ctDNA라고 불리는 순환 종양 DNA(Circulating Tumor DNA) 기술을 아시나요?
ctDNA는 암 진단 및 관리에 혁신적인 변화를 가져올 최신 기술입니다.
ctDNA는 암세포가 죽으면서 방출하는 DNA 조각으로, 혈액 내에서 확인 가능하여
혈액을 통해 암의 유전자 변이를 포함한 ctDNA를 확인하여
암의 조기 진단, 암 치료 모니터링, 그리고 재발 감지를 영상 검사보다 빠르게 가능합니다
오늘은
ctDNA의 정의와 임상적 활용, 장점과 한계, 그리고 전망에 대해 알아보겠습니다 :)
ctDNA(Circulating Tumor DNA)란 무엇인가?
ctDNA는 암세포가 죽으면서 방출하는 DNA 조각으로, 혈액 속을 떠다니는 세포 유리 DNA(cell-free DNA) 중 일부입니다.
암세포가 성장 과정에서 죽고 분해되면 유전자 변이 정보를 포함한 DNA가 혈류로 방출되는데, 이때 방출된 DNA는 정상적인 세포의 DNA와는 다른 특징을 가지기 때문에 이를 통해 체내 암의 존재와 유형을 파악할 수 있습니다.
ctDNA의 대표적인 특징
- 짧은 길이: 보통 200개 이하의 짧은 뉴클레오타이드(Nucleotide, DNA의 구성 단위)로 구성됩니다.
- 암 특이적 유전자 변이: KRAS(Kirstin rat sarcoma), TP53(Tumor Protein p53), EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor) 등 특정 유전자 변이를 포함한 암을 식별할 수 있습니다.
- 혈액 내 농도: 암의 종류와 단계에 따라 ctDNA 농도가 달라집니다. 일반적으로 진행된 암일수록 더 높은 농도를 나타냅니다.
ctDNA의 임상적 활용
1. 암 조기 진단
ctDNA는 암세포에서 흔히 발생하는 유전자 변이를 감지하여 조기 진단이 가능합니다. 특히 혈액을 통한 액체 생검(liquid biopsy)을 통해 조직 생검(tissue biopsy)없이 암을 감지할 수 있어 기존의 조직 생검에 비해 환자 부담이 줄어듭니다.
2. 개인별 맞춤 치료
암세포의 유전자 프로파일을 분석하여 특정 유전자의 변이가 확인된다면 해당 유전자 타겟의 표적 치료제를 치료에 선택할 수 있습니다. 폐암 환자의 경우, EGFR 변이가 감지된다면 이레사, 타그리소 등 EGFR 변이 유전자를 타겟으로 한 표적 치료제를 사용할 수 있습니다.
3. 치료 효과 모니터링
치료 과정에서 혈액 내 ctDNA 농도의 감소는 종양이 축소되고 있다는 신호로 해석할 수 있습니다.
4. 재발 감지
완전 관해 이후에도 혈액 내 ctDNA를 분석하여 암 재발 가능성을 조기에 감지할 수 있습니다.
ctDNA의 장점
1. 액체 생검(Liquid Biopsy): 혈액 채취만으로 분석이 가능하여 기존에 조직을 채취해 시행해야 하는 조직 생검보다 환자에게 부담이 덜 갑니다.
2. 실시간 모니터링: 치료 중이나 후에도 간단한 혈액 채취만으로 지속적으로 종양 상태를 추적할 수 있습니다.
3. 다양한 암 유형 적용 가능: 폐암, 대장암, 간암 등 여러 암에서 활용되고 있습니다.
4. 조기 발견 가능성: 영상에 암이 보이지 않는 초기 단계의 암도 탐지할 수 있습니다.
ctDNA의 한계와 도전 과제
1. 낮은 민감도
이론상으로는 영상에 보이지 않는 초기 단계의 암도 탐지가 가능하나, 기술 발달이 더 필요합니다. 현재 기술 수준으로는 초기 단계 암에서 탐지 가능한 ctDNA 농도가 매우 낮아 탐지가 어려울 수 있습니다.
또한 호르몬을 분비하지 않는 비분비(non-shedding) 종양은 ctDNA 역시 거의 방출하지 않아 검출이 제한적입니다.
2. 짧은 반감기
ctDNA는 반감기가 짧아 혈액 내에서 30분~2시간 정도만 존재하므로 혈액을 일단 채취했으면, 빠른 시간 내에 혈액의 혈장으로 분리, 분석해야 합니다.
3. 표준화 부족
ctDNA는 아직은 개발 중인 최신 기술로, 현재는 ctDNA 분석 방법과 프로토콜이 전 세계적으로 통일되지 않아 결과 해석에 차이와 혼란이 있을 수 있습니다.
4. 높은 비용
차세대 시퀀싱 기술(Next-Generation Sequencing, NGS)은 아직 비싼 검사로, 이를 이용하면 검사에 소요되는 비용이 증가로, 실시간 임상 적용이 어려울 수 있습니다.
현재 기술 동향과 미래 전망
1. 고감도 NGS 기술
차세대 시퀀싱 기술(NGS)로 낮은 농도의 ctDNA에서도 유전자 변이를 감지할 수 있도록 민감도를 개선 중입니다. NGS 기술 개발과 함께 비용의 감소도 함께 이루어져야 합니다.
2. 메틸화 분석
암과 관련된 메틸화 패턴을 분석하여 기존에 시행 중인 유전자 검사보다 더 정밀한 결과를 제공할 수 있습니다. 따라서 추후, 개인 맞춤형 치료에 ctDNA가 핵심 역할을 할 것입니다.
3. 액체 생검 표준화
새로운 키트와 표준화되고, 자동화된 프로토콜 개발로 ctDNA 추출 및 분석 과정의 일관성을 높여야 합니다.
4. 조기 진단 도구로 발전
고위험군 대상의 선별 검사 도구로 활용하여 암 예방과 관리가 가능해질 것입니다.
아직은 민감도와 표준화 부족 등 몇 가지 한계가 있지만,
가까운 미래에 ctDNA는 암 진단 기술의 중요한 혁신으로 자리 잡을 거라 기대됩니다.
ctDNA의 개발로 다양한 암종에서
환자들에게 부담이 덜 가는 방식의 진단, 개별 맞춤 치료, 재발 관리가 이루어지기를 기대하겠습니다 :)
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