한림대춘천성심병원, 만성간질환 진단·예측 마이크로바이옴 기반 AI 솔루션 개발 추진

한림대춘천성심병원은 간단한 분변검사로 만성간질환 진단과 발병 여부를 예측해주는 마이크로바이옴 기반 인공지능(AI) 솔루션 개발에 나선다.

한림대춘천성심병원 소화기연구소 석기태 교수는 2021년 12월부터 2025년 11월까지 4년간 ㈜아이도트, ㈜소풍앤컴퍼니, 이원다이애그노믹스㈜와 협력해 ▲만성 간질환 진단·예측 정밀의료 AI 솔루션 개발 ▲임상시험 및 디지털의료기기 허가 획득 ▲신의료기술평가 실증 및 급여 등재 등을 추진한다. 소화기연구소는 방대한 임상·유전정보 데이터베이스 구축 경험과 검증 역량을 바탕으로 이번 사업의 핵심 역할을 맡게 됐다.

적절한 치료제가 없는 만성간질환은 암, 심장, 뇌혈관에 이은 4번째 사망원인이다. 국내 간질환 유병률은 30%나 된다. 만성간질환은 조기에 발견하면 적절한 치료가 가능하지만 빠르면서도 정확한 진단법은 아직 없고, 간기능검사·초음파검사·자기공명영상(MRI) 등 많은 과정을 거쳐야 한다.

게다가 기존 간질환검사는 조직검사 등 '침습적 방식'의 경우 통증이나 1만명 당 1명꼴로 사망하는 등 부작용 가능성이 있고, CT·MRI 등의 '비침습적 방식'의 경우에는 비용적인 부담과 간조직검사에 맞는 민감도와 특이도가 낮다는 한계를 갖고 있다.

연구팀은 마이크로바이옴 연구에 차세대염기서열분석(NGS)을 접목시켜 알콜성간질환을 특정하고, 이를 AI 알고리즘에 적용할 계획이다. 또 인채유래물 마이크로바이옴 7600건 가운데 엄선한 후향적 마이크로바이옴 1000건의 데이터를 학습(Train, Validation)시켜 정확도를 높일 예정이다.

특히 이 AI 솔루션은 검사 의뢰자의 간질환 이상 여부를 정상(지방간), 간염, 간경변, 간암 총 4단계로 구분해 진단하며, 검사자의 장내미생물 분석을 통해 간이 간경변으로 진행될 가능성이 얼마나 되는지, 간경변 확진 가능성이 얼마나 되는지 예측 계산해서 의료진에게 제시해줄 수 있다.

AI 솔루션이 완성되면 1~2차 의료기관에서도 안전하고 정확한 간질환검사가 가능해진다.

연구책임자인 석기태 한림대춘천성심병원 소화기내과 교수는 "이 AI 솔루션이 완성되면 1·2차 의료기관에서도 간단한 대변검사를 통해 만성간질환의 정확한 진단이나 예측이 가능해져 알콜성간질환으로 인해 발생하는 사회적 비용 감소에 기여할 수 있다"면서 "마이크로바이옴과 유전체 분석에 걸리는 시간과 비용은 대폭 줄이는 등 간질환의 예측과 조기 진단에 있어 혁신적인 발전을 이뤄낼 수 있도록 최선을 다할 것"이라고 말했다.

한편

한림대춘천성심병원 소화기연구소는 지난해 마이크로바이옴을 이용해 지방간의 진행을 억제하는 연구결과를 국제학술지에 발표한 데 이어 '2020년 대학중점연구소'로 선정돼 정부로부터 대규모 연구비를 지원받는 등 마이크로바이옴 연구의 중심으로 부상하고 있다.
장종호 기자 [e-mail]