콧물 속 성분으로 치매 진단... 난치성 암 분야에서 고무적 성과도
2023년까지 1,500억 달러로 시장 규모 확대 예상
[바이오타임즈] 병의 진행 정도나 예후 판단에 기준이 되는 ‘바이오마커(Biomarker)’ 연구가 최근 활기를 띠고 있다. 연구 대상도 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)부터 치매까지 다양하다. 제일 성과가 뚜렷한 질환은 암이다. 암 진단 바이오마커 시장은 전체 시장의 약 70%를 차지하고 있다. 글로벌 바이오마커 시장은 2023년까지 1,500억 달러(약 179조 원)로 성장할 것으로 예상된다.
암 분야 개발 활발... 난치성 암종서도 활약
29일 업계에 따르면 암은 바이오마커 개발이 가장 왕성한 분야다. 특히 교모세포종 등 치료가 어려운 암종에서 주목할 만한 결과가 나와 고무적이다.
연세대 의대, 한국과학기술연구원(KIST), 삼성서울병원 공동 연구팀은 지난 7일 난치암인 교모세모종의 예후를 예측하는 바이오마커 발굴에 성공했다고 밝혔다. 교모세포종은 뇌 전반에 분포하는 신경교세포에서 발생하는 암으로, 뇌에 생기는 악성 종양 가운데 가장 예후가 나쁘다. 진행 속도도 빠른 데다 암종별로 치료법이 달라 맞춤형 치료에 대한 수요가 높았다.
연구팀은 전체 교모세포종 가운데 90%를 차지하는 이소시트르산탈수소효소(IDH) 야생형 교모세포종을 당 대사, 면역 조절, 종양 기원에 따라 두 그룹(GPC1, GPC2)으로 분류했다. 이어 첫 번째 그룹에서는 병의 예후가 나쁜 ‘FKBP9’ 단백질의 발현율이 높고, 두 번째 그룹에서는 예후가 좋은 ‘PHGDH’ 효소의 발현율이 높은 것을 확인했다. 두 물질이 교모세포종의 종류와 예후를 알려주는 생물학적 지표인 것이다.
교모세포종 치료는 ‘시간과 싸움’이다. 진행 속도와 종양 크기에 따라 완치 여부가 결정된다. 최대한 진행 속도를 늦추면서 많은 종양을 제거해야 완치율도 올라가 암종 파악이 빠를수록 좋다. 연구에 참여한 연세대 의대 의생명과학부 김현석 교수는 논문에서 “향후 추가적 임상검증이 필요하겠지만, 이번 연구 결과는 교모세포종의 새로운 바이오마커를 제시했다는 점에서 중요하다”고 평가했다.
콧물 속 성분으로 치매 진단하기도
전 세계 확진자 1,600만 명을 돌파한 코로나19도 바이오마커 개발이 활발하다. 지난 27일, 28일 국내 연구팀 두 곳은 코로나19 감염에 따른 폐 손상의 중증도를 예측할 수 있는 바이오마커 개발에 성공했다고 밝혔다. 앞서 2일에는 JW바이오사이언스가 세계 최초의 패혈증 진단 바이오마커인 WRS의 일본 특허 등록을 마쳤다는 소식이 전해졌다. WRS는 기존 패혈증 진단 키트와 달리 바이러스나 곰팡이(진균)에도 반응해 바이러스성 질환인 코로나19 진단에도 유용할 것으로 기대된다.
콧물 속 성분으로 치매를 판단하는 방법도 등장했다. 대구경북과학기술대학원 문제일 뇌인지과학전공 교수 연구팀은 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 이 같은 내용이 담긴 논문을 소개했다고 22일 밝혔다. 연구팀에 따르면 치매 환자들은 후각 기능에 이상이 생기면서 콧물에서 ‘아밀로이드-베타(Amyloid-β)’라는 응집체가 검출되는데, 이 응집체의 발현율이 높을수록 인지 기능이 떨어진다.
연구팀은 이번 연구가 치매 진단의 효율성을 높일 것으로 보고 있다. 문제일 교수는 “많은 분이 치매 초기 관리에 필요한 골든타임을 놓친다”며 “현재 연구 성과를 활용해 치매 조기 선별 키트를 개발하고 있다. 이번 연구 결과가 환자와 보호자들에게는 희망을 주고 국가적으로는 사회적 비용 절감으로 이어지길 바란다”고 했다.
꾸준히 확대되는 바이오마커 시장... “다양한 질환 응용 전망”
바이오마커 시장은 꾸준히 성장하고 있다. 2019년 시장조사기관 BCC 리서치에 따르면 2016년 576억 달러(약 68조 원)였던 글로벌 바이오마커 시장 규모는 2017년 655억 달러(약 78조 원), 2018년 745억 달러(약 89조 원)로 상승해 2023년에는 1,500억 달러에 이를 것으로 예상된다. 전체 시장의 60% 이상은 암 바이오마커가 차지하고 있으며, 암 바이오마커 시장은 2023년까지 1,100억 달러로 확대될 것으로 보인다.
한국을 비롯한 아시아 시장은 아직 규모가 크지 않다. 2017년 기준 전체의 20%(139억 달러) 정도로, 유럽(34%, 233억 달러)과 미국(42%, 289억 달러)이 시장을 양분 중이다. 실제로 로제 홀딩스 AG(스위스), GE 헬스케어(미국), 나노스트링 테크놀로지스(미국) 등 글로벌 바이오마커 기업 대부분이 유럽, 미국에 본사를 두고 있다.
한국바이오경제센터 안지영 연구원은 “바이오 진단 적용 분야 확대, 바이오 기술 및 제약 분야 R&D 투자 증가, 암 발생률 증가 등이 시장 성장을 이끈 것으로 보인다”며 “바이오마커는 앞으로도 정밀 의학 시대에 맞는 진단, 검사 개발 및 신약 개발에 중요한 역할을 하면서 각종 의료 기기와의 결합을 통해 많은 질환에 응용될 것으로 전망된다”고 말했다.
[바이오타임즈=양원모 기자] ingodzone@naver.com
