KIST·아산병원, 소변으로 20분만에 전립선암 진단하는 기술 개발...2022년 상용화 - 조선비즈

입력 2020.12.24 12:00 | 수정 2020.12.24 14:36

이관희 KIST 박사·정인갑 서울아산병원 교수 공동연구
혈액 진단 정확도 30%… 소변에는 암 관련 물질 적어
초고감도 센서로 검출 성능 높이고 AI로 정교하게 분석

연구팀이 개발한 소변 속 전립선암 바이오마커 검출용 초고감도 바이오센서./KIST 제공

국내 연구진이 소변검사만으로 20분만에 95.5% 정확도로 전립선암을 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 임상을 거쳐 이르면 2022년 상용화될 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)은 이관희 생체재료연구센터 박사 연구팀이 정인갑 서울아산병원 교수 연구팀과 함께 초고감도 바이오센서와 인공지능(AI)을 융합한 새로운 암 진단 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

전립선암은 지금도 혈액검사 진단 기술이 있지만 정확도가 30%에 불과하다. 100%에 가까운 진단을 위해서는 침습적인 방법인 조직검사를 받아야 한다. 소변에도 전립선암 바이오마커(질환 발병 여부를 판별해주는 몸속 물질) 여러 종류가 섞여있지만 그 양이 적어 진단에 활용되지는 못하고 있었다.

초고감도 바이오센서로 네 가지 바이오마커를 검출하고, 이것을 AI가 분석해 전립선암을 진단하는 기술 모식도./KIST 제공

연구팀은 소변 속 극미량의 바이오마커를 검출할 수 있는 초고감도 바이오센서를 개발했다. 바이오마커 자체의 특성 때문에 센서로 검출한다고 해도 진단 정확도를 90% 이상 높이기는 어렵다. 연구팀은 대신 네 종류의 바이오마커를 동시에 검출해 AI가 복합적으로 분석하도록 했다. AI는 환자와 일반인이 가지는 네 종류 바이오마커 양의 차이를 머신러닝으로 학습했다.

연구팀이 이 기술을 활용해 76명의 환자 또는 일반인을 대상으로 소변 샘플을 분석한 결과 95.5%의 정확도로 환자를 구별하는 데 성공했다.

연구팀은 다음 단계로 500명 규모의 피실험자(환자 또는 일반인) 대상으로 임상실험을 추진해 정확도를 더 높이고 2022~2023년 상용화하겠다는 계획이다.

정 교수는 "상용화되면 불필요한 조직검사와 치료를 최소화해 의료비와 의료진 부담을 획기적으로 줄일 수 있을 것"이라고 말했다. 이 박사는 "다른 암종의 정밀 진단에도 활용할 수 있을 것"으로 기대했다.

연구성과는 미국화학회(ACS)가 발간하는 학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’ 최신호에 게재됐다.

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