How Imatinib Transformed Leukemia Treatment and Cancer Research

이마티닙(상표명 : 글리벡)은 백혈병 치료와 암의 연구를 얼마나 바꿔놓았나?

Updated: April 11, 2018

갱신 : 2018년 4월 11일

서론(이미지 생략)

Before the discovery of the Philadelphia chromosome, scientists didn't know that DNA alterations could cause cancer.

필라델피아염색체의 발견 전에는, 과학자들은 DNA의 자리바꿈(치환)이 암을 유발할 수 있다는 것을 몰랐다.

NCI-supported research led to a series of discoveries that resulted in the development of imatinib (Gleevec), a landmark drug that has vastly improved the outcomes of patients with a type of blood cancer called chronic myelogenous leukemia. These discoveries also helped establish a new group of drugs (known as targeted therapy) that has changed the field of cancer research.

국립암연구소가 지원한 연구는 일련의 발견으로 이어졌고 그 결과, 만성 골수성 백혈병이라는 한 종류의 혈액 암환자들의 치료 결과를 어마어마하게 향상시킨 기념비적인 약물인 이마티닙(글리벡)이 개발되었다. 이런 발견들은 또한 암 연구라는 분야를 완전히 바꾸어버린 (표적요법으로 알려진) 새로운 약물 군群을 개발하는데 도움이 되었다.

Can Genetic Alterations Cause Cancer?

유전자의 변화는 암을 유발할 수 있나?

In the 1950s, scientists had a limited understanding of how genes influence cancer.

1950년대에는 과학자은 유전자가 어떻게 암에 영향을 미치는지에 대한 이해가 제한적이었다.

“It was a time when most investigators did not think that tumors were caused by genetic mutations,” wrote Peter Nowell, M.D., then a researcher at the University of Pennsylvania.

“그 때는 대부분의 연구자들은 종양이 유전자의 돌연변이에 의해 유발된다고는 생각하지 않았다.”고 당시 펜실베이니아 대학의 연구원이었던 피터 노웰 박사가 썼다.

Despite that paradigm, some scientists wondered: Can genetic alterations cause cancer? However, they lacked consistent evidence to support this hypothesis.

그런 인식체계(패러다임)에도 불구하고, 일부 과학자들은 ‘유전자의 자리바꿈이 암을 유발하는 것이 아닐까라는 의문을 가졌다. 그러나 이런 가설을 뒷받침할 일관된 증거가 부족했다.

During that time, Dr. Nowell spent his days peering into the microscope, studying cancer cells from people with a type of blood cancer called chronic myelogenous leukemia (CML). Back then, patients diagnosed with CML were basically handed a death sentence. The available treatments were harsh, invasive, and not very effective.

그때만 해도, 노웰 박사는 만성 골수성 백혈병(CML)이라는 일종의 혈액 암 환자의 암세포를 연구하면서 현미경을 바라보며 시간을 보내곤 했다. 그 당시에는 CML 진단을 받은 환자는 기본적으로 사형선고를 받은 거나 마찬가지였다. 가능한 치료라고 해봤자 거칠고, 침습이 있고, 효과도 없었다.

Despite the popular belief that cancer was not caused by genetic changes, Dr. Nowell was interested in the chromosomes (structures that carry genetic information) of leukemia cells.

암은 유전자 변화 때문에 생기는 것이 아니라는 일반적인 믿음에도 불구하고, 노웰 박사는 백혈병 세포의 염색체(유전자 정보를 전달하는 조직)에 관심을 갖고 있었다.

He searched through the University of Pennsylvania for someone who shared this interest, but came up empty-handed. Luckily someone introduced him to David Hungerford, Ph.D., then a graduate student at the Fox Chase Cancer Center in Philadelphia. Dr. Hungerford was studying chromosomes for his graduate thesis, so the two decided to collaborate.

그는 펜실베이니아 대학을 통 털어 이 관심을 공유하는 누군가를 찾았지만 빈손으로 돌아오곤 했다. 다행히도 누군가가 그에게 데이비드 헝거포드 박사를 소개하였고, 당시 그는 필라델피아의 폭스 체이서 암센터의 대학원생이었다. 헝거포드 박사는 그의 졸업논문을 위해 염색체를 연구 중이었다.

Discovery of the Philadelphia Chromosome in Leukemia

백혈병의 필라델피아 염색체의 발견

In 1960, Drs. Nowell and Hungerford examined cancer cells from two patients with CML and noticed something peculiar—one of the 46 chromosomes was abnormally short. Though they had no clues as to how the short chromosome was created, or what its function was, the genetic alteration piqued their interest.

1960년, 노웰과 헝거포드 박사는 2명의 CML 환자의 암세포를 검사하다 무언가 이상한 점을 목격하였다. 그것은 46번 염색체 중 하나가 비정상적으로 짧은 점이었다. 그 사람은 짧은 염색체가 어떻게 만들어졌는지 혹은 그 기능이 무엇인지 아무런 단서도 갖지 못했지만, 유전자의 변화는 그들의 관심을 불러일으켰다.

Curious to know if the small chromosome was a common feature in CML, they eagerly examined leukemia cells from more people with CML. Sure enough, they found seven more patients who had the same abnormal chromosome.

그 작은 염색체가 만성 골수성 백혈병에서 흔한 특징인지 알고 싶은 호기심 때문에, CML에 걸린 더 많은 사람들로부터 채취한 백혈병 세포를 열심히 검사하였다. 아니나 다를까, 그들은 7명이나 더 같은 비정상 염색체를 가진 환자를 찾아냈다.

The tiny chromosome was later named "the Philadelphia chromosome" after the city where Drs. Nowell and Hungerford discovered it. Further research showed that 95% of patients with CML have the Philadelphia chromosome.

이 작은 염색체는 나중에 노웰과 헝거포드 박사가 염색체를 발견한 곳인 필라델피아 시를 본 따서 “필라델피아 염색체‘라고 이름 지어졌다. 더 많은 연구를 통하여, CML 환자의 95%가 필라델피아 염색체를 갖고 있음을 보여주었다.

It wasn’t until the 1970s—when techniques for studying DNA improved—that researchers realized the Philadelphia chromosome forms when two chromosomes break and the pieces swap places.

DNA 연구 기술이 향상되었던 1970년대에 와서야 연구자들은 두 개의 염색체가 부서져 그 조각들이 자리바꿈을 할 때 필라델피아 염색체가 만들어지는 것을 알게 되었다.

A few years later, Nora Heisterkamp, M.D., (then a researcher at NCI) and her colleagues discovered that when the Philadelphia chromosome forms, two genes that are normally separated get fused together. The hybrid (called a fusion gene) is known as BCR-ABL.

몇 년 뒤에, 노라 하이스트캄프 박사(당시 국립암연구소 연구원)와 그녀의 동료들이, 필라델피아 염색체가 형성될 때 정상적으로 분리된 두 개의 유전자가 함께 융합된다는 사실을 발견하였다. (퓨전 유전자라 부르는) 하이브리드 혹은 교배종은 BCR-ABL로 알려졌다.

Owen Witte, M.D., and his colleagues at the University of California, Los Angeles, later proved that when BCR-ABL forms in blood cells, it causes CML.

로스엔젤리스 소재 캘리포니아 대학의 오웬 위테 박사와 그의 동료들이 나중에, BCR-ABLDL 혈액에서 만들어지면, 이것이 만성 골수성 백혈병을 유발한다는 것을 증명하였다.

(그림 생략 : 설명)

Illustration of translocation, which is when pieces from two different chromosomes trade places and create changed chromosomes. For CML, part of chromosome 9 replaces part of chromosome 22 and creates the Philadelphia chromosome

두 개의 다른 염색체에서 떨어져 나온 조각들이 자리를 바꾸어, 변화된 염색체를 만들 때인 전좌(자리 바꾸기)의 그림. 만성 골수성 백혈병에는, 9번 염색체의 일부가 22번 염색체의 부분이 서로 자리를 바꾸어, 필라델피아 염색체를 만들어 낸다.

CML is caused by one translocation that creates a singular mutation, the BCR-ABL fusion gene or Philadelphia chromosome.

만성 골수성 백혈병은, BCR-ABL 퓨전 유전자 혹은 필라델피아 염색체라는 단일 돌연변이를 만드는 하나의 전좌(자리바꿈)로 인하여 발병된다. (보조설명)

The discovery of the Philadelphia chromosome and BCR-ABL, supported in part by NCI, demonstrated for the first time that a genetic alteration could cause cancer.

국립암연구소가 부분적으로 지원한 필라델피아 염색체와 BCR-ABL의 발견은 처음으로 유전자의 전좌가 암을 유발할 수 있음을 시현하였다.

Imatinib: A Therapy Targeted Against Leukemia

이마티닙 : 백혈병을 표적으로 삼은 치료법

In the 1990s, Brian Druker, M.D., of Oregon Health and Science University, was hoping to find a treatment for CML that, unlike chemotherapy, could kill cancer cells but leave healthy cells intact.

1990년대에 오리건 건강 및 과학 대학의 브라이언 드루커 박사는 화학요법과는 달리 암세포는 죽이되 건강한 세포는 그대로 두는 만성 골수성 백혈병의 치료법을 발견하기를 희망하고 있었다.

Maybe patients with CML could be treated with a drug that blocks BCR-ABL, he hypothesized. He reasoned that because healthy cells do not have BCR-ABL, they should not be affected by such a treatment.

드루커 박사는 만성 골수성 백혈병 환자를 BCR-ABL을 차단하는 약으로 치료할 수 있다고 가정하였다. 그는 건강한 세포는 BCR-ABL을 갖고 있지 않기 때문에, 건강한 세포들은 그런 치료에 영향을 받지 않는다고 논리적으로 판단하였다.

Working with Nicholas Lydon, M.D., who led a drug discovery group at a pharmaceutical company, Dr. Druker searched through an extensive collection of compounds for one that could do just that.

제약회사의 약물 발견 그룹을 이끌었던 니콜라스 라이던 박사와 공동으로, 드루커 박사는 방대한 양의 혼합물을 통하여 BCR-ABL을 차단할 수 있는 물질을 찾고 있었다.

Remarkably, the pair identified a drug that was incredibly good at killing CML cells. In fact, it was far better than any other drug they investigated. The drug, named STI-571 and later renamed imatinib (Gleevec), blocks the activity of the BCR-ABL fusion protein.

놀랍게도, 두 사람은 만성 골수성 백혈병 세포를 죽이는데 믿을 수 없을 정도로 효과적인 약 하나를 찾아냈다. 실제로 그것은 이들이 연구하던 어떤 다른 약보다도 훨씬 효과적이었다. STI-571로 명명되었다가 나중에 이마티닙(글리벡)으로 개명을 한 약은 BCR-ABL 퓨전 단백질의 활동을 차단한다.

In 1998, Dr. Druker and his colleagues tested imatinib in a phase 1 clinical trial partially funded by NCI. The drug caused cancer to disappear in the majority of patients with CML that was in the early, or chronic, phase of the disease. Five years later, 98% of patients from this trial were still in remission.

1998년에, 드루커 박사와 그의 동료들은 국립암연구소가 부분적으로 후원한 1상 임상시험에서 이마티닙을 테스트하였다.

이마티닙은 초기나 만성 CML 환자의 대부분의 암이 사라지게 만들었다. 그로부터 5년 후, 이 시험에 참가한 환자들의 98%가 아직도 관해상태에 있었다.

“For a lot of people, Gleevec was simply too good to be true. But these once-dying patients were getting out of bed, dancing, going hiking, doing yoga. The drug was amazing,” Dr. Druker said in a 2009 interview with The New York Times.

“수많은 사람들에게, 글리벡은 그저 너무 효과가 좋아서 믿어지지 않을 정도였다. 그래서 한 때 죽어가던 사람들이 병상에서 일어나 댄스와 하이킹, 요가를 하고 있다. 약의 효과는 놀라웠다.”고 드루커 박사는 2009년 뉴욕 타임스와 인터뷰에서 말했다.

Subsequent clinical trials found similar results in larger groups of patients. And compared with the standard treatments for CML, imatinib also improved patients’ quality of life and caused fewer side effects.

후속 임상시험에서는, 더 큰 규모의 환자 그룹에서 유사한 결과가 나왔다. 만성 골수성 백혈병에 대한 표준 치료에 비하여, 이마티닙은 환자의 삶의 질을 향상시켰고 부작용의 유발은 훨씬 적었다.

In 2001, the Food and Drug Administration (FDA) approved imatinib to treat patients with CML that has the Philadelphia chromosome. Today, someone with CML who is in remission after two years of imatinib treatment has the same life expectancy as someone who doesn’t have cancer.

2001년에, 식약청(FDA)은 필라델피아 염색체가 있는 만성 골수성 백혈병 환자의 치료용으로 이마티닙을 승인하였다. 오늘날, 2년의 이마티닙 치료 후 관해 상태에 있는 CML 환자들의 일부는 암에 걸리지 않은 사람들과 동일한 예상수명을 누리고 있다.

In addition to transforming the outcome for patients with CML, the discovery of imatinib helped establish a group of cancer drugs, called targeted therapies, that are designed to attack cancer cells with specific genetic abnormalities.

만성 골수성 백혈병 환자에 대한 치료결과를 바꾸는 것에 덧붙여, 이마티닙의 발견은 특정 유전자의 비정상의 암세포를 공격하라고 디자인된, 표적요법이라 불리는 항암제들을 확립하는데 도움이 되었다.

Targeted therapies have immensely changed how cancer is studied and treated, and have fostered the precision medicine approach: treatment tailored to the unique genetic changes in an individual’s cancer cells.

표적요법은 암을 연구하고 치료하는 방법을 크게 변화시켰고, 개인의 암세포에 있는 독특한 유전자 변화에 맞춘 맞춤형 치료라는 정밀의학 접근법을 키워냈다.