오늘은 액체생검 원리 및 소개 조직검사와 비교까지 이야기해 보겠습니다.
액체생검(Liquid biopsy)은 체액에서 채취한 샘플의 핵산이나 단백질을 분석하는 방법으로 혈액, 점막, 소변 및 뇌척수액 등을 체액 샘플로 사용합니다.
일반적으로 암 진단에 활용되는 조직검사 (Tissue biopsy)와 비교했을 때 많은 장점이 있는 기술로 비침습적 검사이기 때문에 지속적인 암 모니터링이 가능하다는 장점이 있습니다. 이제 본문에서 액체생검 기술에 대해 보다 구체적으로 서술할 예정이며 조직검사와 비교했을 때 어떤 차이점이 있는지 알아봅시다.
1. 액체생검 원리 및 소개
액체생검은 앞서 언급한 대로 사람의 체액에서 채취한 샘플을 활용하여 진단하거나 모니터링하는 비침습적 방법이며 특히 암 진단 및 치료에 활용되고 있습니다.
비침습적 방법이란 신체에 도구를 삽입하거나 절개를 통해 내부 조직이나 장기에 접근하는 방식이 아닌 신체 내부에 도구를 삽입하지 않고 검사하는 방법을 말합니다.
절개를 하지 않기 때문에 감염이나 합병증 위험이 낮으며 환자들이 겪는 통증이나 불편함이 없습니다.
이에 따라, 샘플을 쉽게 얻을 수 있어 자주 검사를 수행할 수 있기 때문에 암의 조기 진단이나 지속적인 모니터링을 가능하게 합니다.
또한, 경우에 따라 약물 치료 반응에 대한 다양한 정보를 얻을 수 있으며 조직생검으로 구분하지 어려운 종양의 진단에 활용될 수 있습니다.
대표적으로 사용되는 표적물질은 엑소좀, 순환 종양 DNA (circulating tumor DNA, ctDNA), 순환 종양 세포 (circulating tumor cell, CTC), 순환 유리 DNA (cell-free DNA, cfDNA), Extracellular vesicles (EVs)가 있습니다.
2. 조직검사와 비교
DOI: https://doi.org/10.1186/s12943-022-01543-7
Lone, S. N., Nisar, S., Masoodi, T., Singh, M., Rizwan, A., Hashem, S., … & Macha, M. A. (2022).
Liquid biopsy: a step closer to transform diagnosis, prognosis and future of cancer treatments. Molecular cancer, 21(1), 79.
1) Liquid biopsy 기술은 조직검사 기술에 비해 비침습적인 특징이 있습니다.
2) 절개를 통해 내부 조직이나 장기에서 샘플을 얻는 조직검사와 비교했을 때 걸리는 시간이 훨씬 짧습니다.
이에 따라, 상대적으로 샘플을 얻는데 드는 비용 역시 액체생검이 저렴합니다.
3) 암의 치료 여부, 진행 정도 확인 및 약물 반응을 모니터링을 할 때 조직검사에 비해 반복적 시행이 용이한 Liquid biopsy 기술이 훨씬 유리합니다.
4) 임상적 검증을 비교하였을 때는 액체생검 기술은 아직 비교적 새로운 기술이며, ctDNA나 cfDNA, EV로부터 얻어지는 샘플들의 농도가 낮아 기술 민감도 문제가 있습니다.
조직검사의 경우는 암 진단과 치료에 있어서 오랫동안 표준 기술로 활용되고 있었기 때문에 임상적 검증에 유리합니다.
5) 또한 아직 FDA 기술 승인 관련하여도 많은 조직검사 기술과 진단은 승인을 받았으나 액체생검 기술은 비교적 최근에 승인받는 기술이 생기고 있습니다.
3. Liquid biopsy 기술의 활용 및 전망
Liquid biopsy 기술의 진단을 위해 ctDNA, cfDNA, EV 안의 RNA 등을 검출할 때 샘플로부터 얻어지는 농도가 매우 낮기 때문에 증폭 기술을 필요로 합니다.
대표적인 증폭 기술로는 PCR 기술이 활용되고 있으며 보다 높은 민감도와 특이도를 얻기 위해 digital PCR 기술이 활용되고 있습니다.
나아가, 비교적 신기술인 등온 핵산 증폭 기술 및 CRISPR Cas 유전자 가위 기술 역시 활발히 연구되고 있습니다.
마치며, 아직 조직검사에 비해 액체생검 기술은 표준이 되는 기술로 활용되기엔 어려움이 있습니다.
하지만 환자가 고통스럽지 않은 비침습적 방법이라는 점과 조직검사에서 진단하기 어려운 조기진단에 활용될 수 있는 것과 지속적인 모니터링이 가능하다는 점에서 추후 기술 연구가 더 진행되면 훌륭한 기술로 활용될 수 있을 것으로 생각합니다.