차세대 질병 진단 및 스크리닝 기술 관련 연구 동향

2021년 9월 미국 식품의약국(FDA)이 인공지능 병리진단 솔루션인 ‘페이지 프로스테이트(Paige Prostate)’를 최초로 승인했다. 이 솔루션은 생검된 전립선 조직 슬라이드 이미지를 분석해 전립선암을 진단하는 것으로 이를 활용하였을 때 전립선 암 검출율이 89.5%에서 96.8%로 7.3% 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 본래 양성인 결과를 음성으로 진단하는 비율이 70%, 본래는 음성이나 양성으로 진단하는 비율은 24% 감소하였으며, 진단 정확도는 전립선암 전문의의 분석과 비슷한 수준이었다. 이렇듯 인공지능 기술의 발전은 의료 산업에 혁신을 불러일으키고 있다.

미국, 유럽, 중국 등을 중심으로 인공지능 기반 질병 진단 기술 개발 및 이에 대한 지원이 활발한 가운데, 우리나라 에서는 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원이 2018년부터 2020년까지 총 488억 원을 투자하여 8대 질환에 대해 예측?진단을 지원하는 인공지능 의료 소프트웨어인 '닥터앤서1.0'을 개발하였다. 또한 한국보건산업 진흥원은 2025년까지 향후 5년간 총 945억 원을 투입해 인공지능 기반 임상의사결정지원시스템을 개발하고 한국형 중환자 특화 빅데이터를 구축할 예정이다.

인공지능 기술을 활용하여 질병을 진단할 때에 활용되는 데이터로는 의료영상, 진료 기록, 유전정보, 생체측정 정보, 음성 패턴 등으로 다양하다. 본 호 1부에서는 의료영상과 음성/음향 신호를 인공지능 기술을 활용하여 질병을 진단 및 스크리닝하는 기술 동향에 대해 소개한다.

K-mRNA 백신을 위한 기술의 융합

2020년 3월 11일 세계보건기구(WHO)가 코로나-19에 대해 팬데믹을 선언한지 약 5개월만인 2020년 8월 영국은 세계에서 가장 먼저 코로나-19 백신 접종을 시작했다. 백신 접종 1호 주인공은 90세 영국 노인으로 전 세계인들의 이목이 집중되는 가운데 미국 제약사 화이자(Pfizer)와 독일 바이오엔테크(BioNTech)가 공동 개발한 코로나-19 백신을 세계 최초로 접종받았다. 코로나-19 대유행으로 세계 역사상 가장 빠른 백신이 개발되었다. 이는 기존 DNA 방식의 백신과 다르게 항원, 병원체의 유전자의 형태만 파악하면 거기에 대응할 수 있는 유전정보만 합성해 사용하면 되기 때문에 신속한 대량생산이 가능한 mRNA 방식의 백신 덕분이다. 

코로나-19 백신은 기존의 백신과 달리 신체 면역 반응을 유도하는 단백질 또는 단백질 생성 방법을 세포에 가르쳐, 특정 바이러스에 노출되었을 때 이에 대한 항체를 형성하도록 유도하도록 한다. 본 호 2부에서는 mRNA 백신 개발 배경, 구조체, 전달체, 제형 방법 및 평가 등에 대한 내용을 소개한다.

우리나라 정부는 국산 코로나-19 치료제?백신 등의 개발을 위해 2022년 5,265억을 투입하여 범정부 차원의 지원을 하기로 했으며, 특히 2023년까지 1개 이상의 국내 생산 코로나-19 mRNA 백신 개발 완료를 목표로 범부처가 협력해 지원하기로 했다. 이를 기반으로 하여 지속적인 연구개발과 각 해당 분야 연구자들의 협업을 통해 향후 발생할 가능성이 있는 새로운 감염병에 대비할 수 있는 백신 강국으로 도약할 수 있기를 기대해 본다.