액체 생검 : 과거, 현재, 미래

수년간 연구자들은 사람에게 암이 있는지 알아 내고 가장 치료 가능한시기에 일찍 발견하는 더 좋은 방법을 찾아 내려고 노력해 왔습니다. 그들은 환자에게 더 쉽고 의사에게는 더 빨리 테스트를 원합니다. 한 가지 아이디어는 액체 생검 (liquid biopsy )이라고합니다 .  생검은 신체의 거의 모든 부분에서 채취 한 조직 또는 세포 샘플로 암 검사를 위해 실험실로 보내집니다. 이 경우 액체는 당신의 피입니다. 이 개념은 증상이 나타나기 전에 의사가 언젠가 암 검진을 위해 작은 혈액 샘플을 사용할 수 있다는 것입니다. 최근   존스 홉킨스 (Johns Hopkins) 연구원 은 CancerSEEK라는 혈액 검사가 여러 가지 암 유형을 검사하는 단일 혈액 검사의 개념을 어떻게 지원하는지에 대한 결과를 발표했습니다. 그들의 테스트는 암과 관련된 혈액에서 두 가지 유형의 마커를 연구했습니다. 특정 단백질과 DNA 조각을 순환하는 종양 DNA라고합니다. 테스트는 널리 사용하기에는 멀었습니다. 그들은 이미 암 진단을받은 사람들의 CancerSEEK 검사를 통해 그들이 수집 한 혈액이 암의 존재와 그 위치를 증명할 수 있는지 알아 보았습니다. 이 검사는 다른 검사보다 암의 유형을 발견 할 때 더 강했으며 가양 성이 있었기 때문에 암이 실제로 없었을 때 암이 있음을 알 수있었습니다. 그래도이 연구는 많은 흥분을 불러 일으켰습니다. 그래서 우리는 미국 암 협회 (American Cancer Society)의 부총장 인 Len Lichtenfeld (MD)의 관점을 얻었습니다. 여기까지 우리를 이끌 기 위해 수행 된 연구와 포괄적이고 간단한 선별 검사의 현실에 더 가까이 다가 갈 연구가 필요하다는 점에 대해 그가 말한 바가 있습니다.

여기에 가져온 것은 무엇인가?  

“암의 조기 발견은 x- 선, 대장 내시경 검사 또는 자궁 경부 세포진 검사 이외의 방법으로 적어도 2 0 년 동안 연구 대상이되었습니다. 더 이상 그렇지 않은 경우”라고 Lichtenfeld는 말합니다. 그 동안 우리는 암을 평가하기 위해 순환 종양 DNA (ctDNA)를 사용하고 암을 조기에 발견하려는 찬반 양론에 대해 더 많이 배우고 발견했습니다. 첫째, 연구자들은 ctDNA를 찾고 연구하는 방법을 발견했습니다. “암의 초기 단계를 찾고 평가하기 위해 종양 DNA를 사용하기 전에,이 기술은 진행된 암 치료를받은 환자를 모니터링하는 데 사용되었습니다.”라고 Lichtenfeld는 설명합니다. 순환하는 종양 DNA는 종양에서 떨어져 나가는 혈액의 작은 DNA 조각입니다. 치료 후 종양이 작거나 제거 되었기 때문에 ctDNA 수준이 감소합니다. “연구원들은 혈액의 ctDNA 수준을 모니터링하여 시간 경과에 따른 증가를 관찰했습니다. 그들은 암의 재발을 눈으로 보일 수 있기 몇 달 전에 ctDNA의 증가를 볼 수 있음을 깨달았습니다. 물론 재발을 조기에 발견하면 치료 반응이 빨라집니다. “연구자가 ctDNA를 사용한 또 다른 방법은 치료에 영향을 줄 수있는 유전 적 변화에 대한 진행성 암을 모니터링하는 것”이라고 Lichtenfeld는 말합니다. 그들이 배운 것은 환자가 특정 치료에 어떻게 반응 할 것인지 알려주거나 환자가 일하고있는 치료에 대한 저항성을 보이는지 보여줄 수 있습니다. 연구원은 종양의 생검을 취할 수 있으며 ctDNA에 대한 혈액 검사를 통해 암의 유전학을보다 완벽하게 파악할 수 있습니다. Lichtenfeld는 “바늘을 종양에 집어 넣은 샘플은 암 또는 암이있는 모든 곳의 모든 유전 적 변화를 반영하지 못한다. 그러나 ctDNA의 종류는 진공 청소기와 같으며 모든 DNA 단편을 모아서 다른 곳에있을 수있는 다른 돌연변이를 찾는다. 그래서, 고형 종양의 생검과 액체 생검의 2 가지 테스트가 확실히 상호 보완 적입니다. ” 우리는 일부 암은 실제로 발견 될 필요가 없다는 것을 배웠습니다. 암을 선별하고 평가하는 혈액 검사는 수년 전부터있어 왔는데 전립선 특이 항원 (PSA) 검사입니다. Lichtenfeld는 “CT 스캔과 같은 멋진 진단을 받기 훨씬 전에 의학계의 교수가 장래의 의사들에게 사람의 부검에서 삶에 전혀 나타나지 않는 중요한 전립선 암이 많이 생겼다”고 말했습니다. 그 사람들은 다른 원인으로 사망했습니다. , 그래서 그들이 사는 동안 암을 발견하면 차이를 만들지 못했을 것입니다. 이것은 다른 유형의 암에서도 마찬가지 일 수 있습니다. “모든 암이 공격적이거나 치명적인 것은 아닙니다”라고 Lichtenfeld는 말합니다. 일부 암은 성장 속도가 너무 느리기 때문에 치료할 필요가 없습니다. 어떤 것을 남겨두고 어떤 것을 치료해야하는지 구분하는 더 좋은 방법이 필요합니다. 우리는 암을 조기 발견하는 것이 충분하지 않을 수 있다는 것을 배웠습니다. “우리가 일찍 발견 한 모든 암은 구원받은 삶이라는 것을 우리가 맹목적으로 받아 들인 시대부터 왔습니다. 우리는 확산과 죽음을 막을 수 있다고 생각했으나 그렇지 않았습니다. “라고 Lichtenfeld는 말합니다. 선별 검사와 치료법에 사용 가능한 기술은 현재 의사가 사용하는 기술과 다릅니다. 그러나 이것은 여전히 ​​사실입니다 : “우리가 발견 한 모든 암을 효과적으로 치료할 수있는 것은 아닙니다.”라고 Lichtenfeld는 말합니다. 암의 기본 생물학은 때때로 “최선의 노력에도 불구하고 결과를 결정할 수 있습니다.” 그는 “암이 작을 때 암을 발견했다고해서 10 ~ 15 년 이내에 문제가 발생하지 않는다는 것을 의미하는 것은 아니다. 우리는 우리가했던 것보다 잘하고 있다고 말합니다. 그는 “우리가주의해야 할 교훈은 작은 것이 항상 좋은 것은 아니라는 점이다. 빈번히 나아지는 것은 아니지만 언제나 더 나은 것은 아니다”라고 말합니다. 우리는 액체 생검을 통한 스크리닝이 의사가 암이 얼마나 공격적인지 배우는 데 도움이되는지 여부를 아직 모릅니다 입니다.

액체 생검 연구에서 지금 일어나고있는 일

지난 몇 년 동안 학계와 상업 연구자들은 초기 단계의 암에서 순환하는 DNA를 찾는 것에 관한 보고서를 발표했습니다. 많은 연구가 서로 다른 기술과 접근법을 사용하는 연구원들과 동일한 문제를 해결하려고 노력하고 있습니다. 많은 연구자들이 미량의 ctDNA 문제를 해결하려고 노력하고 있습니다. Lichtenfeld는 중형 종양이 있어도 순환하는 DNA는 매우 적다 고 설명합니다. 또한 ctDNA는 혈액에서 순환하는 DNA의 한 유형입니다. 임산부는 아기의 태반에있는 DNA를 혈액에 가지고 있습니다. 심장 마비 나 뇌졸중을 앓은 사람도 혈액에 DNA 조각이있을 수 있습니다. 총체적으로 모든 DNA 단편을 세포가없는 DNA라고합니다. 따라서 연구자들은 허위 경보를 피하기 위해 혈액 내의 다른 유형의 DNA 중 ctDNA를 정확하게 식별 할 수 있어야하며 그렇지 않은 경우 누군가 암에 걸렸다는 사실을 알릴 수 있어야합니다. 그러나 종양 DNA의 양은 “극소값”이라고 Lichtenfeld는 말합니다. 암과 관련이없는 단백질 바다에서 매우 적은 양의 ctDNA를 찾고 있습니다. ” 연구자들은 또한 암이 어디에 있는지 파악하는 방법을 모색하고 있습니다. 목표는 대장 내시경 검사, 유방 X 선 촬영, X 레이 또는 CT 스캔과 같은 현재의 기술로 쉽게 볼 수 있기 전에 사람의 신체가 어딘가에 있다는 것을 알기 위해 혈액에 무 세포 DNA를 사용하는 것입니다. “아직 암이 보이지 않는다는 사실은 의사가 어디서 볼지에 대한 지침을 제공하는 선별 도구가 필요하다는 것을 의미합니다. 그렇지 않으면 의사들이 무익한 검색을 통해 몸 전체로 갈 수 있습니다. “라고 Lichtenfeld는 설명합니다. 이 최근 연구에서 연구자들은 기술을 결합했습니다. 그들은 몇 가지 일반적인 암 유형에 대해 무 세포 DNA와 알려진 단백질 마커를 관찰했습니다. “그 조합으로 무 세포 DNA는 연구자들이 순환하는 종양 DNA를 분류 할 수있게 해주 었으며 ‘그렇습니다, 우리는 암을 암시하는 돌연변이가 있습니다.’ ctDNA 정보와 단백질 마커를 연결하면 암이 발견 될 수있는 곳을 알 수있었습니다. “라고 Lichtenfeld는 말합니다. 예를 들어, 그들은 난소 암과 관련이있는 것으로 알려진 암 항원 125 (CA-125)의 증가 된 수준을 찾습니다. 암의 위치를 ​​고정시키는 능력은 신체에서 시작된 위치에 따라 다양했습니다. 가장 좋은 결과는 대장 암과 난소 암이었습니다. 그들의 가장 정확한 결과는 간암과 폐암이었습니다.

액체 생검의 미래

 앞으로 ctDNA를 살펴보면 언젠가는 한 해를 맞이하게 될 것입니다. 내년이든 10 년 후이든 모르겠지만 우리가 할 수있는 시점에 도달 할 것입니다. 혈액 검사를 사용하여 검사 할 수 있어야합니다. “라고 Lichtenfeld는 말합니다. 거기에 도달하기 위해서는 많은 복잡한 문제를 해결해야합니다. 우리의 분석은 기술과 데이터를 따라 잡아야합니다. Lichtenfeld는 “기술이 빠르게 발전했지만 그 기술의 영향을 분석하고이를 사용하는 최선의 방법을 결정하는 우리의 능력은 훨씬 뒤떨어져 있습니다. 우리가 수집하는 데이터를 사용하는 방법을 이해하는 번역 과학은 훨씬 어렵고 시간과 인내가 더 필요합니다. ” 존스 홉킨스 (Johns Hopkins) 팀과 같은 일부 연구자는 인공 지능을 사용하고 있으며이를 감독하기 위해 “감독 된 기계 학습”이라고 부릅니다. Lichtenfeld는 “돌연변이가 특정 암에서 정말로 역할을하는지 여부를 인식하거나 대답하기 위해 많은 데이터를 결합하는 것이 문제”라고 설명했다. “기계는 계속 배우기 시작합니다. 다음 번에는 더 나은 선택을 할 것이며 더 나은 선택을 계속해서 내릴 것입니다. ” 우리가 알고있는 것을 암으로 진단되지 않은 사람들에게 번역해야합니다. “존슨 홉킨스의 연구를 최소화하고 싶지는 않습니다. 왜냐하면 그것이 우아한 과학이기 때문입니다.”라고 Lichtenfeld는 말합니다. “그들이있는 곳으로 가려면 많은 노력이 필요합니다.” 그러나 그가 연구 한 것처럼 이미 암을 앓고있는 환자를 테스트하기 위해 액체 생검을 사용하는 것이 하나의 방법이라고 그는 말합니다. “그것은 암의 증거가없는 수백만 명의 사람들을 검사 할 때 상황을 해석하는 것과 완전히 다릅니다. 연구원은 해를 끼치 지 않는 의미있는 테스트를 개발해야합니다 . Lichtenfeld는 “기술의 가치를 떨어 뜨리는 것은 테스트의 진정한 가치를 결정하는 것보다 훨씬 더 짧은 시간이 될 것이라고 믿습니다.” “우리는 사람들이 사용할 수있는 테스트를 가질 위험이 있습니다. 의미있는 의미는 아닙니다. 그것은 우리에게 아무것도 말하지 않습니까? 차이가 있습니까? “라고 Lichtenfeld는 말합니다. 미래의 의미있는 액체 생검은 징후가없는 사람에게서 암을 발견하고 그 암이 신체에서 어디에 있는지를 결정할 수 있어야한다고 그는 말합니다. 또한 암 치료가 필요한지 여부를 알려줄 필요가 있습니다. 그렇다면 과거 암에서 치료받은 암을 치료하고 환자의 미래에 긍정적 인 영향을주는 가장 좋은 방법을 안내하기 위해 과거에 배운 것을 활용해야합니다. “이 발견 과정의 열쇠 중 하나는 암세포를 발견하거나 혈액에서 돌연변이 된 DNA 단편을 발견 할뿐만 아니라 특정 사람의 암이 문제가되는지 여부를 알아내는 것입니다. 나에게 그것은 훨씬 더 큰 도전이 될 것 “이라고 Lichtenfeld는 말합니다. 우리는 연구 자금을 계속 조달해야합니다.  “우리는이 과학을 계속 발전시킬 수 있는지 확인하기 위해 액체 생검에 관한 연구에 대한 우리의 흥분을 사용해야합니다. 우리는 길의 끝에 있지 않습니다. 우리는 분명히 먼 길을왔다. 그러나 우리는 갈 길이 멀다. “

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