급성심정지(Sudden Cardiac Arrest, SCA) GWAS 실행 및 바이오은행설립을 위한 천만유로 투자 EU 프로젝트

뉴욕 (GenomeWeb) – 암스테르담대학교의 과학자들에 의해 주도된 새로운 컨소시엄은 급성심정지만을 연구할 목적으로 향후 5년동안 가장 큰 게놈데이터베이스중의 하나를 구성하려고 목표를 세웠다. 천만유로(10.8백만달러)의 바이오은행을 설립하고자 EU가 투자결정한 ESCAPE-NET이라 불리는 프로젝트는 SCA환자로부터 20,000 DNA 샘플을 축적할 것이다. 연구조사자들은 일루미나 어레이를 사용하여 바이오리포지터리를 표현형처리하여 치료법개발과 예방노력을 알려주는 데 사용하고자 한다. 이 프로젝트는 금년 1월에 공식적으로 시작되었고 2021년 12월까지로 구분되어 있다. 이 프로젝트는 EU의 호라이즌(Horizon) 2020 프로그램을 통해 자금이 지원된다. 헬싱키에 소재를 둔 핀란드 바이오정보회사인 BC 플랫폼사는 프로젝트에 참여하는 16개 기관과 회사들 간에 데이터를 공유할 수 있도록 하는 인프라를 개발하는 일을 맡았다. 각 참여자는 2021년에 이 프로젝트가 마무리되고 나면 데이터베이스를 유지하기를 희망한다. "SCA가 표현형데이터를 모으기가 매우 어렵다는 간단한 이유 때문에 이 문제를 풀기 위한 일에 진출해야 한다고 나는 믿는다” 라고 프로젝트를 주도하고 있는 암스테르담대학교 학술의료센터 (Academic Medical Center of the University of Amsterdam)의 심장병전문의인 하노 탄(Hanno Tan)은 말했다. "이 것을 연구하는 일에 몰두하는 일에는 세계적으로 그룹이 많지 않다. 관심이 있는 센터를 유럽 내에서 만들고 취합을 하고 있다는 단순한 사실이 이미 큰 장점이고 앞으로 중요한 무언가를 기여할 수 있을 것이라고 확신하고 있다” 라고 그는 말했다. AMC에서의 탄의 작업은 ESCAPE-NET의 기초를 제공한다. 지난 10년동안 네덜란드 북부의 네덜란드 지방에 있는 SCA환자들로부터 12,000 DNA샘플을 등록해 왔는데, 이는 피와 인규베이션튜브의 형태로 수집되었다. 북부 네덜란드는 암스테르담 주변으로 약 2.5백만명의 주민들이 살고 있다. "나는 긴급의료서비스와 협력하면서 그 지역에서 발생하는 급성심정지에 대한 정보를 모아왔고 이 때문에 거의 100%에 이르는 커버리지가 있다”고 ARREST라 불리는 등록소에 대하여 탄이 말했다. "심정지로 고통받은 사람들로부터 나는 임상정보, 의료이력, 약물사용, DNA를 수집하고 있다”고 그는 말했다. 또한 “이런 일의 목적은 커뮤니티에서 급성심정지에 기여할 수 있는 요소를 이해하는 것이다” 라고 말했다. ESCAPE-NET의 목적은, 유익한 전게놈연계연구(Genome-Wide Association Studies) 를 실행할 수 있도록 연구조사자들에게 충분한 힘과 표현형정보를 제공할 수 있게 EU 전체를 커버하는 데이터베이스를 구축하는 것으로 탄이 목표로 하는 것과 같다고 할 수 있다. "한편으로는 급성심정지의 발생을 초래하는 요소들을 살펴보고자 하는 반면, 또 한편으로는 새로운 치료법 옵션을 찾아보기를 원한다” 라고 탄은 말했다. 탄에 따르면, SCA는 EU에서 매년 5번째 높은 사망률의 원인이 되고 있고, 생존율은 기껏해야 5%에서 20% 사이이다. 이처럼 SCA 유전학을 조사하고자 하는 커다란 미충족의료필요성(large unmet medical need)이 있는 반면, 현재까지의 노력은 이러한 데이터베이스가 부족하여 교착상태에 빠져 있는데, 그 이유는 SCA 자체가 갑작스럽고 예측할 수가 없어 DNA샘플과 좋은 품질의 표현형 정보를 얻는 것이 매우 도전적인 일이었기 때문이었다. SCA를 구성 정의도 차이가 있는 데, ESCAPE-NET은 궁극적으로 총 100,000 샘플을 모으려고 하지만 이들 중의 1/5만이 표현형처리될 예정이다. "우리는 모두 동일한 정보를 가지고 있지 않는다. 몇몇 센터는 DNA가 없으며, 몇몇은 다른 정보가 없어 컨소시엄 내에 차이와 다양성이 있다”고 탄은 말했다. 다음 2년동안 ESCAPE-NET은 샌디에고에 소재한 일루미나사가 작년에 출시한 글로벌 스크리닝어레이를 사용해서 약 20,000 샘플을 표현형 처리할 예정이다. 고객들은 각 어레이마다 24개 샘플을 스크리닝할 예정인데, 각 어레이에는 26 개 인구군을 커버하는 660,000 마커를 포함하고 이중 50,000 마커는 임상연구에 맞추어진 것이다. 사용자는 자신의 연구에 적합하고도 생각되는 50,000 마커까지를 추가할 수 있다. 이 칩은 여러 다른 바이오은행 프로젝트에서 채용중이다. 예를 들면, 지난 12월에는 에스토니안 게놈센더가 GSA를 사용하여 35,000 샘를 바이오리포지터리를 스크린하겠다는 계획을 발효한 적이 있다. 탄에 따르면 독일연구기관인 헬름홀트 젠트럼 뮨헨 (Helmholtz Zentrum München)이 표현형처리를 책임질 것이다. 표현형 처리에 추가해서 컨소시엄 참여자들은 선택된 코호트 그룹에서 후생적 프로파일링을 수행할 것이다. 다음 2년내에 GWAS과 후생적 프로파일링을 수행하여 그 데이터들이 리스크스코어예측모델(Risk-score prediction model)을 설계하는 것과 같이 프로젝트의 다른 목표를 이루는 데 활용될 수 있도록 할 예정이라고 탄이 말했다. 탄은 그룹의 목표를 지원하기 위해 1년내에 ESCAPE-NET 데이터베이스가 구축되어 운영되기를 바라고 있는데, 이를 위해 컨소시엄 참여자인 BC 플랫폼사가 이 목표달성을 위해 작업중이라고 CTO인 티모 카니넨(Timo Kanninen)이 말했다. 전체 프로젝트 바이오은행 인프라를 BC 플랫폼사가 구성할 예정이고 BC|RQUEST라 불리는 프로젝트용 데이터 공유 인프라를 개발함은 물론 ESCAPE-NET 참여자들에게 기존 BC|Genome 플랫폼을 제공할 예정이라고 카니넨은 말했다. "이 사업모델은 프로젝트에 기존 제품을 무료로 제공하면서 새로운 자금원을 이용해서 새로운 기능을 개발하고 제품개발훈련에 투자하는 것이다”라고 카니넨은 말했다. BC 플랫폼사는 소프트웨어 개발자로서 현재까지 9개이상의 EU프로젝트에 참여해서 데이터 통합과 공유를 위한 도구를 디자인했다. 20년된 회사의 핵심 제품중의 하나인 BC|Genome은 복잡한 게놈분석을 위한 확장성 높은 플랫폼이다. 이는 여러 데이터 타입을 위한 다수의 모듈을 포함하고 있고 임상데이터베이스와 전자의무기록(Electronic Health Records)뿐 아니라 다양한 자원에 대한 허브로서도 사용될 수 있다. 카니넨에 따르면 BC 플랫폼사는 이 제품을 ESCAPE-NET 의 기초로 사용할 예정인데, 이를 통해서 통합데이터베이스를 구축하고 관리함을 물론 다양한 리스크요소에 기초해서 SCA 소인에 대한 예측모델을 만들 수 있다. 이는 연구자들에게 최적의 초기대응 치료전략과 연관 인프라를 설명하는 증거기반자문보고서(Evidenced-based advice report)를 생성할 수 있도록 한다. "우리는 이런 종류의 바이오은행네트워크를 위해 데이터조율도구를 개발하고 데이터 분석특성을 개발할 것이다”라고 카니넨은 말했다. 또한 “우리는 어떻게 통합하고, 어떻게 조화롭게 하고, 어떻게 데이터를 분석할지를 결정할 것이다”고도 말했다. BC 플랫폼사는 바이오은행들을 함께 연결할 수 있는 목적으로 BC|RQUEST 도구를 개발하고 있다. 회사는 BC|RQUEST를 올해 후반부에 제품을 출시할 것이라고 그가 말했다. "우리는 이 기술을 이미 개발하고 있고 새로운 제품이 될 것이다. 새로운 제품을 개발하기 위해 EU 재원을 활용하는 것이 우리 사업모델이다”고 카니넨은 말했다. ESCAPE-NET에 참여함으로써 회사는 “유럽 최고의 과학자들과 협업하고 피트백을 받으며 어떤 기능이 필요한지를 이해할 수 있다”는 점을 그는 지적했다. BC 플랫폼사는 이 프로젝트에 참여함으로써 349,500 파운드를 받는다. 암스테르담대학교, BC 플랫품사, 헬름홀츠 젠트럼 뮨헨이외에 다른 ESCAPE-NET 참여자로는 네델란드 회사인 파낙시아(Panaxea)와 제약개발공장(Drug Discovery Factory); 스웨덴의 캐롤린카(Karolinka) 연구소; 벨기에의 유럽인공호홉소생위원회(European Resuscitation Council); 파리 데카르트대학(Université Paris Descartes); 이탈리아의 파비아(Pavia)대학, 약리학연구를 위한 마리오네그리 (Mario Negri) 연구소, 옥솔로지코이탈리아연구소(Istituto Auxologico Italiano); 덴마크 수도지역(Capital Region of Denmark); 암스테르담 VU대학 의료센터(VU University Medical Center Amsterdam); 유럽 심장병 소사이이어티(European Society of Cardiology); 체코 공화국 헤라덱 크라로프 지역 (Hradec Kralove Region) 의료구조서비스 등이 있다. ESCAPE-NET의 목표를 달성하는 것에 더하여 2021년 프로젝트가 마무리된 후에도 컨소시엄이 계속되는 것을 보고 싶다고 탄은 말한다. “이 모든 사람들이 함께 일하는 것은 가치가 높은 일이다. 5년이 지나서 각자가 자신만의 방법으로 다시 돌아간다는 일은 아주 부끄러운 일이다”고 그는 말했다. 탄과 BC플랫폼사의 카니넨은 이 그룹이 프로젝트가 끝난 후에도 데이터베이스를 유지하는 방법을 평가하고 있다고 말했다.