[진단기획] 지난 5년 치료제 개발 폭발... 암 진단과 치료 획기적 발전 4가지

암은 단일 질병 분류에 속하지 않는다. '암'이라는 용어는 100개 이상의 개별 질병을 포괄하는 단어다. 암세포는 대다수 빠르게 분열한다는 것 외에는 공통점이 거의 없다. 그렇기에 같은 암종이라 하더라도 항암제에 대한 반응은 각 사람마다 다르게 나타난다.  

과거 천편일률적이었던 암 치료법이 점점 세분화되고 있다. 최근 5년 동안 암 생물학 지식과 치료제 개발이 폭발적으로 늘어났다. 지난 5년 간 무슨 일이 있었던 것일까. 최근 폭발적으로 늘어나고 있는 암 진단과 치료법 발전에 대해 살펴봤다. 

① 나의 면역세포 활용하는 CAR-T 세포치료

20년 전까지만 해도 과학자들은 사람의 면역세포를 믿지 못했다. 하지만 임상적으로 면역세포가 암을 충분히 사멸시킬 수 있음이 밝혀지면서 면역세포를 활용한 항암제 개발에 봇물이 터졌다. 세계의 과학자들은 다양한 면역항암제 개발을 위해 연구에 박차를 가하고 있다. 

CAR-T 세포치료는 자신의 면역세포에 암세포를 찾아 파괴할 수 있는 CAR(키메라 항원 수용체)를 달아 다시 주입해 암세포를 사멸하는 치료법이다. 

펜실베니아 대학의 과학자들이 12년 전 임상시험에서 두명의 백혈병 환자가 CAR-T 세포치료를 받은 후 지금까지 건강하게 지내고 있다는 논문을 네이처 저널에 발표한 후 더 주목받았다. 

면역세포치료는 암뿐 아니라 자가면역질환의 치료제 가능성도 열려있다. 류마티스 질환, 피부 질환, 자가면역성 간염 등 면역 메커니즘이 연루된 질환을 치료하는 치료제로도 주목받고 있다. 

② mRNA 기술을 통한 암치료 혁신

코로나19 대유행으로 인한 mRNA 연구 가속화는 인류 역사에 획기적인 혁신을 가져왔다. mRNA는 우리 몸의 면역체계가 원하는 표적을 공격하도록 훈련시키는 역할을 한다. 이는 암을 미리 예방하는 암 백신으로 쓰일 수 있고, 또 암 치료에도 활용될 수 있다. 

현재 40개 이상의 mRNA 암백신 임상시험이 진행 중이다. 이들 중 몇몇은 개인화된 mRNA 백신을 시험하고 있다. mRNA 백신의 특징은 기존 단백질 버전보다 항원을 훨씬 더 빠르게 만들 수 있어 맞춤형 치료에 적합하다는 것이다. 

현재 생존율이 12%에 불과한 췌장암 환자에 대한 mRNA 백신이 18개월 동안 환자의 50%에서 재발을 늦춘 놀라운 결과가 나왔다. 또 다른 임상시험에서는 흑색종 재발률이 44% 감소하고 원격 전이가 65% 감소했다. 모더나와 머크사가 협력한 이번 임상시험은 9~34명의 환자별 신생항원이 사용되었으며 치료제 생산까지 6주밖에 걸리지 않았다. 

③ 암 DNA 분석

영국 캠브리지 대학병원에서 12,000명의 환자로부터 채취한 암종양 DNA가 암의 원인에 대한 새로운 단서가 되고 있다. 종양학자들은 게놈 데이터를 분석하여 각 개인의 암 돌연변이를 식별하고 있다. 예를 들어 흡연이나 자외선 노출, 세포의 내부 오작동으로 인한 암발생 원인을 분석 중이다. 과학자들은 이에 대해 '범죄 현장 지문'이라고 표현했다. 암 세포의 게놈 데이터 분석은 암 원인과 치료법 개발에 대한 지식을 넓혀 줄 것이다. 

④ 암과 싸우는 인공지능 

인공지능(AI)은 의료 데이터의 복잡한 패턴을 식별하고 임상상태에 대한 정확한 평가를 제공함으로써 암 연구 및 치료에 혁명을 일으키고 있다. 

AI는 실시간 모니터링과 전자건강기록의 통합을 통해 종합적인 환자 관리를 지원할 수 있다. 또한 세밀한 이미지 분석으로 의사보다 암 진단의 정확도를 높일 수 있다. 이 같은 기술 인정으로 지난해 20개 이상의 유방조영술 검사용 AI 모델이 FDA의 승인을 받았다. 

AI의 딥러닝 기술을 통해 환자가 가장 잘 반응할 암 치료법을 예측하고 약물의 우선순위를 정하는데 도움을 주는 연구도 활발히 진행 중이다. 

AI가 의료분야에서 안전하고 효과적으로 사용되도록 보장하려면 규제 문제를 해결해야 한다. FDA 또한 이를 긍정적으로 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 윤리적, 실무적 문제가 신중하게 해결이 되면 AI가 암과의 싸움에서 가장 강력한 도구 중 하나가 될 수 있다. 

살펴본 바와 같이 암 진단과 치료 방향이 개인맞춤화되는 정밀의학쪽으로 향하고 있다. 개별 환자의 유전적 특성과 생활방식, 종양의 세포적, 분자적 특성에 맞춘 개별 치료제가 나오는 것이다.

암 치료 연구자들은 정밀의학이 암세포뿐만 아니라 건강한 조직에도 독성이 있는 화학요법  및 방사선요법 등을 대체할 수 있는 핵심 대안이라 보고 있다. 감염병 대유행으로 인한 mRNA 기술 발전, 환자 자신의 면역세포를 이용한 CAR-T 세포 치료, 개개인의 암세포 DNA 특징을 밝히는 분석기술, 이 모든 데이터를 수집분석해 최적의 치료법을 예상 제공하는 AI 기술까지. 거대한 흐름이 정밀의학쪽으로 흐르고 있다. 암을 고혈압이나 당뇨병같은 만성질환으로 관리할 날이 머지 않았다.