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금요일, 12월 27, 2024

암 연구의 새로운 지평을 연 UK Biobank

UK 바이오뱅크에 대한 또 다른 논문을 가져와봤습니다. 22년도에 출판된 논문으로 UK Biobank: a globally important resource for cancer research 제목으로 암연구에 어떻게 UK 바이오뱅크가 중요한 역할을 하는지에 대한 내용 되겠습니다.



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## 영국 바이오뱅크, 암 정복을 위한 50만 명의 비밀

### 암 연구의 새로운 지평을 연 영국 바이오뱅크

여러분, 암 정복이라는 인류의 오랜 꿈, 조금씩 현실로 다가오고 있다는 사실을 알고 계신가요? 오늘은 그 꿈을 현실로 만들기 위해 전 세계 연구자들이 주목하고 있는 놀라운 연구 프로젝트, 바로 **영국 바이오뱅크(UK Biobank)**에 대해 이야기해 드리려고 합니다.

### 영국 바이오뱅크, 그 시작은?

2006년, 영국에서는 50만 명이라는 대규모 인원을 대상으로 한 역사적인 연구 프로젝트가 시작되었습니다. 바로 영국 바이오뱅크입니다. 이 프로젝트는 단순한 연구를 넘어, 암을 비롯한 다양한 질병의 원인을 규명하고, 더 나아가 개인별 맞춤형 치료법 개발을 위한 밑바탕을 다지는 것을 목표로 합니다.

### 50만 명의 건강 데이터, 어떻게 활용될까요?

영국 바이오뱅크는 50만 명의 참가자들로부터 다양한 정보를 수집했습니다. 유전체 정보는 물론, 생활 습관, 의료 기록, 심지어 뇌 영상까지! 이 방대한 데이터를 통해 연구자들은 암 발생에 영향을 미치는 유전적 요인은 무엇인지, 어떤 생활 습관이 암 발생 위험을 높이는지 등을 밝혀낼 수 있습니다.

### 암 연구의 새로운 시대를 열다

영국 바이오뱅크는 암 연구에 있어 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 

* **정밀 의료의 시대**: 개인의 유전체 정보를 바탕으로 맞춤형 치료법을 개발할 수 있는 길을 열었습니다.

* **조기 진단의 가능성**: 암 발생 위험이 높은 사람을 미리 찾아내 조기 진단과 예방을 가능하게 합니다.

* **신약 개발의 가속화**: 암 치료에 효과적인 새로운 약물 개발을 위한 중요한 단서를 제공합니다.

### 논문이 말하는 영국 바이오뱅크의 미래

최근 발표된 논문에서는 영국 바이오뱅크가 암 연구에 있어 규모, 깊이, 성숙도 측면에서 독보적인 자원임을 강조했습니다. 이는 암 연구의 새로운 지평을 열고, 더 나아가 인류의 건강 증진에 기여할 수 있음을 의미합니다.

### 우리에게 주는 시사점

영국 바이오뱅크는 우리에게 다음과 같은 시사점을 줍니다.

* **데이터의 힘**: 방대한 양의 데이터가 어떻게 질병 극복에 기여할 수 있는지 보여줍니다.

* **개인 맞춤형 의료의 중요성**: 개인의 유전체 정보를 바탕으로 한 맞춤형 치료가 미래 의료의 핵심이 될 것입니다.

* **국제 협력의 필요성**: 암 정복을 위해서는 전 세계 연구자들의 협력이 필수적입니다.

### 결론

영국 바이오뱅크는 단순한 연구 프로젝트를 넘어, 인류의 건강 증진을 위한 희망을 제시합니다. 앞으로도 영국 바이오뱅크와 같은 대규모 연구 프로젝트를 통해 암 정복이라는 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있기를 기대합니다. 

**혹시 영국 바이오뱅크에 대해 더 궁금한 점이 있다면 언제든지 댓글로 질문해주세요!**

**#영국바이오뱅크 #암연구 #유전체 #정밀의료 #건강**



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제목: 암 연구의 혁신을 이끄는 UK Biobank: 그 시작과 현재

안녕하세요, 여러분! 오늘은 바이오뱅크와 유전체 연구에 대해 이야기해 보려고 합니다. 특히, 영국 바이오뱅크인 UK Biobank에 대한 리뷰 논문을 바탕으로, 이 거대한 연구 프로젝트가 어떻게 암 연구에 혁신을 가져왔는지 살펴보려고 합니다.

UK Biobank는 2006년부터 2010년까지 영국 전역에서 약 50만 명의 성인을 모집하여 시작된 대규모 연구 프로젝트입니다. 이 연구의 목적은 유전적, 생리적, 생활습관, 환경적 요인 등 다양한 측면에서 인간의 건강을 이해하는 것이었습니다. 참여한 사람들은 10년 이상 추적 관찰되었으며, 현재까지 약 52,000건의 신규 암 사례가 기록되었습니다.

이 연구는 단순히 많은 사람들을 모집하는 것뿐만 아니라, 참여자들로부터 매우 다양한 종류의 데이터를 수집했습니다. 혈압, 악력, 신체 계측, 폐활량, 골밀도, 인지 기능, 동맥 경직도 등의 신체 측정을 수행하였고, 혈액, 소변, 타액 샘플을 장기 저장용으로 수집하여 유전적 정보와 함께 분석에 활용되었습니다.

이렇게 수집된 데이터는 암 연구에 매우 중요한 자원으로 부각되었습니다. UK Biobank는 전 세계 26,000명 이상의 연구자들이 다양한 암 연구에 활용하고 있으며, 유전적, 환경적 요인과 암 발생 위험 간의 복잡한 상호작용을 이해하는 데 큰 도움을 주고 있습니다. 예를 들어, 최근 연구에서는 이 데이터를 활용하여 특정 유전적 변이가 유방암 발생 위험과 어떻게 관련되어 있는지를 밝혀냈습니다.

논문의 결과를 살펴보면, UK Biobank는 그 규모와 활용성, 그리고 접근성 측면에서 매우 독특한 연구 프로젝트입니다. 연구 참여자들의 수가 매우 많고, 다양한 종류의 데이터를 수집했기 때문에, 암 발생과 진행의 원인을 파악하고, 치료 및 예방을 개선하는 데 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 또한, 이 데이터는 오픈 액세스 정책을 통해 모든 연구자들에게 공개되어 있어, 누구나 자유롭게 연구에 활용할 수 있습니다.

이러한 바이오뱅크의 미래는 매우 밝습니다. 앞으로는 더욱 향상된 기능으로 암 연구에 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 또한, UK Biobank와 같은 바이오뱅크의 성공은 다른 나라에서도 유사한 연구 프로젝트를 추진하는 데 영감을 주고 있습니다.

지금까지 UK Biobank에 대한 간략한 소개와 함께, 이 연구가 어떻게 암 연구에 혁신을 가져왔는지 살펴보았습니다. 우리 모두가 건강한 미래를 위해, 이러한 연구들이 계속해서 발전해 나가기를 기대해 봅니다. 감사합니다!



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### 영국 바이오뱅크: 암 연구를 혁신하는 데이터의 보고  

생소할 수도 있는 바이오뱅크, 특히 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에 대해 이야기해보려 합니다. 이 글에서는 바이오뱅크가 무엇인지, 영국 바이오뱅크가 어떻게 시작되었고 어떤 데이터를 수집하며, 암 연구에 어떤 기여를 하고 있는지 쉽게 풀어보겠습니다.  

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#### 바이오뱅크란 무엇인가요?  

바이오뱅크는 사람들의 건강 정보를 수집해 과학 연구를 지원하는 데이터 저장소입니다. 여기에는 유전자 데이터, 신체 측정치, 의료 기록, 생물학적 샘플(혈액, 소변, 타액 등)이 포함됩니다. 이 데이터를 통해 연구자들은 질병의 원인, 예방법, 치료법을 탐구할 수 있습니다.  

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### 영국 바이오뱅크: 어떻게 시작되었을까요?  

영국 바이오뱅크는 2006년부터 2010년까지 영국 전역에서 40~69세 성인 약 50만 명을 모집하여 시작되었습니다. 이 프로젝트는 의료 연구를 위한 대규모 데이터베이스를 구축하려는 목표로, 영국의 의료 연구 위원회(MRC), 웰컴 트러스트, 영국 보건부 등 주요 기관의 지원을 받아 탄생했습니다.  

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### 어떤 데이터를 수집하나요?  

영국 바이오뱅크는 참여자로부터 다음과 같은 정보를 수집했습니다:  

1. **문진 자료**: 생활 습관, 가족력, 의료 기록, 식습관 등.  

2. **신체 측정**: 혈압, 체지방률, 근력, 심폐 기능, 골밀도 등.  

3. **생물학적 샘플**: 혈액, 소변, 타액.  

4. **장기 추적 데이터**: 의료 기록과 연동해 암, 심혈관 질환 등 주요 질환 발생 데이터를 계속 업데이트합니다.  

5. **유전체 데이터**: 참가자 전원의 유전자 데이터를 분석해 수백만 개의 유전 변이를 파악했습니다.  

6. **이미징 데이터**: 뇌, 심장, 몸 전체를 스캔하는 MRI 등으로 심층 분석 자료를 제공합니다.  

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### 왜 암 연구에 중요한가요?  

영국 바이오뱅크는 암 연구에 있어 특별한 위치를 차지하고 있습니다.  

1. **규모와 깊이**: 50만 명의 방대한 데이터가 축적되어 있어, 특정 암의 위험 요인을 분석하거나 새로운 생체표지자를 발굴하는 데 유리합니다.  

2. **유전체 연구**: 유전자와 환경 요인이 암 발생에 미치는 영향을 통합적으로 분석할 수 있습니다.  

3. **다양한 질병 데이터**: 단일 암뿐 아니라 다양한 암과 관련된 유전자와 환경적 요인들을 분석할 수 있습니다.  

4. **새로운 치료법 탐구**: 유전자 데이터를 활용해 약물 타겟을 개발하거나 맞춤형 치료를 연구하는 데 활용됩니다.  

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### 연구 결과와 의미  

이 논문은 영국 바이오뱅크를 활용해 유전자와 환경 요인이 암 발생에 어떻게 기여하는지 밝힌 여러 연구를 정리했습니다. 예를 들어, 특정 유전자 변이가 자궁내막암이나 대장암의 위험을 높이는 것이 확인되었으며, 비만과 암 진행 간의 연관성을 규명하기도 했습니다.  

또한, 암 위험 예측 모델을 고도화하는 데 기여했습니다. 예를 들어, 유전자 데이터를 기반으로 **다유전자 위험 점수(Polygenic Risk Score)**를 개발해, 암 발생 가능성이 높은 사람들을 미리 파악할 수 있는 도구를 제공하고 있습니다.  

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### 미래와 바이오뱅크의 가능성  

바이오뱅크는 암뿐만 아니라 다양한 질병 연구와 치료 혁신을 가능하게 합니다.  

1. **정밀의학**: 개인 맞춤형 치료를 위한 기반을 마련합니다.  

2. **새로운 약물 개발**: 유전체와 프로테오믹스(단백질 분석) 데이터를 통해 신약 개발을 가속화합니다.  

3. **예방 의학**: 질병 발생 위험을 조기에 예측하고 예방할 수 있습니다.  

저는 이러한 바이오뱅크가 미래 의료의 핵심이라고 생각합니다. 데이터를 기반으로 한 연구가 질병 치료와 예방의 패러다임을 근본적으로 바꿀 것입니다. 영국 바이오뱅크는 이러한 혁신의 선두에 서 있으며, 앞으로도 전 세계 연구자들에게 큰 기여를 할 것입니다.  

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바이오뱅크에 대해 알게 된 이 글이 여러분께 유익했기를 바랍니다. 우리의 건강과 미래를 위한 과학적 기반이 이렇게 만들어지고 있다는 점, 놀랍지 않나요? 😊



NotebookLM

## 암 정복의 열쇠, 영국 바이오뱅크: 50만 명의 데이터가 만드는 미래

**21세기 의학의 화두는 '개인 맞춤형 의료'입니다.** 개인의 유전 정보, 생활 습관, 환경 등을 종합적으로 분석하여 질병을 예측하고 예방하며, 각 개인에게 최적화된 치료법을 제공하는 것이죠. 이러한 개인 맞춤형 의료를 실현하기 위해서는 방대한 데이터와 첨단 기술이 필수적인데, 그 중심에 **바이오뱅크**가 있습니다.

바이오뱅크는 인간의 혈액, 조직, 유전 정보 등을 수집하고 저장하여 연구에 활용하는 거대한 생체 시료 은행입니다. 마치 미래 의학의 보물창고와 같은 역할을 하는 곳이죠. 오늘은 그 중에서도 암 연구에 혁신을 일으키고 있는 **영국 바이오뱅크(UK Biobank)**에 대해 자세히 알아보겠습니다.

### 영국 바이오뱅크, 50만 명의 희망을 담다

영국 바이오뱅크는 2006년부터 2010년까지 40세에서 69세 사이의 영국 성인 50만 명 이상을 모집하여 시작되었습니다. 참가자들은 설문지를 통해 자신의 생활 습관, 가족력, 질병 이력 등을 상세히 기록했고, 신체 측정, 혈액, 소변, 타액 샘플까지 제공했습니다. 이렇게 모인 방대한 데이터는 **암을 포함한 다양한 질병 연구에 활용**되고 있습니다.

### 암 연구의 게임 체인저, 영국 바이오뱅크

영국 바이오뱅크는 단순한 샘플 저장소를 넘어 암 연구의 판도를 바꾸는 게임 체인저로 부상했습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

* **압도적인 규모**: 50만 명이 넘는 참가자 규모는 다른 바이오뱅크와 비교할 수 없을 정도로 방대합니다. 특히 암과 같은 질병은 다양한 요인이 복잡하게 작용하여 발생하기 때문에, **대규모 데이터 분석이 필수적**입니다. 영국 바이오뱅크는 이러한 연구에 최적의 환경을 제공합니다.

* **다양한 데이터**: 영국 바이오뱅크는 혈액, 소변, 타액 샘플뿐만 아니라 설문지, 신체 측정, 유전 정보, 영상 데이터까지 **다양한 유형의 데이터를 수집**했습니다. 이를 통해 암 발병에 영향을 미치는 유전적 요인, 환경적 요인, 생활 습관 등을 종합적으로 분석할 수 있습니다.

* **장기간 추적**: 참가자들은 10년 이상 추적 관찰되고 있으며, 그들의 건강 상태 변화와 질병 발생 여부가 지속적으로 기록되고 있습니다. 이러한 장기간 추적 데이터는 **암 발병 과정, 예후 예측, 치료법 개발 등에 매우 중요한 정보**를 제공합니다.

* **전 세계 연구자들에게 열려 있는 데이터**: 영국 바이오뱅크는 **전 세계 모든 연구자들에게 데이터 접근 권한을 제공**하고 있습니다. 연구 목적이 공익에 부합한다면, 누구든지 신청을 통해 데이터를 이용할 수 있습니다. 이러한 개방적인 정책은 암 연구의 속도를 높이고, 전 세계 연구자들의 협력을 촉진하는 데 기여하고 있습니다.

### UK 바이오뱅크, 암 정복을 위한 미래를 열다

영국 바이오뱅크는 이미 암 연구에 혁혁한 공을 세우고 있습니다. 암 발병 위험을 예측하는 **다유전자 위험 점수** 개발, 암 치료제 개발을 위한 **새로운 약물 표적 발굴**, 암 예방을 위한 **생활 습관 개선 지침** 마련 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

특히 최근에는 **전장 유전체 시퀀싱, 영상 데이터, 단백질체, 대사체 데이터**까지 추가되면서 그 가치가 더욱 높아지고 있습니다. 이러한 첨단 기술과 방대한 데이터의 결합은 암 정복을 위한 미래를 여는 열쇠가 될 것입니다.

### 바이오뱅크의 미래, 그리고 우리의 과제

영국 바이오뱅크의 성공은 전 세계적으로 바이오뱅크 구축 열풍을 불러일으켰습니다. 한국에서도 여러 바이오뱅크가 운영되고 있으며, 암을 비롯한 다양한 질병 연구에 활용되고 있습니다.

바이오뱅크는 미래 의학을 선도하는 핵심 자원입니다. 하지만 바이오뱅크의 가치를 극대화하기 위해서는 몇 가지 과제를 해결해야 합니다.

* **개인 정보 보호**: 바이오뱅크는 개인의 민감한 정보를 다루기 때문에, 철저한 개인 정보 보호 체계를 구축해야 합니다.

* **데이터 표준화**: 다양한 바이오뱅크에서 생성된 데이터를 통합 분석하기 위해서는 데이터 표준화 작업이 필요합니다.

* **연구 협력**: 바이오뱅크는 연구자들의 협력을 통해 그 가치를 발휘할 수 있습니다. 연구자들은 서로 협력하여 데이터를 공유하고, 공동 연구를 수행해야 합니다.

바이오뱅크는 암 정복을 위한 희망의 빛입니다. 우리 모두의 노력으로 바이오뱅크의 잠재력을 최대한 발휘하여, 암 없는 세상을 만들어 나가야 할 것입니다. 



사실 암 연구 뿐만 아니라 다른, 최근의 COVID-19에 대한 연구도 기존의 방식을 사용했다면 몇 년 후에나 나올 법한 연구결과를 UK BioBank를 활용해서 짧은 시간안에 의미있는 연구 결과를 얻기도 했습니다.

음.. 위의 내용에서 언급한 대로 궁금한것은 저에게 물어보지 마시고, LLM들에게 물어봐주세요. 그럼 질 좋은 답변을 받으실 수 있을 겁니다. :)

최근에 바이오뱅크 중에서 UK BioBank나 All of US 내용들 주를 이루고 있었는데 좀 더 다양한 전세계의 BioBank 논문들을 가지고 찾아뵙도록 노력 하도록 하겠습니다. :)



출처: @ye._.vely618


금요일, 12월 01, 2023

이제 우리 cfDNA를 활용해 보아요 (feat. 머신러닝)


Genome-wide cell-free DNA fragmentation in patients with cancer


"내 혈관 속 DNA가 말해줘"라는 BTS의 DNA의 가사 처럼 우리 혈관 속에는 우리 상태를 알게 해주는 마커로 사용할 수 있는 cfDNA가 있습죠

오늘은 2019년 발표된 "Genome-wide cell-free DNA fragmentation in patients with cancer"라는 논문을 가져와봤습니다.

DOI: 10.1038/s41586-019-1272-6

이 논문은 암환자의 혈액 내 cfDNA를 측정하여 암 진단은 당연하고, 어떤 암종인지, 조기 발견 및 모니터링을 위한 초석을 놓은... 물론 그전에 다른 논문에서 이미 초석을 다진 논문도 있을것 같긴하지만, 어찌됐든 모 괜찮은 논문이라고 생각합니다. :)


그래서 7종의 암환자 200여명과 건강한 (aka 암환자가 아닌) 건강한 사람의 cfDNA을 분석해서 이리저리 굴려보고 돌려보고 해서(결국 머신러닝 아니겠습니까) 암종간 cfDNA의 profile의 변화를 머신러닝을 통해 모델을 만들었고, cfDNA profile 모델과 함께 cfDNA상에 존재하는 변이를 활용하면 더 나은 결과를 보여줬다고 하네요


cfDNA는 원래 혈액속에 있는 암에 걸리면 (무조건은 아니지만) cfDNA의 양이 증가하게 됩니다. 원래 혈액속에 떠다니는 cfDNA가 만들어지는 source외에 암세포가 혈액에 추가로 cfDNA가 더 공급하는 꼴이 되기때문이죠.

cfDNA 중 암세포에서 나온 cfDNA인 ctDNA?만 따로 선별하는 방법으로 접근하기도합니다. 개인적으로는 cfDNA에서 ctDNA를 찾겠다 보다는  cfDNA를 더 잘 characterization 하는게 나을듯한데... cfDNA를 characterization하면 ctDNA를 더 잘 구별할 수 있게 되는건가? 여튼..

아.. 그래서 제가 블로그에 가끔씩 얘기했던 NIPT를 하다가 산모의 암도 찾아냈다고 하는 얘기가 있었기도 했습니다.

오늘은 cfDNA와 머신러닝 방법을 이용해서 암진단 및 암종 구분을 하는 논문에 대해서 잠깐 얘기해보았는데, 분야를 막론하고 머신러닝 모델을 개발할것 까지는 아니지만 활용을 잘 할 수 는 있어야 한다는 느낌은 항상 받는것 같습니다.


23년 12월의 첫날, 아내느님의 탄생일 기념으로 포스팅을 해보았습니다.




출처 : @candyz_hyojung