한국 최고의 희귀 유전 질환 전문가로 널리 인정받고 있는 Jong-Hee Chae 교수는 국내 유수의 학술 의료기관 중 하나인 Rare Disease Centre at Seoul National University Hospital (SNUH) 디렉터 겸 임상유전체의학과 교수로 재직 중입니다.
Chae 교수는 여러 책무 가운데 한국의 희귀 질환 진단 개선을 위한 여러 중요한 사업에서 핵심적 역할을 하고 있습니다. 최근 Lab Insights와의 토론에서 그녀는 연구에 대한 최신 소식과 환자를 위한 기나긴 진단 여정을 단축하는 데 필요한 사항에 대한 성찰을 공유했습니다.
SNUH Rare Disease Centre의 임상 진단
2010년 설립된 SNUH Rare Disease Centre는 국내 최초로 희귀질환자를 위한 다학제 통합의료시스템으로 자리매김하고 있습니다. Chae 교수는 센터장으로서 소아·성인 환자를 위한 70여 개 개별 클리닉을 총괄하고 있습니다(소아신경과 전문의로도 활동하며, SNUH Children’s Hospital에서 환자 진료).
아직 진단되지 않은 환자를 위해 SNUH Rare Disease Centre는 한국에서 가장 정교한 유전자 검사 작업을 제공합니다. 전국의 대부분의 어린이 병원은 상업적으로 이용 가능한 NGS 패널 및 마이크로어레이와 같은 일상적인 유전자 검사를 수행할 수 있는 능력을 가지고 있지만 SNUH는 가장 복잡하고 까다로운 사례를 맡는 경향이 있습니다.
SNUH Rare Disease Centre가 주력하는 분야는 유증상 환자의 신속한 게놈 염기서열 분석입니다. Chae 교수의 센터는 보통 수개월이 걸리는 일반적인 유전자 검사와 달리 특히 긴급한 경우 수 주 이내로 신생아실이나 소아중환자실에서 결과를 받아볼 수 있습니다. 이러한 신속한 서비스는 한국의 국민건강보험에서 보장하지 않지만, 병원이나 공공의료사업, 지역 NGO를 통해 재원이 가능한 경우도 있습니다.
SNUH Rare Disease Centre에서의 신속한 검사에 대한 한 가지 접근 방식은 채 교수가 최첨단 AI, 생물정보학, 유전체학이 교차하는 지점에서 제품 및 서비스를 개발하는 현지 민간 기업인 MedySapiens와 공동 개발한 NGS 패널을 통한 것입니다. 이 패널은 주로 한국에서 매우 효과적인 치료법이 이용 가능한 조건에 대해 약 270개의 유전자를 다룹니다. 이 유전자 목록은 유전체 의학 및 환급의 최신 발전에 보조를 맞추기 위해 정기적으로 업데이트됩니다.
한국에서 이용할 수 있는 보다 포괄적인 염기서열 분석 서비스에 비해 SNUH Rare Disease Centre의 NGS 패널은 비용이 저렴하고 처리 시간이 빠르다는 것이 Chae 교수의 설명입니다. 한국에서 사실상 모든 신생아가 받는 표준 신생아 선별검사와 동일한 혈흔(DBS) 물질과도 함께 사용할 수 있어 반드시 추가 채혈이나 대량의 검체가 필요하지 않으며, 이는 때때로 신생아 또는 위중한 상태의 소아에게 권장되지 않습니다.
패널에 없는 병태가 의심되거나 이미 다른 센터에서 보다 일상적인 유전자 검사를 받은 환자의 경우, 또 다른 옵션은 삼중 기반 신속 전체 엑솜 또는 게놈 염기서열 분석(rWES/rWGS)을 진행하는 것입니다. Chae 교수는 패널 검사보다 결과가 나올 가능성이 높지만, 결과를 해석하기 위해서는 환자와 부모 모두의 추가 채혈과 더 많은 임상 및 정보학 전문지식이 필요하다고 말합니다.
rWES와 rWGS도 패널 테스트보다 비용이 많이 듭니다. 그들은 국가 보험에서 보장되지 않지만, 소아 희귀 질환에 대한 진단 및 임상 서비스를 지원하기 위해 600억 달러(4천 400만 달러)를 포함하는 10년 연구 및 공중 보건 이니셔티브인 Lee Kun-Hee Childhood Cancer & Rare Disease Project와 같은 프로그램을 통해 자금 지원을 때때로 이용할 수 있습니다 [1]. 이 이니셔티브를 위한 테스트 및 조정의 대부분은 SNUH를 통해 이루어지지만 기금은 한국의 많은 센터에 배포됩니다.
희귀 질환 진단 연구 주도
SNUH Rare Disease Centre에서 고출력 검사가 가능하지만 Chae 교수는 자신의 클리닉 환자 절반 이상이 정확하고 시기 적절한 진단을 받도록 여전히 애쓰고 있다고 한탄합니다. 이러한 이유로 그녀는 또한 테스트의 혁신을 주도하고 진단 수율을 높이며 전반적인 품질, 속도 및 비용을 개선하는 것을 목표로 하는 게놈 연구 프로젝트에 기여하는 데 많은 시간을 할애합니다.
한국은 유전자 검사 공간에서 기업가적 생태계가 탄탄하며, 이러한 사업 중 일부는 민간 기업과의 파트너십을 통해 추진됩니다. 한 예로 Chae 교수는 희귀질환 검사 및 기술 서비스 제공업체인 3billion과 협업해 유전자형-표현형 데이터를 기반으로 한 AI 기반 유전자 변이 소프트웨어를 개발합니다. 그녀는 그들의 시스템이 이미 희귀 변종에 대한 인상적인 분석 능력을 가지고 있으며 여전히 개선되고 있다고 말합니다.
Chae 교수는 또한 한국 인구에 대한 게놈 정보와 임상 정보를 결합한 데이터 세트를 개발하기 위한 다부처 이니셔티브인 많은 공공 부문 연구 프로젝트, 특히 Korea National Project of Bio Big Data(NPBBD)와 협력하고 있습니다. 2020년에 시작된 이 프로젝트는 처음에는 희귀 질환 환자 코호트에서 시범 운영되었습니다. SNUH는 이 프로젝트의 주요 센터 중 하나였으며 이 초기 코호트의 일부로 삼중 기반 WGS 검사를 위한 수천 명의 환자를 유치했습니다.
Chae 교수는 한국 바이오뱅크 프로젝트 모집과정에서 주로 진단되지 않은 사례, 듀센 근육 이영양증이나 레트 증후군처럼 임상적 변동성이 크고 WGS 데이터가 치료제 개발의 실마리를 제공할 가능성이 큰 희귀질환 환자들에 초점을 맞췄다고 밝혔습니다. 현재 그러한 목적을 위해 데이터를 분석하고 있습니다.
다른 국가의 다른 공공 부문 바이오뱅크 프로젝트와 마찬가지로 NPBBD는 이제 더 흔한 질병과 건강한 통제력을 가진 환자와 더 많은 희귀 질환 환자를 포함하여 최대 100만 명의 환자로 구성된 더 큰 코호트를 모집하는 것을 목표로 하는 두 번째 단계를 시작하는 중입니다. Chae 교수는 이 프로젝트의 자문위원으로서 리더들이 연구자들과 데이터를 공유하기 위한 강력한 계획을 개발하고 향후 몇 년 동안 긴 읽기의 염기서열 분석 데이터를 통합할 것을 권장하고 있습니다.
Chae 교수는 ndiagnosed Diseases Network International(UDNI)의 회원인 Korea Undiagnosed Diseases Programme(K-UDP)에도 깊숙이 참여하고 있습니다. 한국에서 프로그램을 시작하고 그 결과를 발표하는 것을 돕는 것 외에도 [2], 그녀는 2024년 9월 5일에서 7일 사이에 서울의 SNUH에서 UDNI의 10주년 회의를 개최할 계획입니다.
한국 내 신생아 선별 심사 비전
희귀 질환 연구 및 진단 분야에서 많은 활동 중 SNUH는 국내 신생아 선별 심사(NBS) 실험실 중 하나를 운영하고 있습니다. Chae 교수에 따르면 한국 정부의 지원을 받는 공공 NBS 시스템은 60가지 이상의 조건에 대한 생화학 검사를 제공합니다.
전 세계 많은 국가에서 SMA, SCID 등의 조건에 대한 분자진단 검사를 NBS 패널에 추가하는 과정에 있지만, 한국의 공공 NBS 시스템에는 게놈 선별이 포함되어 있지 않다고 Chae 교수는 지적합니다. 현재 한국의 국민보험은 유증상 환자에 대한 진단 등급 유전체 검사만 보장합니다. 더욱이 현지 법률은 유전자 검사에 대한 특별한 동의를 필요로 하여 임상의를 위한 추가 관리 작업과 민간 시장에 분자 검사를 배치하는 데 대한 인센티브를 부여합니다.
정부가 지원하는 NBS 패널을 보완하기 위해 많은 한국 부모들이 현지 시장에서 ‘G-scanning’으로 알려진 서비스를 구입합니다. 이들은 기본적으로 무증상 어린이의 미세 결실 및 복제를 위한 염색체 마이크로어레이라고 Chae 교수는 말합니다. 이들은 많은 지역 회사에서 제공되며 출산 센터에서 대대적으로 광고합니다. 이들은 한국의 국가 보험에는 가입되어 있지 않지만 일부 민간보험에는 포함되어 있습니다.
Chae 교수는 이런 NBS 시스템이 환자에게 차선책이라고 생각합니다. 그녀가 원하는 것은 더 많은 분자 테스트가 공공 및 민간 NBS 패널에 통합되는 것을 보고, 한국에서 NBS의 차세대 염기서열 분석의 잠재력을 평가하기 위한 대규모 연구 프로젝트를 보는 것입니다. 이러한 프로젝트는 이미 전 세계의 많은 다른 선진국에서 일어나고 있지만 아직 그녀의 나라에서는 일어나지 않습니다.
“우리는 게놈 신생아 선별 심사를 개선하기 위해 노력해야합니다”라고 그녀는 말합니다. “출산율이 감소하고 있음에도 불구하고, 육아에 대한 부모의 관심은 점점 증가하고 있습니다. G-scanning 서비스는 임상적으로 할 수 있는 것이 많지 않은 상태를 대부분 감지합니다. 가장 큰 혜택을 받을 수 있는 아이들을 도울 수 있는 더 나은 방법을 찾아야 합니다.”
다른 많은 국가에서 게놈 NBS가 계속 흡수되는 것을 감안할 때 한국에서의 채택은 불가피할 수 있습니다. 그렇더라도 희귀질환 환자와 보호자들이 그토록 절실히 필요로 하는 변화를 전달하기 위해서는 생태계 전반의 이해관계자들과 Chae 교수 같은 희귀질환 선구자들의 리더십의 노력이 필요할 것입니다.
이 기사는 Roche Diagnostics Asia Pacific의 의료 업무 총괄 책임자인 Will Greene이 Roche Diagnostics Korea 및 Roche Pharmaceuticals Korea 팀의 지원을 받아 작성했습니다. 저자는 이 글의 배경 정보를 제공한 Seoul St Mary’s Hospital, College of Medicine, Catholic University of Korea 진단검사의학과 Myungshin Kim 교수, MedySapiens Sanggoo Kang 대표, 3billion 대표 Changwon Keum 등 희귀질환 진단 전문가들의 의견 제공에 감사를 표합니다.
참고 문헌:
[1] http://www.snuh.org/global/en/about/newsView.do?bbs_no=6483
[2] Kim, S.Y. et al. (2022) ‘The Korean undiagnosed diseases program phase I: Expansion of the Nationwide Network and the development of long-term infrastructure’, Orphanet Journal of Rare Diseases, 17(1). doi:10.1186/s13023-022-02520-5.
