새로운 전략으로 혈액 검사만으로 암 모니터링 가능해질 듯

와일 코넬 의대와 뉴욕 게놈 센터 연구진의 연구에 따르면, 혈액 샘플에서 암을 검출하는 새로운 오류 보정 방법이 기존 방법보다 훨씬 민감하고 정확하며, 치료 후 환자의 질병 상태를 모니터링하는 데 유용할 수 있다고 합니다. DNA 전장 유전체 시퀀싱을 기반으로 하는 이 방법은 조기 암 진단을 위한 정기적인 혈액 검사 기반 검진이라는 목표를 향한 중요한 발걸음을 의미합니다.

4월 11일 Nature Methods 에 발표된 이 연구에서 연구진은 Ultima Genomics의 새로운 상용 시퀀싱 플랫폼의 암 검출 성능을 벤치마킹했습니다. 연구진은 이 플랫폼과 같은 저비용 플랫폼이 시퀀싱 데이터 품질을 측정하는 매우 높은 "심도" 범위를 제공하여 연구자들이 매우 낮은 농도의 순환 종양 DNA도 검출할 수 있음을 입증했습니다. 오류 정정 방법을 추가함으로써 기술의 정확도가 크게 향상되었습니다.

"이제 우리는 저비용 DNA 시퀀싱 시대에 접어들었고, 이번 연구에서는 과거에는 매우 비실용적이라고 여겨졌던 전장 유전체 시퀀싱 기술을 적용하기 위해 이를 활용했습니다."라고 Weill Cornell Medicine의 Bibliowicz Family Professor이자 Englander Institute for Precision Medicine 및 Sandra and Edward Meyer Cancer Center의 회원이며 New York Genome Center의 핵심 교수인 수석 저자인 Dan Landau 박사가 말했습니다.

혈액 검사 기반 "액체 생검" 기술은 암을 조기에 발견하고 환자의 암 부담을 모니터링하는 데 있어 획기적인 변화를 가져올 수 있습니다. 그러나 혈액 샘플 내 미량의 종양 DNA만으로 암의 돌연변이 특징을 민감하고 정확하게 식별하는 데는 상당한 어려움이 따랐습니다. 란다우 연구실은 지난 10년 동안 돌연변이가 예상되는 DNA 부위의 표적 시퀀싱뿐만 아니라 전장 유전체 시퀀싱 기반 방법을 사용하여 이러한 어려움을 극복하기 위해 노력해 왔습니다. 작년에 발표된 연구에서는 종양 샘플의 시퀀싱 데이터에 접근하지 않고도 환자 혈액 샘플에서 진행성 흑색종과 폐암을 안정적으로 검출할 수 있음을 보여주었습니다.

새로운 연구에서 그들은 접근 방식을 한 단계 더 발전시켰습니다. 첫째, 새로운 시퀀싱 플랫폼의 저렴한 비용 덕분에 기존 기술로는 감당하기 어려웠을 심층적인 전장 유전체 시퀀싱이 가능함을 보였습니다. 이 플랫폼만을 사용하고 환자 종양의 알려진 돌연변이 패턴을 기준으로 하여, 환자 혈액 샘플에서 백만 분의 일(ppm) 수준의 농도로 종양 DNA를 검출할 수 있었습니다. 연구에 사용된 모든 샘플은 환자의 사전 동의를 받은 후 채취되었습니다.

다음으로, 연구팀은 천연 두 가닥 DNA의 중복 정보를 활용하는 오류 수정 기법을 통해 이 접근법의 정확도를 향상시켰습니다. 연구팀은 이 결합 기법이 오류율이 매우 낮아, 원칙적으로 환자 종양에 직접 접근하지 않고도 혈액 샘플에 사용할 수 있음을 보였습니다.

연구진은 다른 연구팀과 협력하여 이 고감도, 저오류 접근법의 잠재력을 입증했습니다. 이를 통해 혈액 샘플만으로 방광암과 흑색종이 있는 환자의 매우 낮은 암 수치를 탐지하고 평가할 수 있었습니다.

"이번 협력을 통해 방광암 환자의 순환 종양 DNA를 분석하고, 저희 연구실에서 광범위하게 연구해 온 독특한 돌연변이 시그니처를 파악할 수 있었습니다."라고 잉글랜더 정밀의학 연구소(Englander Institute for Precision Medicine)의 최고연구책임자이자 웨일 코넬 의대의 의학 및 세포발생생물학 부교수인 비쇼이 M. 팔타스 박사는 말했습니다. 팔타스 박사는 뉴욕-프레스비테리언/웨일 코넬 메디컬 센터의 비뇨기 종양 전문의이기도 합니다.

"이러한 시그니처를 분석에 통합함으로써 순환 종양 DNA 검출의 민감도가 크게 향상되었습니다."

"예를 들어, 진행성 또는 재발성 암 환자의 경우 치료 후 순환 종양 DNA 수치가 증가하는 것을 볼 수 있었고, 암이 완전 또는 부분 반응을 보인 환자의 경우 해당 수치가 감소하는 것을 볼 수 있었습니다."라고 연구 기간 동안 란다우 연구실의 박사후 연구원이었던 Alexandre Cheng 박사가 제1저자로 밝혔습니다.

뉴욕-프레스비테리언/와일 코넬 의료 센터의 종양학자이기도 한 랜다우 박사는 "이러한 결과를 통해 혈액 검사만으로 암을 발견하고 추적할 수 있는 미래에 대해 생각해 볼 수 있게 되었습니다."라고 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250411105853.htm