2010년 KT 사내 벤처로서 클라우딩 컴퓨팅을 이용한 ICT와 빅데이터를 기반으로 출범한 엔젠바이오(대표 최대출)가 정밀의료에 기치를 둔 회사로 전환하는 데 성공했다고 선언했다. 이 회사는 8일 오전 서울 플라자호텔에서 ‘NGS 정밀진단의 최신 지견: 최적의 맞춤 치료를 제안하는 라이프 체인저’를 주제로 기자간담회를 진행했다.

NGS(차세대염기서열분석) 기술은 상세한 DNA 염기서열 데이터와 생물정보학 알고리즘을 바탕으로 여러 질병과 관련된 유전자의 돌연변이를 동시에 파악하고 질방의 조기진단, 특정 약물에 대한 치료반응 예측 및 확인(동반진단), 치료 후 미세잔존질환(MRD) 유무 등을 검사함으로써 최적의 맞춤치료(정밀의료)를 실현하는 핵심이다.  

엔젠바이오는 국내 최초로 바이오기술(BT)과 정보기술(IT)을 융복합한 정밀진단 플랫폼을 구축했고, 질병과 관련된 개인의 유전자 변이를 탐지하는 NGS 검사 패널과 이를 분석해 진단결과를 내놓은 소프트웨어(SW)를 직접 개발해 결함시킴으로써 총체적인 서비스를 한다는 게 핵심이다. 

1990년대부터 맞춤의학의 개념이 들어섰는데 2003년까지는 PCR의 시대였으며 지금의 기술완성도는 90%에 이르렀고, 전체 시장의 50%가량을 차지하고 있다. 2005년부터 연구용 NGS가 확산됐고 2013년 미국 식품의약국(FDA)가 NGS의 의료적 사용을 허가했고 2015년 1월 30일 버락 오바마 미국 대통령이 정밀의료 이니셔티브(PMI)를 선포함으로써 본격적인 발전이 이뤄졌다. NGS는 기술성숙도가 50% 정도로 이제 막 본궤도에 오르려는 순간이다. 

당시 오바마는 “의사는 모든 환자가 독특하다는 것을 항상 인식했으며 의사는 항상 최선을 다해 치료를 개인에게 맞추려고 노력했습니다. 혈액형에 맞춰 수혈한다는 것은 중요한 발견이었습니다. 암 치료법을 유전자 코드에 맞추는 것이 표준만큼이나 쉽다면 어떨까요? 체온을 재는 것만큼 간단한 약의 복용량을 알아내면 어떨까요?”라며 맞춤의학의 필요성을 강조했다. 

국내서도 맞춤의학을 위한 보험수가 적용이 2017년 3월부터 시작됐고 엔젠바이오가 개발한 BRCA 1/2 진단키트는 국내 최초의 NGS 기반 체외진단 솔루션으로 허가받았다. 

이날 기자간담회에서 김명신 가톨릭대 서울성모병원 진단검사의학과 교수는  “BRCA 1/2 유전자 변이를 필두로 NGS 암 정밀진단은 확대 일로에 있다”며 “처음엔 BRCA 1/2 변이가 유방암, 난소암 판별로 시작했지만 지금은 난관암, 전립선암, 췌장암으로 적용 범위가 넓어졌다”고 말했다. 그 판정 결과를 바탕으로 아스트라제네카(AZ)와 미국 머크(MSD)의 다중ADP-리보스중합효소(poly ADP-ribose polymerase, PARP) 억제제인 ‘린파자정’(Lynparza 성분명 올라파립, olaparib)을 허가하는 게 치료지침과 보험급여 규정으로 굳어졌다. 

김 교수는 “NGS 기술은 혈액암의 진단과 예후 예측에서 아주 유용하고 유방암, 비소세포폐암 등의 고형암에서도 효율적”이라며 “엔젠바이오와 공동 개발한 BRCA 1/2의 엑손 이외의 부위(프로모터 부위)의 변이까지 파악하는 ‘BRCA아큐테스트플러스’ 진단키트는 보다 폭넓고 우리가 모르는 발병 양상을 알려준다”고 말했다.

김광중 엔젠바이오 연구소장은 혈액암 진단키트인 ‘HEME아큐테스트’는 100여개 유전자를 한꺼번에 검사해 완벽한 혈액암 진단을 가능하게 해준다며 싱가포르의 TTSH 회사가 글로벌 주요 제품과 비교해본 후 채택한 경쟁력 있는 상품이라고 소개했다. 파로스아이바이오가 신약개발을 하는데 동반진단 및 약효평가 용도로 이 제품을 활용하고 있다.  

이 회사의 ‘ONCO아큐패널’은 서울아산병원과 미국 하버드대 부설 다나파버암연구소가 공동 개발해 라이선스를 공유하고 있는 제품으로 암 조직에서 320개의 유전자를 분석한다. 종양부담(TMI)과 미세부수체불안정성(MSI) 등을 검사해 면역항암제가 효과가 있는지를 알아볼 수 있다. 위암, 폐암, 대장암 등에서 적용 가능하다.  

‘HLA아큐테스트’는 국내 최초로 11개 조직적합성항원(HLA) 위치를 동시에 비교할 수 있는 제품으로 지난달 유럽 CE-IVD 인증을 받았다. SW를 이용해 공여자와 환자의  HLA 적합도를 자동 판정해주는 이점이 있다. 

김 소장은 “현재의 정밀의료는 액체생검에 초점이 맞춰져 있고, 조직검사와 영상진단을 통해 질병을 진단하는 능력이 1~10%이고, 순환종양DNA(circulating tumor DNA(ctDNA)의 검출 한계가 1%라면 향후 액체생검의 검출 한계 목표는 0.001%”라고 강조했다.

그는 최근 파로스아이바이오와 FLT-3 변이를 억제하는 신약을 공동 개발 중이며 이 변이가 급성골수성백혈병(AML) 환자의 30%에서 발견되는 만큼 시장성이 좋다고 소개했다. 이 연구에서도 혈액을 통한 FLT-3 변이 감지 목표가 0.001%이다. 

동반진단은 바이오마커를 토대로 특정 치료제에 효과를 보이는 환자를 선별하는 진단법으로, 치료 효과는 극대화하면서 부작용은 최소화할 수 있다. 예컨대 동반진단 후 ‘퍼투주맙’의 약효발현 적중률은 80.2%인 반면 가장 낮은 ‘키트루다’는 41.0%로 평균 60%로 추산된다. 

김 소장은 “NGS는 돌연변이의 길이, 비율 정도로 질환의 경중 판단과 예후 예측이 가능한 반면 PCR은 질환 여부만 판별할 수 있다”며 “NGS가 액체생검으로 진행된다면 검사의 특성상 몸의 어느 부위에서 암이 생겼는지는 알 수 없는 게 단점”이라고 말했다. 

또 10여 년전 100만원으로 개인별 유전정보를 분석해 맞춤의학시대를 열겠다고 바이오 업계가 공언했으나 현실화되지 않는 이유에 대해 “일루미나와 써모피셔가 글로벌 시장을 양분하고 있는 상황에서 가격을 더 내리지 않거나 오히려 올리고 있기 때문에 다른 업체도 뒤따라가는 상황”이라며 “유전정보를 저장, 분석, 관리하는 데에도 엄청난 비용이 들고 일면 의미가 없는 측면이 있기 때문에 현재는 약 500개 유전자를 집중적으로 분석하는 게 대세”라고 설명했다. 

현재 암 사망의 71%는 스크린 방법이 없는 암종에서 차지하고 있다. 예컨대 유방암은 맘모그램(유방X선촬영), 자궁경부암은 경부암 세포검사(Pap test)나 인유두종바이러스(HPV) 검사 등으로 스크린이 확실하지만 그렇지 못한 췌장암, 폐암 등에서 사전에 막지 못하는 암 사망이 지속되고 있다. 이를 개선하기 위해 머신러닝을 통해 암 관련 데이터를 습득해 진단율을 높이려는 시도가 이뤄지고 있다. 예컨대 유전자 돌연변이의 20~30%는 확실하게 암 발병과 관련 있는 것, 20~30%는 관련 없는 것, 40~60%는 모호한 것인데 머신러닝을 통해 학습 속도와 양을 배가시키면 에러를 줄이고 보다 명석하게 암 진단이 가능해진다.