비롯해 전국 17개 대학병원도 시범사업에 함께 참여 중이다.
보건복지부는 8일(월) 보도자료를 통해 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업단장으로 서울대학교 의과대학 백롱민 교수를 선정했다고 밝혔다. 오직 한국인을 위한 유전정보 풀을 구축하고, 이를 토대로 데이터 기반 정밀의료 체계를 구축하겠다는 이번 사업이 어떻게 진행될 것인지 주목해본다.
국립암센터(원장 서홍관)의 연구진이 세계 최초로 뇌종양의 재발 원인 및 구체적인 재발 과정을 밝혀냈다고 27일(수) 발표했다. 국립암센터 암단백유전체연구사업단 박종배 단장과 단백체분석팀 김경희 박사가 이끄는 연구진은, 암세포가 생성하는 모든 종류의 단백질을 분석하는 암단백유전체 분석 연구를 진행했다. 치료가 이루어진 뒤 암세포가 어떻게 진화하는지를 추적하는 연구를 진행한 것이다.
뇌종양 재발 원인을 밝혀내다
뇌에서 처음 발병한 것을 원발 뇌종양, 치료 후 재발하거나 다른 곳의 암이 뇌로 전이되는 것을 재발 뇌종양이라 한다. 이번 연구는 두 가지 경우 모두의 유전체, 전사체, 단백체를 분석함으로써 치료 후 재발한 종양세포가 어떤 식으로 다시 발현되는지를 관찰했다. 이를 위해 대표적인 악성 뇌종양으로 분류되는 교모세포종(glioblastoma) 환자 123명의 단백유전체를 분석했다. 교모세포종은 뇌 조직의 신경교세포로부터 발생하는 종양으로, 뇌에서 1차적으로 발생하는 종양이자 극복이 어려운 대표적인 악성 종양으로 알려져 있다. 전체 뇌종양 환자 중 약 12~15% 정도가 교모세포종 환자라고 할 정도로 흔히 발생하는 병증인 만큼, 이번 연구를 통해 얻은 결과가 뇌종양에 있어 획기적인 치료 전략의 바탕이 될 것으로 기대된다.
연구에 따르면 뇌종양이 한 번 치료된 뒤 재발하는 경우, 크기가 줄어든 종양세포가 뇌 속 신경세포에 영향을 주게 된다. 즉, 신경세포와 뇌종양세포 사이에 신경전달물질이 오가는 상호작용 네트워크가 형성되는 것이 교모세포종 재발을 일으키는 핵심 메커니즘인 것이다. 이러한 상호작용을 통해 정상적인 신경세포를 종양세포로 변이시키는 등 재발과 전이에 영향을 미친다는 점, 이것이 뇌종양 치료를 위한 포인트가 된다는 점을 밝혀낸 것이 이번 연구의 핵심적인 성과라 할 수 있다. 연구진은 구체적으로 동물모델 실험을 통해 BRAF 단백체를 억제할 수 있는 표적항암치료제 ‘베무라페닙’과 표준항암치료제 ‘테모달’을 함께 투여함으로써 재발한 암세포를 억제할 수 있음을 밝혀냈다. 실험 결과 생존기간이 유의미하게 늘어났음을 확인했다. 암세포는 주변의 정상조직과 세포를 침범하는 방식으로 성장, 전이되므로, 이러한 작용을 억제함으로써 뇌종양 치료에 보탬이 될 수 있는 길이 열린 셈이다.
뇌종양 치료, 희망적 국면 맞이하나
건강보험심사평가원의 통계자료에 따르면, 2022년 기준 뇌종양 환자 수는 양성 5만5천여 명과 악성 1만2천여 명을 포함해 약 6만7천 명에 이른다. 5년 전인 2018년에 각각 4만1천여 명과 1만1천여 명이었던 것에 비해 상당한 증가세를 보이고 있는 것이다. 사망률이 매우 높다는 인식이 전제돼 있던 병 중 하나이기도 하다. 국가암정보센터에 따르면 적극적인 치료를 받을 경우 전체 뇌종양의 5년 생존율이 65% 이상으로 상당히 높은 편에 속한다.
기존까지는 유전체 분석을 토대로 했기 때문에 뇌종양의 원발 및 재발을 예측하는데 어려움이 있었다. 이번 암단백유전체 분석 연구는 뇌종양의 발생 또는 재발 원인을 세계 최초로 밝혀냈다는 것뿐만 아니라, 새로운 치료 전략을 제시했다는 점에서도 크나큰 의의가 있다. 한편, 지난 1월에는 영국 임피어리얼 칼리지 런던(ICL) 뇌종양 연구소가 세계 최초로 뇌종양을 정확하게 진단해낼 수 있는 혈액 검사법을 개발해냈다는 소식이 전해진 바 있다. 여전히 뇌종양은 눈앞을 캄캄하게 하는 큰 병이다. 하지만 이러한 연구 결과들을 토대로 뇌종양 치료가 보다 적극적으로 이루어지고, 이에 따라 결국 뇌종양도 정복 가능한 질병으로 자리잡을 수 있다는 희망이 굳어지기를 바란다.
