건강해 보이는 신생아에 대한 NGS(Next Generation Sequenicing) 전장유전체(WGS) 기반의 신생아 스크리닝 (NBS: Newborn Screening) 은 앞서 포스팅에서도 언급한 바 있지만 윤리적인 면과 데이터 보안 등 논란의 여지가 있고 조심스럽게 접근할 필요가 있습니다. 그럼에도 불구하고 유전체 신생아 스크리닝에 대한 장기적인 의학적 유용성 등에 대한 답을 구하기 위해 임상 연구가 미국, 유럽, 호주 등의 주요 기관에서 진행되고 있습니다.
NGS 전장유전체 신생아 스크리닝 글로벌 컨소시엄의 태동
2022년 10월, 보스톤에서 1차로 열린 신생아 스크리닝 국제 컨퍼런스 (International Conference on Newborn Sequencing, ICoNS)에서는 미국, 유럽, 호주에 기반을 둔 8개의 연구팀이 각자의 NGS 전장유전체 분석 기반의 신생아 스크리닝 임상 연구의 계획과 목표에 대한 개요를 발표했습니다. 컨퍼런스에 참여한 8개의 연구팀은 베이비싴 (BabySeq), 가디언(GUARDIAN), 스크린플러스(ScreenPlus), 얼리첵(Early Check), 비긴NGS(BeginNGS), 지노믹스잉글랜드(Genomics England), 스크린포케어(Screen4Care), 베이비비욘드(Baby Beyond) 등이며 아래 사진에 링크된 ICoNS 홈페이지에서는 참여하는 연구의 개요를 소개하고 있습니다.
ICoNS 신생아 스크리닝 국제 컨퍼런스에 참여하는 연구팀
베이비싴 (BabySeq)
2013년 최초로 미국 국립보건원(NIH)의 유전체 의학 및 공중보건 분야의 신생아 시퀀싱 프로그램 (NSIGHT: Newborn Sequencing in Genomic Medicine and Public Health) 의 지원을 받아 브리검 여성 병원과 보스턴 아동 병원에서 실시된 신생아 스크리닝 프로그램입니다. 2019년 마무리할 때까지 325명의 신생아를 등록하여 159명의 엑솜을 분석했고 관련된 20 여 편의 논문이 출판되었습니다. 2022년부터 시작되는 BabySeq2 에는 다양한 인종을 포함하기 위해서 보스턴, 뉴욕시, 필라델피아, 디트로이트, 앨라배마주 버밍엄 등 다양한 지역에서 최소 1,000명의 영유아를 등록하고 엑솜이 아닌 전장유전체(WGS) 분석을 통해 질병 위험을 파악하는 것을 목표로 합니다. 현재 웹사이트에서는 미국 전역에서 연구 참가자를 모집 중이라고 합니다.
가디언 (GUARDIAN)
컬럼비아대학교 어빙 메디컬 센터의 Wendy Chung 교수가 이끄는 GUARDIAN (Genomic Uniform-screening Against Rare Diseases in All Newborns, 신생아를 대상의 희귀 질환 검출을 위한 일률적인 전장유전체 스크리닝) 프로젝트는 뉴욕-프레즈비테리안 병원, 뉴욕 보건부, Sema4의 GeneDx, Illumina와 협력하여 2022년 부터 4년 동안 10만 명의 신생아를 등록할 계획입니다. Sema4, Illumina 및 자선 단체의 지원을 받는 이 연구는 전장유전체 분석을 통해 등록된 모든 신생아를 대상으로 조기 발견에 따른 초기 치료가 가능한 250개 질환의 위험을 평가할 계획이며, 연구가 진행됨에 따라 평가되는 질환 수는 늘어날 것입니다.
스크린플러스 (ScreenPlus)
2019년에 발표된 이 연구는 미국 국립보건원(NIH)과 뉴욕 주정부의 지원을 받고, 또 제약사 및 환자 옹호 그룹의 지원으로 마운트 사이나이, 노스 쇼어 대학 병원, NYU 랑곤, 스토니 브룩 대학 병원 등 뉴욕의 9개 병원에서 175,000명의 아기를 등록할 계획입니다. 뉴욕주 연구소는 모든 신생아에 대하여 2일 이내에 발꿈치에서 채혈한 샘플로 루틴하게 기본적인 검사를 하고 있습니다. 뉴욕의 9개 병원에서 아이를 출산한 부모는 아이를 낳은지 2일 이내에 스크린플러스 연구를 소개 받고 연구 참여에 대하여 동의를 하면, 추가 채혈 없이 임상시험 중인 치료법이나 FDA 승인을 받은 치료법이 있는 14가지 질환에 대해 추가 검사하거나, 더 확장된 유전자 염기서열 분석까지 하게 됩니다. 이 연구는 건강해 보이는 신생아에서 추가 검사에 의한 조기 발견이 이점이 있는지 확인하고 후속 조치를 위한 지침을 개발하기 위해 환자를 장기간 추적 관찰하고자 합니다.
얼리첵 (Early Check)
리서치 트라이앵글 파크에 위치한 비영리 연구 기관인 RTI 인터내셔널이 노스캐롤라이나 주립 공중보건 연구소, 노스캐롤라이나 대학교 채플힐, 웨이크 포레스트 의과대학, 듀크 대학교와 협력하여 노스캐롤라이나에서 진행 중인 Early Check 연구는 현재 전장유전체 시퀀싱으로 확장하기 위해 준비 중입니다. 얼리 체크는 NIH의 국립 중개 과학 발전 센터 프로그램과 산업계 및 환자 옹호 단체 등 다양한 단체의 지원을 받고 있습니다.
지난 4년 동안 이 연구는 노스캐롤라이나 주 전역에서 약 23,000명의 아기를 등록했으며, 인종 구성에 있어서도 상당히 다양했다고 합니다. 이 프로젝트는 척수성 근위축증을 선별하는 것으로 시작하여 2019년에 뒤쉔 근이영양증을 추가한 바 있습니다.
2023년부터 3년 간 새로이 시작되는 시퀀싱 프로젝트에서는 신생아 1만 명의 유전체를 분석하여 200개의 소아기 발병 단일 질환에 대한 초기 유전체를 분석하고, 부모들의 수용도를 연구하고, 단기 추적으로 양성 판정을 받은 아이와 보호자를 12개월 동안 추적하는 것을 목표로 합니다. 부모는 생후 2년 동안 치료가 가능한 질환이 있는 패널과 2세 이후에 치료가 가능하거나 임상 개발 중인 치료제가 있는 질환이 있는 패널 중 하나를 선택할 수 있습니다.
비긴NGS (BeginNGS)
비긴NGS 컨소시엄은 신생아 검진, 질병 관리 및 중재, 희귀질환 치료재 개발을 위한 전장유전체시퀀싱 플랫폼을 전세계의 파트너에게 제공하고자 하는 목표를 가지고 Rady 어린이 유전체 의학 연구소(RCIGM)의 Presidnet & CEO인 스티븐 킹스모어가 주도하고 알렉시온 제약, 트래버 테라퓨틱스, 이노자임 파마, 패브릭 지노믹스, 지노메논, 일루미나, 타일DB와 협력하고 있습니다. 약 400개 질환에 초점을 맞춘 Rady의 소규모 파일럿 연구에 이어, BeginNGS는 미국과 그리스의 7개 이상 기관에서 약 2,000명의 영아를 등록하고 500개 질환으로 확대할 계획입니다. 이 회사의 게놈-치료(GTRx) 도구는 양성 판정을 받은 아기에게 치료 가이드라인을 제공하고 있습니다. RCIGM은 그리스에서 시범 프로젝트를 시작하기 위해 의료 데이터 회사인 PlumCare RWE 및 그리스 연구자들과 파트너십을 체결했습니다. 킹스모어는 20개국에서 유사한 프로젝트를 시행하여 협력자들에게 생명공학 및 제약 스폰서의 프로토콜, 지식, 리소스를 제공하고자 한다고 말했습니다. 비긴NGS 의 경우 정부 지원의 연구 사업이 아닌 제약사, 유전체 데이터 분석 회사, 데이터베이스 관련 등의 회사와 병원이 협력하는 사업으로 그 형식에서 특별하다고 할 수 있습니다.
지노믹스잉글랜드 (Genomics England)
Genomics England에서 2023년에 새롭게 시작되는 전장유전체 기반 신생아 스크리닝 연구에서는 2년간 10만 명 이상의 신생아를 등록하여 아동기에 발병한 치료 가능한 질환을 가진 어린이를 500명 이상 찾아내는 목표를 세웠습니다. 미국 뉴욕주의 가디언(GUARDIAN) 연구와 유사하며, 연구 참여에 동의한 부모들은 5세 이전에 증상 유발이 거의 확실한, 원인 유전자가 잘 연구된 200가지 질병에 대한 결과를 받게 됩니다. 이들 질환들은 조기 발견 후에 치료가 가능한 것들로, 간단한 비타민 보충제부터 골수 이식까지 다양한 방법이 적용될 수 있습니다. 이 새로운 프로젝트에서는 또한 신생아 유전체 검사의 임상적 유용성과 함께 비용 효율성 및 유전체 분석에 적합한 샘플 유형, 장기간 게놈 데이터 저장의 의미를 조사할 것입니다.
스크린포케어 (Screen4Care)
유럽의 Screen4Care 프로젝트는 15 개국의 36 여 개 파트너가 참여하는 다국적 연구로 2021년에 2,540만 유로 예산의 민관 파트너쉽으로 시작 되었고, 유럽연합, 제약 업계 및 학술 기관이 자금을 지원하고 있습니다. Screen4Care의 파일럿 연구에서는 최소 18,000명의 유아를 대상으로 표적 또는 전장유전체 시퀀싱 데이터를 생성하고 치료가 가능한 질병과 그렇지 않은 질병을 찾아낼 계획입니다. 또한 새로운 알고리즘을 사용하여 아기의 전자 건강 기록(EHR) 에서 초기 질병 증상을 감지하고자 합니다.
베이비비욘드 (Baby Beyond)
호주 멜버른의 머독 아동 연구소는 호주 정부로부터 1,200만 호주달러를 지원받아 1,000명의 신생아를 등록하여 전장유전체 시퀀싱을 실시하는 Baby Beyond라는 새로운 프로젝트를 개시하게 됩니다. 부모로부터 임신 중에 동의를 받고 아기의 전장유전체를 약 500가지의 치료 가능한 아동기 발병 질환에 대해 분석하고 결과를 아동의 EHR에 입력하여, 향후 의료 서비스 맥락에서 분석할 수 있도록 데이터가 저장됩니다. 멜버른 유전체학 건강 연합에서 난청 진단을 받은 영아를 검사하는 동시에 부모에게 치료법이 알려진 질병과 함께 명확한 개입이 없는 질병을 포함한 다른 유전 질환에 대해 알아볼 수 있는 옵션을 제공했던 이전의 노력이 이 프로젝트의 기반이 되었습니다. 이 새로운 프로젝트는 현재 환자에게 분석 내용을 전달할 유전자 목록을 작성 중에 있으며, 한편으로 프로젝트의 규모 확대가 얼마나 실현 가능한지에 대해서 조심스럽게 관망하고 있습니다.
2023년 10월 5-6일에 제2차 신생아 스크리닝 국제 컨퍼런스(ICoNS)가 런던에서 열릴 것이라고 합니다. 각 연구들의 진행 상황을 공유하고 서로 독려하며 해결해야 할 부분을 나누고 토론하는 유익한 자리가 될 것으로 기대 됩니다.