제이 브레드너 (Jay Bradner): 오픈소스 암 리서치

암이 암이라는것을 아는 방법은 무엇일까? 제이 브레드너 (Jay Bradner)의 연구실에서, 연구원들은 그 답을 포착할지도 모를 분자, JQ1을 발견했고, JQ1의 특허를 내는 대신, 그들은 그 결과를 발표해서 40개의 다른 연구소가 작업할 수 있도록 그 샘플을 우송했다. 의료 리서치 오픈소스의 미래에 대한 영감을 주는 관찰.

저는 암과 화학에 대한 관심을 품고

시카고에서 보스턴으로 10년전에 이사왔습니다

화학은 분자를 만드는 과학이라는걸 여러분은 아실수도 있지만

제 취향으로는, 암을 위한 새로운 약을 만드는 과학힙니다

여러분은 또한, 과학과 제약을 위해서는,

보스톤이 사탕가게 같다는것도 아실수도 있겠죠

석박사 학생을 만나지 않고는

멈춤표지판에 차바퀴를 굴릴수가 없습니다

저 술집은 과학의 기적이라고 합니다

저 빌보드는 "연구소 자리 유효" 라고 합니다

그래서 지난 10년동안

우리가 게놈 (DNA로 구성된 유전 정보) 제약의 과학적인 혁명의

발단을 목격했다고 해도 과언이 아닐겁니다

우리는 우리 의료기관에 들어서는 환자들에관해

이전의 어느때 보다도 더 잘압니다

그리고 우리는 그렇게도 오랜동안 압박해왔던

질문에 대한 대답을 할 수 있습니다

왜 내게는 암이 있는걸까?

이 정보는 또한 상당히 망연자실합니다

여러분은

지금까지 이 혁명의 여명에서

우리가 1만개 이상의 유전자에 영향을 미친

필경 4만개정도의 독특한 돌연변이가 있다는걸 알고

이 유전체의 500개가

암을 유발하는

진정한 의미의 책임자라는것을 알고 있습니다

그럼에도 불구하고, 상대적으로

우리는 12개정도의 대상 제약을 가지고 있습니다

그리고 이 암 제약의 부적절함은

췌장암으로 제 아버지가 진단받았을때

저희가정을 타격했습니다

우리는 그를 보스턴으로 비행시키지 않았습니다

우리는 그의 게놈 (DNA로 구성된 유전 정보)을 정열시키지 않았습니다

이 악성종양이 무엇을 야기시키는지는

수십년동안 알려져왔습니다

그건 세가지 프로틴(단백질)입니다

Ras(종양형성 유전자), MIC (대식 세포를 제지하는 사이토카인) 와 P53 (P53유전자)입니다

이건 1980년대 이후로 우리가 알고 있었던 정보입니다

그럼에도 불구하고

암인 대재앙을 이 세 마부(요인)으로 야기되는

많은 고형의 종양중 한가지나 이 종양자체를 가진

환자에게 처방할 그 어떤 약도

존재하지 않습니다

Ras(종양형성 유전자), MIC (대식 세포를 제지하는 사이토카인) 와 P53 (P53유전자)에 대한 약이 없어요

여러분은 공정하게 물을수 있겠지요: 약이 없는 이유가 뭔가요?

그것에 대한 아주 불만족스럽지만 과학적인 대답은

그게 너무 힘들다는 겁니다

어떤 이유에서든지,

이 세가지 프로틴(단백질)은 우리 제약계에

약물치료할 수 없은 게놈 (DNA로 구성된 유전정보)이라 불리는 언어로 입성해서

그건 마치 수색할 수 없는 컴퓨터나

걸을수 없는 달이라고 부르는 것과 같습니다

그건 교환하기에 끔찍한 단어예요

하지만 그것이 의미하는 바는

우리가 이 프로틴(단백질)의 기름투성이의 주머니를 인지하는것에,

분자의 자물쇠 제조업자처럼

활동중인 작고 유기적인 분자나 약물에

모양을 형성하는것에 실패했다는것을 의미합니다

저는

혈액학, 종양학,

간(幹)[줄기] 세포 이식의 임상실험 제약계에서 훈련을 받는 중이었는데,

우리가 대신 보유한것은

FDA (Food and Drug Administration:식품의약청)에서

이 비소 (arsenic), 탈리도마이드(thalidomide),

그리고 이 니트로젠 겨자 가스 (nitrogen mustard gas)의

화학 파생물인 약품들을

법률적인 네트워크를 통해 폭포처럼 많이 쏟아지게 한것이었습니다

이게 21세기의 현실입니다

그래서, 이 제약분야의 수행과 질에 만족하지 않아

저는 화학전공으로

다시 학교로 돌아갔는데

발견 화학의 교역을 학습하여

그것을 오픈소스의,

크라우드 소스의

학문계이내에 우리가 액세스가있는

그 협동적인 네트워크로

우리 환자들에게

강력하고 대상을 겨냥한 치료를 제공할

이 대담한 새로운 세계의 상황에

접근하려는 아이디어를 지니고 있습니다

그러니 이것이 진행중인 작업이라고 간주해주십시오,

하지만 오늘은 제가 여러분에게

아주 희귀한 암인

미드라인 카르시노마 (midline carcinoma)라고 부르는 것에 관해서,

그 프로틴 (단백질) 대상에 관해서,

BRD4라고 부르는

이 암을 유발시키는 약물치료할 수 없는 프로틴(단백질) 대상에 대해서,

그리고 이 분자를 만든 화학자인

준 키 (Jun Qi)의 이름을 다정하게 따라 붙인

JQ1이라고 부르는 다나 파버 암 기관(Dana Farber Cancer Institute)의

제 연구소에서 발달시킨 분자에 대해 이야기하려 합니다.

자 BRD4는 흥미로운 단백질입니다

암이 우리의 환자를 죽이려고 하는 그 모든것들로, 여러분은 물을지도 모릅니다,

암은 어떻게 자기가 암이라는것을 기억하는걸까?

그게 그 유전자정보를 감싸게 되면,

두개의 세포로 갈라져 다시 풀리게됩니다,

모든 유전자들이 필연적으로 이렇게 하는것처럼

왜 그것은 눈이나, 간으로 돌리지 않을까요?

그건 자기가 암이라는것을 기억합니다

그 이유는 그 암은, 신체내부의 다른 모든 세포와 같이,

그 세포에게 "나는 암이야; 나는 계속 자라나야해" 라는

작은 분자 책갈피를,

작은 포스트잇(한쪽 끝에 특수 접착제를 칠한 부전지)을 배치합니다

그 포스트잇 메모들은

소위 브로모도메인(할로겐족 원소들; Br)이라 불리는

이것과 그 계열의 다른 프로틴(단백질)과 관련됩니다

그래서 이 빠른속도로 회전하는 프로틴(단백질)에

작은 주머니속으로 들어가서

그 배치된 메모를 꽂는것을 방지하는

분자를 만들수 있을거라는 아이디어,

이론적설명을 지어냈습니다

그런 다음에는 어쩌면 우리는

확실히 그의 BRD4프로틴(단백질)에 중독된 그들이

암이 아니라고 그 암 세포들을 설득할 수 있을지 몰랐으니까요

그래서 우리는 이 문제를 가지고 작업하기 시작했습니다

우리는 혼합물의 도서관을 발전시켰고

결국 JQ1이라고 부르는 이것과 비슷한 물질에

도달하게 되었습니다

자 제약회사가 아니기 때문에,

우리는 특정한 것을 할 수 있었고, 우리는 개별적인 제약 산업이 가지고 있지않은

특정한 융통성을 가질 수 있었습니다

우리는 우리의 친구들에게 그것을 우송하기 시작했습니다

제게는 작은 연구소가 있습니다

우리가 생각해낸것은 그것을 사람들에게 보내서 그 분자가 어떤 행동을 하는지 보자는 것이었습니다

그래서 우리는 그것을 영국의 옥스포드로,

이 분자가 이 프로틴(단백질) 타겟에 어떻게 그렇게도 강력할 수 있는지

우리가 정확히 이해하도록 지원한

이 사진을 제공한 재능있는 결정학자 그룹에게 보냈습니다

그건 우리가 진동 상호보완성 또는 장갑을 낀 손의

완벽한 맞춤이라 부르는 것입니다

자 이것은 매우 희귀한 암인데,

이것은 BRD4에 중독된 암입니다

그래서 우리는 브리검 여성 병원(Brigham Women's Hospital)에서

젊은 병리학자에 의해 수집된 재료의 샘플로 작업했습니다

그리고 이 분자로 이 세포를 치료함에 따라,

우리는 뭔가 정말 주목할만한것을 관찰했습니다

그 암세포는,

작고 둥글고 급격히 분열하며,

이 팔과 확장부분을 길렀습니다

그것들은 형체를 바꾸었어요

사실, 그 암세포는

그게 암이라는 것을 잊고

보통의 세포가 되고 있었습니다

이것이 우리를 굉장히 흥분하게 했지요

다음 단계는 이 분자를 쥐들에게 넣는것이었습니다

단 한가지 문제는 이 희귀한 암의 모델이 될만한 쥐가 하나도 없었다는 겁니다

또 우리가 이 연구를 하고 있던 그 당시에는,

저는 이 불치의 암으로

충분히 생명의 끝에 있었다고 할 수 있는

코네티컷 출신의 29세 소방대원을 돌보고 있었습니다

이 BRD4에 중독된 암은

그의 왼쪽 폐를 통해서 자라고 있었고,

그는 잔여물의 약간씩을 배출하는 흉곽 튜브를 달고 있었습니다

그래서 매번 간병인 전환시

이 물질을 버리고는 했습니다

그래서 우리는 이 환자에게 접근해서

우리와 협력할 수 있을지 물어보았습니다

우리가 이 값지고 희귀한 암적인 물질을

그의 흉곽 튜브에서 취하여

도심의 가로질러 운전해서 그것을 쥐들에게 넣어

임상적인 시도를 해보고

기본형 약으로 그것의 단계를 지을 수 있을까요?

글쎄요, 그건 불가능할 것이고, 정당히 말해서, 사람에게 하는것은 불법입니다

그리고 그가 우리에게 강요했습니다

동물 이미지를 위한 루리 패밀리 센터(Lurie Family Center)에서

제 동료인, 앤드류 컹 (Andrew Kung)은 쥐들에

플라스틱을 전혀 만지지 않고 이 암을 길렀습니다

여러분께서 우리가 애완용 PET이라 부르는 한마리 쥐의 PET (Positron emission tomography:양전자 방사 단층 X선 촬영법) 스캔을 보실 수 있으시죠

그 암은

이 동물의 붉은, 후방의 사지에 커다란 덩어리처럼 자랍니다

그래서 우리가 그것을 우리의 화합물로 치료했을때

설탕에의 이 중독,

이 급격한 성장이 쇠퇴했습니다

그리고 오른쪽의 그 동물에서

여러분은 그 암이 반응하는것을 보십니다

이제 우리는 이 질병의 네 마리의 쥐 모델에서

임상실험을 완료했습니다

그리고 매번, 우리는 같은것을 목격합니다

그 약을 받은 이 암을 가진 쥐는 살고,

그 약을 받지않은 쥐는 죽습니다

그래서 우리는

이 시점에서 제약회사는 어떻게 할까? 라고 궁금해했습니다

글쎄요 그들은 이 사실을

그들이 기본형의 약을

활동적인 제약의 물질로 바꾸기까지는 비밀로 할 확률이 높습니다

그래서 우리는 바로 그 반대로 했습니다

우리는 가장 초기의 기본형 단계에서

이 결과를 설명하는

논문을 발행했습니다

우리는 우리 학문분야에서는 전형적으로 비밀인

이 분자의 화학적 정체성을 세계에 제공했습니다

우리는 사람들에게 그걸 만드는 방법을 정확히 알려주었지요

우리는 우리의 이메일 주소를 제공하여,

만일 우리에게 글을 적어보낸다면

우리가 무료 분자를 보내주겠다고 제안했지요

우리는 기본적으로 우리 연구소를 위해 가능한한

가장 경쟁적인 환경을 조성하려고 노력한 것이지요

그래서 이것은, 불행하게도, 성공적이었습니다

(웃음)

왜냐하면 이제 우리가 이 분자를 공유했을때,

단지 작년 12월 이후로

지금, 정말 감사하게도,

이 희귀한 암을 대상으로 하여

이 공간으로 진입하고자 모색하는

많은 수의 제약회사들이

유럽에서는 30개 이상의 회사가

그리고 미국에서는 40개 이상의 연구소가

그 산업에서 연구하기에 상당히 바람직하게 되었습니다

하지만 이 분자의 사용에 관한

이 모든 연구소들로부터 되돌아오는

과학이 우리에게

우리가 스스로 얻은것이 아니라는 통찰력을 제공했습니다

이 화합물로 치료된 백혈병 세포는

정상적인 백혈구 세포로 변하게 되었습니다

다골수증,

골수의 치료불가능한 악성종양을 가진 쥐들이

이 약으로 한 치료에

극적으로 반응했습니다

여러분께서는 지방이 기억력이 있다는 걸 아실지도 모릅니다

여러분을 위해서 전시할 수 있어서 좋군요

사실, 이 분자는

이 지방세포를, 이 줄기세포를,

지방을 만드는 방법을 기억하는 것으로 방지합니다

고지방 다이어트를 하는 쥐들같이

시카고의 제 고향에 있는 사람들같이

주요한 의료계의 문제인

지방 간을 발달시키는것에 실패합니다

이 리서치가 우리에게,

단지 제 연구소 뿐만 아니라, 우리 기관과

더 일반적으로는 하바드 의과대학에게 가르친것은

우리가 제약의 발견에 대한

학문계에서 독특한 자원을 가지고 있다는것,

즉 우리의 시설이

과학적이 방법으로 다른 어떤 연구소보다

그 스스로는 결코 만들지 않은

더 많은 암 분자를 테스트 했을 것이라는 것입니다

여러분이 보시기에 여기 나열된 이유로,

우리는 학문적 센터를 위한 굉장한 기회가

이 프로토타입(초기) 약의 발견의

가장 초기의, 개념적으로-까다롭고

창조적인 학문분야에 참여하는데 있다고 생각합니다

그러면 다음은 뭘까요?

우리는 이 분자가 있지만, 그것은 약이 아직 아닙니다

그건 구강에 이용할만하지 않습니다

우리는 그걸 고쳐야 하고, 그래서 우리는 우리의 환자들에게 전달해야 합니다

그래서 특히 이 환자들과 상호작용을 추적하는

연구소에 있는 모든 사람들이

이 분자에 근거를 둔 약물을 전달하는것에

상당히 압도당합니다

그 압도감은 여기에 있어서

여러분의 지원과, 여러분의 통찰력과

여러분의 협력적인 참여를 우리가 이용할 수 있다고 말해야 하는겁니다

제약회사와는 달리,

우리는 우리가 이 분자들을 저축할 수 있는 파이프라인이 없습니다

우리는 이 약이 다른 약에 대항해서 위치를 정하는 방법을 우리에게 말해줄 수 있는

판매인들과 시장거래인들의 팀이 없습니다

우리가 갖고 있는것은

프로토타입 약을 전세계적으로 공유하는

우리의 능력을 보존하는 동안에

이 분자들을 병원안으로 진입시켜 운반하려는

유능하고, 동기가 부여되고, 열정적이고, 바라건대 기금이 잘 비축된

사람들과 일하는 학문적 센터의 융통성입니다

이 분자는 곧 우리의 벤치를 떠나

텐샤 치료법 (Tensha Therapeutics)이라고 부르는

작고 새로 시작한 회사로 들어갈 것입니다

그리고 진정으로 이것은 이 분자의

약 발견의 우리의 작은 파이프라인으로부터 졸업하는 종류의 네번째것입니다

그것중 2개는 -

피부의 림프종을 위한 논제가 되는 약인데,

다발성 골수종의 치료를 위한 구강 약물이

이해 7월에 첫번째 임상 실험을 위해

우리에게 아주 가깝게 오게 될 것입니다

우리를 위해서는 아주 중요하고 흥이나는 이정표이지요

저는 여러분에게 두가지 아이디어를 남기고 싶습니다

첫번째는

이 리서치에 관해 특별한 것이 있다면,

그건 전략보다는 과학이 덜 차지했다는 것입니다--

즉 이것은 우리에게는 만약 우리가

발견 화학 리서치의 가장 이른 단계에서

우리가 될 수 있었듯이

우리가 개방적이고 정직하다면 무슨일이 일어나게 될지에 대한

사회적인 실험이었다는 것입니다

가정컨대, 텍스트화될 수 있고,

세계적으로 트위터될 수 있는

글자들과 숫자들과

심볼들과 괄호들은

우리의 프로 화합물의 화학적인 정체성입니다

그것은 이 초기의 프로토타입 약이

작용할 수 있는 방법의

정보는 제약회사에게서

우리에게 가장 필요한 정보입니다

그럼에도 불구하고 그 정보는 대부분 비밀입니다

그래서 우리는

컴퓨터 산업의 두가지 원칙의

놀라운 성공으로부터 다운로드할

암환자에게

대상 치료법의 전달을

신속하게, 책임감있게 촉진시키는

크라우드소싱과 오픈소스의 성공방법을 진정으로 모색하고 있습니다

이제 그 사업 모델은 여러분 모두를 포함시킵니다

이 리서치는 공공에 의해 자금이 마련됩니다

그건 기금에 의해 자금이 마련됩니다

제가 보스턴에서 배운 한가지는

사람들이 암을 위해서는 무엇이든지 한다는 것입니다--그리고 저는 그점을 정말 좋아합니다

주를 가로질러 자전거를 탑니다. 강을 따라 걸어 올라가고 내려갑니다

(웃음)

저는 암 리서치를 위한

이러한 특별한 지원을

다른곳에서는 본적이 없습니다

그래서 저는 여러분의 참여를,

여러분의 협력과

가장 중요하게는 우리의 아이디어에 대한 여러분의 자신감에 대해 감사드리고 싶습니다

(박수)