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 정밀의료를 위한 새로운 접근, 기능 정밀의학(Functional precision medicine)

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-13

■ 환자의 암세포를 다양한 약물로 테스트하여 환자에게 가장 적합한 치료제를 찾는 기능 정밀의학(Functional precision medicine)이라는 새로운 접근방식이 시도 중

○ 개인의 유전체 데이터를 중심으로 하는 기존의 정밀의학(유전체 지향 접근방법)과 달리 기능 정밀의학(기능적 접근방법)은 가능한 모든 약물을 환자의 암세포에 적용해보고 어떤 것이 가장 효과적인 알아보는 방식

• －︎최근 기능 정밀의학이 암 치료에서 있어 잠재력이 있으며, 표준치료나 유전체 지향 정밀의학으로 충분한 효과를 보지 못하는 환자들에게 적용할 수 있다는 가능성들이 제시

○ 혈액암이 재발한 케빈 샌더(Kevin Sander)에게 남아 있는 치료 방안은 줄기세포 이식으로, 이식을 위해서는 먼저 종양의 범위를 줄여야 했지만 기존 치료제로는 종양을 축소시키는 데 실패

• －︎마지막 수단으로 환자 자신의 암세포를 실험실에서 배양하고 여기에 다양한 약물을 테스트하여 환자에게 가장 효과적인 약물을 찾는 임상시험에 참여

• －︎130여가지 약물을 테스트한 결과, 유망하다고 선택된 특정 kinase 억제제로 암을 줄임으로써 줄기세포 이식을 받을 수 있었고 이후 암을 완전히 극복

※ 관련 논문 : Cancer Discovery, Functional Precision Medicine Provides Clinical Benefit in Advanced Aggressive Hematologic Cancers and Identifies Exceptional Responders, 2022.2.1.

■ 정밀의학은 개별 환자의 특성에 따라 적합한 약물을 매칭하고자 목표

○ 환자 6,000명을 대상으로 실시했던 대규모이 유전체 지향 접근방식은 일부 암에서는 매우 유용하지만, 전체 환자의 10%에서만 효과를 나타낸 것으로 조사

※ 관련 논문 : Nature Medicine, The NCI-MATCH trial: lessons for precision oncology, 2023.6.15

○ 케빈 샌더가 참여했던 임상시험은 143명의 혈액암 환자들을 대상으로 진행했던 결과로, 환자의 절반 이상이 표준치료 보다 기능적 정밀의학에 의한 치료에서 더 긴 관해기간(periods of remission)*을 보이는 것을 확인

* 암과 같은 질병의 증상이 감소하거나 완전히 사라진 상태가 지속되는 시간을 말하며, 완전 관해는 암세포가 발견되지 않는 상태를, 부분 관해는 암의 징후나 증상이 감소했으나 완전히 사라지지는 않은 상태를 가리킴

• －︎이미지 기반의 단일세포 기능 정밀의학(image-based single-cell functional precision medicine, scFPM) 접근방식을 통해 치료받은 환자 56명(39%) 가운데 30명(54%)은 이전 치료에 비해 관해기간이 1.3배 이상 향상되었으며, 12명의 환자(반응 환자의 40%)에서는 3배 더 긴 반응을 보임

• －︎이 논문은 기능적 정밀의학의 첫 번째 임상시험 결과로서, 표준치료에 반응하지 않는 환자의 종양 특성을 반영하여 치료할 수 있다는 가능성을 제시하면서 임상적 치료 지침에 있어 중요한 의미를 부여

< 이미지 기반의 단일세포 기능 정밀의학(scFPM) 실행 과정 >

출처 : Cancer Discovery, Functional Precision Medicine Provides Clinical Benefit in Advanced Aggressive Hematologic Cancers and Identifies Exceptional Responders, 2022.2.1.

■ 기능 정밀의학은 환자로부터 채취한 암세포를 체외에서 배양하고, 이 세포들에 다양한 약물을 시험해보는 방식을 사용

○ 암세포를 384-well plate에 분배하고, 각 well에 다양한 약물(화학요법 약물, 효소-타겟 약물, 면역조절치료제 등)을 테스트

• －︎하룻밤 배양 후, 암에 대해 활성을 가진 약물과 그렇지 않은 약물을 구별. 이 정보를 바탕으로 의료진이 각 환자에게 가장 적합한 치료 과정을 결정

< 384-well plate에서 한번에 많은 항암제의 효과를 테스트 >

출처 : Nature News, The future of precision cancer therapy might be to try everything, 2024.2.9.

○ 헬싱키 대학의 연구에서는 개별화된 약물 스크리닝이 유전체 프로파일에 의한 정밀 암 치료 보다 훨씬 빠른 결과를 제공하였는데,

• －︎치료 내성 급성 골수성 백혈병(treatment-resistant acute myeloid leukaemia, AML) 환자 29명 중 17명이 약물 스크리닝에 기반한 치료로 완전 관해에 도달

○ 미국 미시시피 대학의 또 다른 연구에서 뇌종양 환자들은 개인 맞춤형의 약물 스크리닝 기반의 치료를 받은 경우 의사의 직관에 의한 치료를 받은 경우보다 더 오래 생존

• －︎이러한 접근방식은 연간 건강관리 비용도 낮추는 효과가 있는 것으로 조사

...................(계속)

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