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국내 교수팀이 집에서도 간편하게 사용할 수 있는 스마트폰을 활용한 방광암 진단 키트를 개발해 주목된다.

고대안암병원(원장 한승범)은 최근 비뇨의학과 강석호 교수팀(심지성·노태일·윤성구 교수·한국과학기술연구원(KIST) 정영도·이관희 박사·금창준 박사 후 연구원·염혜진 연구원)이 집에서 간편하게 사용할 수 있는 방광암 진단 키트를 개발했다고 30일 밝혔다.

교수팀에 따르면 방광암은 조기 발견 시 5년 생존율이 95%에 달할 만큼 완치율이 높지만, 재발율이 70%에 이를 정도로 관리가 어렵고 치명적인 질환으로, 진단이 늦어지면 방광 전체를 제거하게 돼 인공 방광을 만들거나 소변 주머니를 착용하는 등 환자의 삶의 질을 저하시키는 결과로 이어진다.

또한 기존의 방광경 검사는 정확도가 높지만, 침습적 검사의 한계점으로 고통과 감염 위험이 따르며 반복적 검사가 어렵고, 간편한 검사를 위해 기존에도 소변 기반 진단법이 존재했으나 낮은 민감도로 실질적인 진단에는 한계가 있었다는 것.

이에 교수팀은 소변을 전처리할 필요 없이 바이오마커를 검출할 수 있는 진단 키트 'BLOOM시스템'을 개발하고 연구를 진행했다.

'BLOOM시스템'은 방광암의 바이오마커를 효소 반응으로 검출할 수 있는 하이드로겔 필름으로 만들어졌다.

특히 필름 내부에 부력으로 물 위로 떠오르는 신호전달체를 삽입하고, 물과 기름의 층 분리를 이용해 기름층에서만 신호가 발생하도록 설계해, 혈뇨와 같은 불순물이 신호에 간섭하는 문제를 해결하고, 초기 방광암까지 높은 정확도로 진단할 수 있도록 개발됐다.

교수팀은 개발된 키트의 성능을 평가하고자 고대안암병원 비뇨의학과에서 진료받은 방광암 환자 60명, 비뇨기계 질환 환자 20명, 그리고 정상인 25명을 대상으로 실험을 진행했다.

그 결과 BLOOM 시스템은 민감도 88.8%, 특이도 88.9%로 기존 상용화된 키트의 민감도 20%를 상회하는 성과를 보였다. 특히, 기존 진단법으로는 어려웠던 초기 방광암도 동일한 정확도로 진단할 수 있었다.

이번 결과는 방광암을 보다 간편하고 신속하게 진단함으로써 발견을 앞당기고 환자의 예후와 삶의 질을 향상할 수 있을 것으로 전망된다는 게 교수팀의 설명이다.

또한 이번 기술이 환자들에게 가져올 임상적 효과와 상용화 가능성이 높은 것으로 알려져, 전문가들로부터 긍정적인 평가를 받고 있으며, 교수팀은 상용화를 앞당기기 위해 이를 바탕으로 바이오창업을 준비하며 대량 생산 및 균일한 검사 방법 을 개선한다는 계획이다.

강석호 교수는 "방광암은 재발율이 높고 진단이 늦어질 경우 예후와 삶의 질이 크게 저하되는 질환"이라며 "이번 진단 기술은 방광암을 조기에 발견해 환자들이 더 나은 치료를 받을 수 있도록 돕는 중요한 역할을 할 것"이라고 기대했다.

이어 강 교수는 "특히 침습적 조직검사의 숙련도가 낮거나 인프라가 갖춰져 있지 않은 의료기관에서도 환자 안전을 확보하면서도 높은 정확도로 활용할 수 있기 때문에 의료의 보편적인 질향상을 이루는데 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

정영도 박사는 "BLOOM 시스템은 혈뇨와 같은 소변의 불순물 문제를 해결하면서도 바이오마커를 정확하게 검출할 수 있도록 설계된 혁신적 기술"이라며 "기존 소변 진단법의 한계를 극복하고 발전할 수 있는 새로운 기술적 방향성을 제시한 것"이라고 평가했다.

한편, 이번 연구는 국제 학술지인 'Nature Biomedical Engineering'(IF: 27.7) 7월호에 표지논문으로 게재된 바 있으며, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KIST 주요사업 및 연구재단 사업이자, KIST와 고대의대의 임상중개 연구지원 프로그램으로 진행됐다.