▲ 한국생명공학연구원 김대수·한태수 박사 연구팀과 경북대학교 허근 교수 연구팀이 혈액 속 초미세 입자(엑소좀)에 들어 있는 마이크로RNA를 분석하고, 이를 인공지능(AI)으로 결합해 간암을 조기에 정확하게 진단하는 새로운 기술을 개발했다. (사진=한국생명공학연구원 제공)

 

[mdtoday=신현정 기자] 간암을 초기에 높은 정확도로 진단할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 

한국생명공학연구원(생명연)과 경북대학교 공동 연구팀에 따르면 혈액 내 초미세 입자인 엑소좀 속 마이크로RNA를 분석, 인공지능(AI) 기술과 결합해 간암을 조기에 정확하게 진단하는 새로운 기술을 개발했다.

간암(특히 간세포암, HCC)은 전 세계적으로 높은 사망률을 보이는 암 중 하나로, 국내 암 사망률 2위를 차지하고 있다. 미국 기준으로 5년 생존율이 약 22%에 불과하지만, 조기에 발견하면 절제 수술, 간이식, 고주파 소작술 등 치료 성공률이 높아진다.

현재 널리 사용되는 혈액검사 지표인 알파태아단백(AFP)은 간암 환자에게서 높은 수치를 보이지만, 간경변이나 기타 간 질환에서도 상승할 수 있어 위양성 결과를 초래할 가능성이 있다는 지적이 나온다. 이에 연구팀은 보다 정확하고 신뢰성 높은 조기 진단 기술 개발에 착수했다.

세포는 엑소좀이라는 작은 주머니에 분자 신호를 담아 혈액으로 내보내는데, 간암 발생 시 엑소좀 내 마이크로RNA의 종류와 양이 뚜렷하게 달라진다는 점에 주목했다.

연구팀은 간 질환이 단계별로 진행되는 동물모델을 만들어 실제 환자 혈액 샘플과 비교 분석한 결과, 간암에서 특이적으로 많이 나타나는 8종의 엑소좀 마이크로RNA를 찾아냈다. 이 8종은 간암 환자의 혈액 속에서 건강인이나 간경변 환자보다 뚜렷하게 증가한 것으로 나타났다.

연구팀은 이러한 발견을 토대로 8종의 엑소좀 마이크로RNA와 기존 AFP 수치를 AI에 학습시켜 ‘다중 바이오마커 기반 진단모델’을 개발했다. 실험 결과, 건강인 대 간암, 간경변 대 간암, 초기 간암 대 건강인·간경변을 약 95~100% 정확도로 구분하는 데 성공했다.

연구 책임자인 한태수 박사는 “이 AI 기반 진단모델은 동물모델부터 실제 환자 혈액까지 단계적으로 검증해 신뢰성을 확보한 기술”이라며 “소량의 혈액만으로도 초기 간암 여부를 판단할 수 있어 간암 조기 검진의 새로운 표준이 될 잠재력을 갖고 있다”고 강조했다.

이번 연구는 엑소좀 마이크로RNA를 조기 간암 진단 지표로 확립하고 AI 기반 다중 바이오마커 모델의 임상 적용 가능성을 입증했다는 평가를 받는다. 더욱이 향후 다른 암종 진단과 맞춤형 건강검진으로 확장될 가능성도 있어 주목된다.

한편 이번 연구 결과는 합성생물학 분야 국제학술지 ‘Cancer Communications’ 온라인 판에 게재됐다.

 

메디컬투데이 신현정 기자([email protected])

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