미세잔존암

[글로벌 TOP 전략연구단] 피 한 방울로 암을 정복한다 | 혈액 기반 암 진단의 미래_이대식 책임연구원 (한국전자통신연구원)

암은 조기 발견이 매우 어렵습니다. 폐암과 같은 경우 증상이 나타나 병원을 찾으면 이미 3~4기인 경우가 많아 사망률이 높아집니다. 수술 후에도 전이 가능성 때문에 5년 생존율을 지속적으로 관찰해야 하는 어려움이 있습니다. 이에 대한 대안으로 주목받는 것이 액체생검 기술입니다. 혈액이나 소변 속에 존재하는 미세한 암세포 유전자 조각을 찾아내어, 암의 존재 여부와 전이 상태를 조기에 파악하는 것이 이 기술의 핵심 목표입니다. 액체생검의 핵심 바이오마커인 ctDNA는 암세포가 파쇄되면서 혈액 속으로 흘러나온 DNA 조각을 의미합니다. 기존의 진단 방식이 단백질 수치를 확인하는 간접적인 방법이었다면, ctDNA 분석은 유전자의 변이를 직접 관찰하기 때문에 원인을 보다 명확하게 파악할 수 있습니다. 이는 암의 발생뿐만 아니라 특정 약물에 대한 반응성까지 확인할 수 있어 개인 맞춤형 치료를 가능하게 하는 중요한 열쇠가 됩니다. 혈액 내 ctDNA를 찾는 과정은 건초더미에서 바늘을 찾는 것만큼 어렵습니다. 정상 세포에서 나온 DNA 사이에 아주 극미량만이 존재하기 때문입니다. 이를 극복하기 위해 나노플라즈모닉 기술과 AI 기반 분석 플랫폼이 활용됩니다. 신호를 수천 배 이상 증폭시키는 나노 소재와 펨토와트급의 미세한 빛까지 감지하는 광센서를 결합하여, 1억 개의 유전자 중 단 하나의 암 변이 유전자까지 포착할 수 있는 초고감도 정밀 진단 기술을 개발하고 있습니다. 현재 연구팀이 특히 집중하고 있는 분야는 미세잔존암(MRD) 모니터링입니다. 암 수술 후 눈에 보이지 않게 남아있는 암세포나 전이 가능성을 지속적으로 추적하는 것입니다. ctDNA 기반 모니터링은 기존의 CT나 MRI 촬영보다 최대 10개월 이상 빠르게 재발 징후를 포착할 수 있습니다. 이를 통해 환자에게 더 많은 치료 기회를 제공하고, 치료제의 효과가 없을 경우 빠르게 대안을 찾을 수 있다는 점에서 임상적 가치가 매우 큽니다. 이러한 거대한 목표를 달성하기 위해 국가과학기술연구회와 여러 출연연, 대학, 기업이 협력 체계를 구축하였습니다. 소재, 바이오, AI, 의료 등 각 분야의 박사급 인력 80여 명이 뭉친 일종의 과학기술 국가대표팀입니다. 단순히 논문을 쓰는 것에 그치지 않고, 국민이 체감할 수 있는 실질적인 변화를 만들기 위해 원천 기술 개발부터 임상 검증, 사업화까지 전 과정을 아우르는 대형 융합 연구를 수행하고 있습니다. 연구단은 2030년 상용화를 목표로 기술 경쟁력 확보에 박차를 가하고 있습니다. 미국의 선도 기업들이 제공하는 서비스보다 분석 기간을 2주 이내로 단축하고 비용을 절반 수준으로 낮추는 것이 목표입니다. 이를 위해 전용 분석 키트와 자동화 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이러한 기술 자립은 해외 의존도를 낮출 뿐만 아니라, 국가 의료비 절감과 환자의 삶의 질 향상이라는 사회경제적 효과를 동시에 가져올 것으로 기대됩니다. 암 진단 기술은 이제 일회성 검사에서 반복적인 모니터링 체계로 진화하고 있습니다. 인공지능과 초고감도 센서 기술의 결합은 전주기 암 관리의 통합 실현을 가능하게 할 것입니다. 과거 암은 공포의 대상이었지만, 정밀 진단과 개인 맞춤형 치료가 보편화되는 미래에는 관리 가능한 질병이 될 것입니다. 대한민국 연구진의 끈기 있는 노력이 암 정복이라는 인류의 숙원을 해결하는 강력한 엔진이 되기를 희망합니다.