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충남대학교병원-한국생명공학연구원
유전체 빅데이터 기반의
맞춤의료 기반 구축 시작

유전체 분석을 통해 생성된 대용량의 생물정보 데이터로 새로운 대용량 유전체 분석 기술인 차세대염기서열분석(Next generation sequencing, NGS) 기술의 도입 및 확산과 함께 유전체 데이터 생성량은 기하급수적으로 증가하고 있다. 최근 임상정보, 검사정보, 생활관 정보 등 다양한 정보를 통합 분석하여 환자에 대해 정확한 맞춤형 의료서비스를 추구하는 정밀의료(precision medicine)가 의료의 새로운 패럼다임으로 부상하고 있으며, 정밀의료의 실현에 필요한 중요한 정보들이 유전체 분석 기술의 발전 및 빅데이터 분석을 통해 얻어질 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 유전체학과 정밀의료의 결합은 의료 발전에 획기적인 전환을 이룰 수 있을 것으로 기대되고 있다.

유전체 빅데이터 기반 정밀의료

유전체 연구의 발전은 인간 유전체를 해독하는 생명공학 및 정보공학의 기술이 혁신적으로 발달하며 급격히 발견하여 왔다. 특히 1986년 처음 Sanger 방식의 1세대 자동화유전장비의 등장 이후 2000년대 중반 차세대염기서열분석기(NGS)가 등장한 이후 2000년대 초반 완료된 Human Genome Project의 경우 10여 년간 투입되었던 천문학적인 비용과 노력에 비교하면 현재, 약 3~10일 정도의 기간에 1,000 달러정도의 비용으로 인간유전체의 분석이 가능하여 졌다. NGS 기술을 이용한 유전체 연구를 통하여 이전에 알지 못하였던 다양한 질환의 원인 유전변이 및 예후 결정과 치료 반응에 영향을 끼치는 유전변이 정보들을 알게 되었으며, 실제 진단과 치료의 결정에도 큰 역할을 하는 경우가 증가되고 있다.

하지만 유전체 해독기술에 비하여 유전정보 데이터를 효율적으로 분석하고, 보관하며, 실제 진료에 활용할 수 있도록 효과적으로 전달할 수 있는 장비와 기술은 상대적으로 뒤쳐져 있는 상황이며 특히 국내의 기술과 체계적으로 정비된 상황은 선도적인 국가들에 비하여 초보적인 상황이다. 많은 유전체데이터들이 충분히 분석되지 못하고 환자 진료에 이용되지 못하고 있으며, 또한 향후에 새로운 유전정보를 분석할 수 있도록 효율적으로 저장되지 못한 상태이다.

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유전체 정보를 활용한 의료정보시스템

충남대학교병원의 연구팀과 한국생명공학연구원은 유전체 데이터를 가장 진료에 적합하게 분석하고 정보를 제공하며 저장할 수 있는 통합적인 의료정보시스템의 구축에 대한 연구를 계획하고 있다. 충남대학교병원을 내원한 환자들에게서 검사한 유전체데이터를 분석하여 환자의 임상정보 및 현재 가이드라인과 새로운 연구 결과에 대한 정보들을 결합하여 임상의사가 진료에 적극적으로 활용할 수 있는 ‘genomic EMR’의 표준형태를 개발할 계획이다. 이를 위해서는 먼저 정확히 유전체 정보를 분석할 수 있고 의미를 해석할 수 있는 표준 분석 파이프라인이 구축되어야 하며, 아직까지 한구인 유전체의 레퍼런스 데이터베이스 구축이 미흡한 상태이므로 한국인 유전체의 레퍼런스 유전체 정보 수집 및 통합하고, 국외 주요 오믹스 관련 대용량 레퍼런스 유전체데이터베이스 및 질환 관련 유전체 정보를 수집하여 주기적으로 업데이트 가능한 데이터베이스를 구축이 필요하다. 또한 각 질환의 주요 임상정보와 약물 반응, 현재의 가이드라인 정보들을 결합하여 유전 변이에 따라 임상적인 해석이 쉽게 이루어질 수 있도록 질병 특성에 맞는 분석 체계의 구축이 필요하다.

유전체의 분석 및 bioinformatics 영역은 한국생명공학연구원의 전문 연구진의 역할, 이에 대한 질환관련 정보의 해석과 유전변이의 중요성에 대한 분석은 충남대병원의 해당 질환의 전문의의 역할이 필요하며, 환자의 유전체 정보의 의무기록으로의 전달에 대해서는 충남대학교병원의 의료정보팀이 중요한 역할을 하게 될 것이다. 유전체 정보의 의무기록 제공에 대한 윤리적 문제에 대한 검토 등 이외에도 여러 분야의 전문가들과의 긴밀한 협력이 필요하다. 본 연구가 성공적으로 결실을 맺게 되면 세계적으로 의료계의 큰 과제가 되고 있는 정밀의료로 나아가는 길에 큰 걸음을 내딛는 계기가 될 수 있을 것으로 기대가 된다.사진

유전체 정보의
의무기록 제공에 대한
윤리적 문제에 대한
검토 등 이외에도
여러 분야의
전문가들과의
긴밀한 협력이 필요

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