유전체/유전자 시퀀싱과 환자 분류 및 동반진단
시퀀싱과 정밀의학(Precision Medicine)
최근 신약은 특정 유전자 양성(Positive) 또는 과발현(High) 환자를 대상으로 개발되는 경우가 많다. (임상 프로토콜에서 환자 대상군을 설정하는 것이 중요하다는 얘기는 자주 한 것 같다.)
이 때 중요한 것 중 하나가 어떻게 환자를 분류할 것인가 인데, 두 가지가 필요한 것 같다. 첫 번째는 환자 분류 기준이고, 두 번째는 환자 진단 방법이다. 환자 분류 기준은 간단하게 얘기해서 "어느 기준부터" 양성 또는 과발현으로 설정할 것인가 ? 이다. 예를 들면 PD-(L)1 계열은 TPS라는 PD-L1 발현율이 1%를 넘느냐 마느냐를 기준으로 양성(Positive)과 음성(Negative)를 결정한다. (HER2 또한 핫한 타깃으로 떠오르면서 어느 수준을 과발현/고발현, 저발현으로 분류해야 하는지에 대한 이슈가 있다.)
두 번째는 환자 진단 방법이다. 정밀의료의 핵심은 동반진단(In Vitro Compnaion Diagnostics; IVD-CDx)이라고 하는데, 환자가 어떤 유전자를 보유하고 있는지를 판단하고, 이에 적합한 약물을 투여하는 것이 중요하기 때문이다. 이런 관점에서 템퍼스(Tempus)와 파운데이션 메디슨(Foundation Medicine)이 서비스를 제공하려고 한다.
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우선 템퍼스부터 보면, 템퍼스는 일라이 릴리(Eli Lilly)와 협력하여 NSCLC 환자를 대상으로 유전체 시퀀싱을 진행한다. NSCLC를 타깃하는 이유는 NSCLC는 이미 타깃이 많이 밝혀진 암종으로 대부분의 환자가 특정 바이오마커를 보유하고 있어 분류에 적합하기 때문이다. 테스트 결과는 2주 이내에 수령 가능하며, 환자 및 의사에게 제공된다.
템퍼스는 2015년에 설립되었으며, Targeted Sequencing와 WES(Whole Exsome Sequencing)을 통해 전체 유전체 데이터가 아닌 암과 연관이 높은 유전자 시퀀싱을 진행하고, 이를 임상정보와 결합하여 임상진료에 필요한 의사결정을 제공하고자 한다. 2020년 시리즈G에서 기업가치 $8.1B에 누적 $1.1B을 펀딩받았다.
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파운데이션 메디슨의 경우, 로슈(Roche)와 협력하여 ROS1 양성 환자의 동반진단법을 개발하여 승인받았다. 로슈는 ROS1/NTRK Fusion Positive NSCLC/Solid Tumor 치료제인 로즐리트렉(Rozlytrek, entrectinib)을 개발하였는데, 해당 약물을 환자에게 투여하기 위해서는 ROS1 양성 환자를 진단할 필요가 있다.
파운데이션 메디슨은 2010년 설립되었으며, Targeted Sequencing을 통해 (마찬가지로) 암과 연관이 높은 유전자 시퀀싱을 진행하고, 이를 통해 동반진단 키트를 개발하고 있다. 2018년 로슈에서 기업가치 $5.3B에 인수한 바 있다.
하단은 주요 유전체 분석업체의 사업모델과 펀딩 관련 내용이다.
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이번 파운데이션 메디슨의 동반진단 개발은 어떻게 보면 모회사 로슈의 치료제를 활용하기 위해 당연한 것으로 보인다. 템퍼스와 일라이 릴리의 협력이 흥미로운 부분인데, 일라이 릴리가 환자의 유전체를 분석하는데 필요한 비용을 후원하는 것으로 보인다. 정확한 비용 및 계약관계는 공개되지 않았으나, 시퀀싱에 필요한 자금을 템퍼스 및 일라이 릴리에서 100% 지원하고, 템퍼스가 아직 상장 이전의 기업임을 감안할 때 일라이 릴리에서 대부분의 자금을 감당할 것으로 보인다. (원래는 환자가 $100 정도 내야한다.) 추정해보건데, 일라이 릴리는 시퀀싱 자금 지원에 대한 보상으로 환자의 유전자 데이터를 확보할 수 있을 것이다. 물론 템퍼스의 Tempus xT가 650개 유전자에 대한 시퀀싱만 진행한다는 점 때문에 일라이 릴리가 확보할 수 있는 유전체 데이터는 한정적일 것으로 보여, 신규 타깃 발굴 등이 가능할지에 대해서는 약간의 의문이 남는다. (그래도 이번 파트너십 자체가 일라이 릴리의 임상 등록 환자에 한정되지 않고 전체 NSCLC 환자로 확장되었다는 점에서 뭔가 데이터를 모으면 신규 타깃 발굴 등의 파생 서비스를 만들어낼 수 있다고 판단한 것으로 보인다.)
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최근 GSK에서 T Cell Mapping을 진행하여 이를 Nature Genetics에 기고하였는데, 향후에는 결국 1) Single Cell 별로 각 유전자가 미치는 영향에 대한 Mapping과 2) 각 환자의 유전체/유전자 데이터를 더하여 정밀의학 방향성으로 나아가지 않을까 기대된다.
그러니까 한 마디로 내 유전자를 검사해서, 각 유전자 돌연변이가 Single Cell에 미치는 영향과 매칭하고, 이에 맞는 약물/치료법을 진단받는 것이다.
