제약회사 연구원의 블로그

– 유전체에서 대사체까지, 환자 맞춤 치료를 향한 국가적 데이터 아키텍처 전략 1. 서론: 정밀의료의 본질은 ‘데이터의 깊이’에 있다의학은 지금, 그 어느 때보다 ‘데이터 중심’으로 진화하고 있다.과거에는 질병을 ‘증상’ 구분했지만,이제는 환자 개개인의 유전체(genome), 전사체(transcriptome), 단백체(proteome), 대사체(metabolome) 정보가질병의 본질을 새롭게 정의하고 있다.이러한 패러다임의 전환은 단순히 연구의 방향만 바꾼 것이 아니다.국가의 의료 인프라, 제약사의 R&D 전략, 병원의 진단 체계까지 모두 정밀의료(precision medicine) 중심으로 재편되고 있다.정밀의료의 핵심은 간단하다.“모든 환자는 유전적·대사적·환경적으로 서로 다르며, 따라서 치료도 달라..

서론: 디지털 트윈이 열어가는 약물 개발의 새로운 패러다임최근 제약·바이오 산업의 디지털 전환(digital transformation) 흐름 속에서 가장 주목받는 개념 중 하나가 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이다.원래 항공·자동차·반도체 산업에서 사용되던 이 기술은, 실제 물리 시스템의 복제체를 가상 공간에 구현하여 시뮬레이션과 최적화를 수행하는 방식이다.이제 그 개념이 생명과학과 약물개발 분야로 확장되고 있다.특히 인간의 생리학적 특성을 반영한 가상 인체 모델(digital twin human)을 구축해 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설(ADME)을 실시간으로 예측하고,임상시험 전 단계에서 약물 반응성을 정밀하게 시뮬레이션하는 것이 가능해지고 있다.이러한 시도는 기존의 in vitro 및 ..

들어가며: 희귀질환과 바이오마커 발굴의 난제희귀질환(Rare Disease)은 개별 질환마다 환자 수가 적고, 대부분 유전적 요인에 의해 발병한다는 특징을 가진다. 전체적으로는 전 세계 인구의 약 6~8%가 영향을 받는다고 알려져 있지만, 특정 질환별로 환자 수는 수천 명에서 수십 명에 불과하다. 이처럼 환자 수가 극히 제한적이기 때문에 대규모 임상시험을 수행하기 어렵고, 표준화된 진단 지표나 치료 바이오마커를 발굴하는 과정에도 큰 제약이 따른다.기존에는 단일 omics 접근법(예: 유전체 분석만, 대사체 분석만)을 통해 바이오마커를 찾는 시도가 많았으나, 질환의 복잡한 분자 네트워크를 온전히 설명하기에는 한계가 있었다. 예를 들어, 특정 유전자 변이가 실제 단백질 발현 이상으로 이어지고, 그 결과 특정..

1. 서론: 항암제 내성과 대사 리프로그래밍항암제 내성(drug resistance)은 현대 종양학에서 가장 큰 난제 중 하나다. 종양세포는 유전적 돌연변이뿐 아니라 대사적 적응(metabolic adaptation)을 통해 약물 압력(drug pressure)에 대응한다. 특히 최근 주목받는 영역은 인지질(phospholipid) 대사 변화다.인지질은 단순한 세포막 구성 성분을 넘어, 신호전달·세포사멸 조절·막 수송(membrane trafficking)에 핵심적 역할을 한다.항암제 처리 시 세포막 인지질 조성 변화가 약물 흡수·세포 내 분포·약물 표적과의 상호작용에 직접적으로 관여할 수 있음이 보고되고 있다.따라서 lipidomics 기반 대사체 프로파일링은 항암제 내성의 새로운 바이오마커를 발굴하고..

1. 서론: 감염병 진단 패러다임의 변화감염병 진단은 전통적으로 병원체 직접 검출(배양, PCR, 항원검사) 또는 숙주 면역 반응 확인(항체검사, 염증마커)에 의존해왔다. 그러나 이러한 방식은 각각 한계가 존재한다.배양: 시간이 오래 걸리고, 일부 병원체는 배양 불가능.PCR: 특정 병원체 타겟 필요, 변이 시 민감도 저하.항원/항체 검사: 감염 초기 위음성 가능성, 민감도/특이도 제한.이에 따라 최근에는 대사체학(metabolomics)이 새로운 감염병 진단 도구로 주목받고 있다. 감염 과정에서 병원체와 숙주는 대사적 상호작용(host–pathogen interaction)을 일으키며, 이로 인해 특이적 대사체 signature가 생성된다. 즉, 환자의 혈액·소변·호흡 공기 내 대사체 변화를 분석하면,..

1. 서론 – 빅테크와 제약의 경계 허물기최근 구글(Google), 아마존(Amazon), 마이크로소프트(Microsoft)와 같은 빅테크 기업이 metabolomics 데이터 분석 플랫폼 분야에 적극 진출하고 있습니다. 이는 단순한 클라우드 서비스 제공을 넘어, 헬스케어 생태계의 디지털 전환을 주도하기 위한 핵심 전략입니다.국내 제약사 입장에서는 이를 경쟁자로만 볼 것이 아니라, 데이터 기반 신약개발 및 정밀의료 혁신을 가속화할 수 있는 파트너로 인식할 필요가 있습니다.2. 빅테크 기업의 metabolomics 전략 개요Google (Verily, DeepMind 포함)대규모 생체 데이터(omics, 영상, EMR)를 통합하여 AI-driven biomarker discovery 추진Google Clo..

1. 서론 – Digital Twin과 약물 개발의 새로운 패러다임신약 개발에서 가장 큰 난관 중 하나는 약물 대사와 반응성을 개인별로 예측하는 문제입니다. 전임상 동물실험과 초기 임상 데이터는 일정 수준의 안전성과 효능을 보장하지만, 실제 환자 집단에서는 유전적 변이, 대사체 프로파일, 환경적 요인, 동반 질환, 병용 약물 등 수많은 변수가 복합적으로 작용합니다. 그 결과, 일부 환자에서는 예상치 못한 약물 독성(adverse drug reactions, ADRs)이 발생하거나, 반대로 충분한 치료 효과를 얻지 못하는 경우가 발생합니다.이러한 불확실성을 줄이기 위해 최근 제약·바이오 업계에서 주목하는 개념이 바로 Digital Twin입니다.Digital Twin은 환자의 유전체, 단백체, 대사체, 임..

대사체학 기반 면역대사 조절 전략1. 서론 – NK 세포의 면역학적 중요성자연살해세포(NK cell, Natural Killer cell)는 선천면역(innate immunity)의 핵심 효과 세포로, 바이러스 감염세포와 종양세포를 MHC 비의존적으로 인식하고 빠르게 제거하는 능력을 지닌다.특히 항암 면역치료 분야에서는 T세포 기반 면역관문억제제(ICI)의 한계를 보완할 수 있는 새로운 세포 치료제로 주목받고 있다.그러나 NK 세포 역시 종양 미세환경(TME, tumor microenvironment)의 대사적 제약을 받으며, 이로 인해 살상 능력(cytotoxicity)이 제한되는 것이 문제로 부각된다.따라서 NK cell의 대사 프로파일(metabolomic profile)을 이해하고, 이를 조절함으..