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암치료, 초 조기발견 (상): 소변 냄새 분석하는 선충 -- 적중률 90%
  • 카테고리바이오/ 농생명/ 헬스케어
  • 기사일자 2018.5.30
  • 신문사 일경산업신문
  • 게재면 1면
  • 작성자hjtic
  • 날짜2018-06-05 15:54:39
  • 조회수79

암치료, 초 조기발견 (상)
소변 냄새 분석하는 선충
‘엘리트 선충’, 적중률 90% / 검사자동화, 1인 8,000엔

생애에 발생할 확률 50%. 2명 중에 1명이 암환자라는 시대에 돌입하였다. 더 이상 암은 남의 일이 아니다. 그러나 조기에 발견할 수 있다면 치료 가능한 경우도 많다. 문제는 어떻게 조기에 발견할 것인가 이다. 핵심은 간단하고 싼 비용의 검사를 통해 가능한 검사 대상을 넓혀가는 것이다. 최종장에서는 지금까지의 상식을 깨는 암의 ‘초(超)’ 조기발견 현장을 소개한다.

샬레(배양용기) 안의 약 100개의 가루입자가 천천히 그러나 착실하게 움직이기 시작했다. 30분 만에 샬레 구석에 떨어뜨린 암환자의 소변에 모여들었다. 지바현에 있는 HIROTSU바이오사이언스(도쿄)의 중앙연구소에서의 실험 모습이다.

가루입자로 보이는 것은 실은 생물이다. 길이 1mm의 선충이다. 일반적으로 선충은 식물이나 동물에 기생하며 흙 속에서도 생식한다. 그러나 이 선충은 일반적이지 않다. 일부러 특별하게 선별한 ‘예쁜꼬마선충(C. elegans)’이라는 학명을 가진 이른바 ‘엘리트 선충’들이다. 생후 3~4일의 활발한 것들로 아주 미세한 냄새도 놓치지 않고 90%의 확률로 암의 유무를 판별한다. 과거에 이 선충들을 사용한 연구에서 노벨상이 3개가 나왔다.

암은 냄새가 난다. 의사들 사이에서는 유명한 이야기다. 냄새 성분의 정체는 아직 해명되지 않았지만 선충은 오줌에 섞여있는 암 성분의 냄새를 민감하게 감지한다. 선충은 냄새를 감지하는 센서인 후각 수용체가 사람의 3.4배, 개의 1.5배인 약 1,200개로 암을 냄새로 찾아내는 것이 가능하다.

-- 1차 검진에서 위력 --
물론 생명에 관한 문제를 벌레에 맡기는 것에 대한 우려의 목소리는 있다. 그러나 HIROTSU바이오의 히로쓰(広津) 사장은 진지하다. 암 진단의 1차 검사(Screening)에서 위력을 발휘할 것으로 보고 있다.

국립암연구센터 등 전문기관의 고도의 검사에 대항하는 것은 아니다. HIROTSU바이오의 목표는 간편한 검사다. 본인이 암에 걸릴 리 없다며 진단을 받지 않았던 사람에게도 ‘만약을 위해’ 검진을 받게 한다. 초∙조기에 암을 발견할 확률이 높아지고 암 치료의 선택지는 증가한다. 치유율은 확실하게 높아진다.

히타치제작소도 그 가능성에 주목한다. 선충을 사용하여 암을 발견하는 대학연구자가 있다는 말을 듣고 히로쓰 사장에게 연락해 왔다. 자신들이 직접 검증해 본 결과 선충은 확실히 유효했다.

이미 히타치제작소와 HIROTSU바이오는 선충을 사용하여 자동으로 해석하는 장치 개발에 착수하였다. 2019년말에는 실용화가 가능하다. 한 사람의 검사원이 하루에 해석할 수 있는 양은 3~5명이 한도였지만 자동화가 진행되면 지금의 100배 분량을 해석할 수 있게 된다.

-- 싸게 배양 가능 --
선충은 대장균을 매우 좋아한다. 먹이값이 들지 않는다. 싸게 배양할 수 있는 선충을 자동해석 장치와 조합함으로써 비용도 대폭 줄일 수 있다. 히로쓰 사장이 현단계에서 상정하는 검사 비용은 “1인당 8,000엔 정도’다. 부유층을 위한 10만~15만엔의 PETCT검사와의 차이는 분명하다.

이렇게 되면 선충 검사는 언젠가는 건강진단에서 일반적으로 사용할 수 있을지도 모른다. 피검사자는 오줌을 제출하기만 하면 되므로 몸에 부담이 적다. 게다가 검사 비용도 싸다.

히로쓰 사장이 작년 말, 후쿠오카시와 나고야시에서 개최한 선충 검사의 보험조합용 설명회에서 “이 자리에서 선행 예약을 할까요?”라고 말하자 현장에서 많은 사람들이 손들 들었다. 손을 든 담당자의 기업의 사원수를 합하면 50만명이다. 실용화 1년째인 20년에 25만 검체를 목표하였지만 그 목표를 훨씬 뛰어넘었다고 한다.

오줌은 암 발생률의 단서를 찾을 수 있는 보고다. 히타치제작소는 HIROTSU바이오와의 공동 프로젝트와는 별개로, 오줌에 포함되어 있는 대사물질(노폐물)에서 암의 표식인 ‘바이오마커’를 추출하는 연구도 추진하고 있다.

지금까지 암 발견에는 바이오마커 후보가 많은 혈액이 사용되는 일이 많았다. 그러나 혈액을 오줌으로 대체할 수 있지 않을까? 히타치제작소 기초연구센터의 사카이리(坂入) 치프 사이언티스트는 이렇게 생각했다. “선충이 암을 분별할 수 있다. 무언가 오줌 속에 근거가 될 물질이 있을 것이다”

실제로 오줌에 포함된 아미노산이나 지방질 등의 대사물질은 약 4,000종류다. 신장에서의 여과를 통해 재이용되지 못한 물질이 녹아 있으며, 혈액(약 4,500종류)과 비교하여 결코 뒤지지 않는다. 선충은 이 4,000종류의 어느 것엔가에 반응하고 있을 확률이 높았다. 그럼 어떻게 할까? 사카이리 씨는 대사물질을 정밀하게 분석하는 작업에 착수하였다. 2015년의 일이었다.

우선 사카이리 씨는 바이오뱅크에 다양한 상태의 사람의 소변 검체를 주문하였다. 유방암과 대장암 환자 각각 15명, 건강한 사람 15명의 소변 검체를 10ml씩이다. 정밀하게 비교 분석하면서 한발 한발 착실하게 분석을 거듭해 나갔다.

그리고 1년 이상 경과했을 때, 암환자에게 특유의 대사물질 약 30종류가 존재한다는 사실을 알게 되었다. 유방암 환자의 오줌에 공통적으로 많이 포함되어 있는 대사물질은 이것, 대장임의 경우는 이것. 이처럼 암의 종류에 따라 특징적인 대사물질을 각각 2~5종류 정도를 가려냈다.

  -- (중)에 계속 --

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