KIST, 소변검사 20분만에 전립선암 진단 기술 개발

KIST 이관희 박사(가운데)와 김호준 박사(좌측)가 인공지능분석법을 도입한 초고감도 스마트 바이오센서를 활용해 환자의 소변샘플로 전립선암을 진단하고 있다.[사진 = kist]

소변검사 20분 만에 전립선암을 100%에 가까운 정확도로 진단하는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구센터 이관희 박사팀이 서울아산병원 정인갑 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 초고감도 전기신호 기반 바이오센서에 스마트 인공지능 분석법을 도입해 이러한 기술 개발에 성공했다고 24일 밝혔다.

소변을 활용한 진단검사는 환자 편의성이 뛰어나고 침습적인 조직검사가 필요하지 않아 부작용이나 환자의 고통 없이 암을 진단할 수 있다.

하지만 소변에는 암 인자의 농도가 낮아 정밀진단보다는 위험군을 분류하는 데 활용돼 왔다.

연구진은 진단 정확도를 일정 수준 이상 올리지 못하는 한계를 극복하기 위해 한 종류의 암 인자가 아닌 서로 다른 여러 종의 암 인자를 동시에 활용해 진단 정확도를 획기적으로 높이는 데 성공했다.

연구진은 소변에서 네가지 암 인자들을 동시에 측정할 수 있는 초고감도 반도체 센서 시스템을 개발하고, 전립선암 사이의 상관관계를 인공지능에게 학습시켜 얻은 패턴으로 알고리즘을 개발했다.

이 인공지능 분석법을 활용해 전립선암을 진단한 결과, 76개의 소변 표본에서 전립선암 환자를 95.5%로 진단했다.

연구진은 향후 임상을 확대해 더욱 많은 환자 정보를 학습시켜 진단 알고리즘의 정확성을 높일 계획이다.

KIST와 공동 연구를 진행한 서울아산병원 정인갑 교수는 “수술이나 치료가 필요한 환자를 소변을 활용해 높은 정확도로 선별함으로써 불필요한 조직검사와 치료를 최소화해 의료비 및 의료진의 피로도를 획기적으로 줄일 수 있다”라고 말했다.

KIST 이관희 박사는 “소변만으로 100%에 가깝게 전립선암을 신속히 진단할 수 있는 스마트 바이오센서의 개발은 소변을 활용한 다른 암 종의 정밀 진단에 활용될 수 있을 것”이라고 전망했다.

연구 결과는 나노분야 권위지인 ‘ACS Nano’(IF: 14.588, JCR 분야 상위 5.255%) 최신 호에 게재됐다.