맞춤형 치료법 신속 정확 적용, '치료비·부작용 낮추는 동시에 치료 효과 극대화' 기대
서울대·국제 다발골수종 연구재단 '임상데이터 활용' 검증
각 개인 '의료빅데이터 머신러닝 분석법' 특허 출원 완료
논문, 국제학술지 'Precision Oncology' 게재
[보건타임즈] 대표 혈액암 다발골수종은 다양한 신약과 이를 활용하는 새로운 병합요법 도입으로 치료성적이 획기적으로 향상되고 있다.
하지만 재발이 잦은 데다 항암제 치료 후 내성이 발생, 환자의 1차 치료 항암제(first-line treatment) 선택이 중요한 가운데, 우리나라 다발골수종 임상데이터를 활용해, 환자 개인별 최적의 맞춤형 치료법을 제시하는 새로운 인공지능 기술이 됐다.
가톨릭대학교 서울성모병원 혈액내과 민창기(사진 상단 좌, 공동교신저자)·박성수(중, 공동1저자), 은평성모병원 신승환 교수팀은 인천성모병원 양승아, 여의도성모병원 전영우 교수, 홍익대 화학공학과 구자민(공동교신저자, 임프리메드코리아 이사) 교수팀과 함께 특정 약에 치료 반응이 좋은 환자를 미리 알아내, 효과는 극대화하면서 비용과 부작용을 줄이는 인공지능 기술을 개발했다며 15일 이같이 발표했다.
이 기술은 서울대학교와 국제 다발골수종 연구재단의 192명 다발골수종 빅데이터로 검증해 신뢰성을 높였다.
의료용 인공지능 기술이 국내는 물론 해외에서 영상이나 병리적인 진단기술에만 국한되는 현실에서, 최적 치료법 선별을 지원하는 기술 개발은 매우 고무적인 성과하는 게 연구팀의 설명이다.
가톨릭대 혈액병원 다발골수종 연구 클러스터는 다발골수종 환자 1,359명 중 새로운 항암 표적제로 치료받은 514명을 최종 선별, 빅데이터를 구축했다.
연구 클러스터엔 은평성모병원 신승환·인천성모병원 양승아·여의도성모병원 전영우 교수팀이 참여했다.
연구팀은 빅데이터에서 보르테조밉-멜팔란-프레드니솔론으로 잇는 치료와 레날리도마이드-덱사메타손으로 구성된 치료 중 환자에게 개별 최적 치료를 할 수 있는 인공지능 기술을 개발했다.
실제 치료를 받은 환자의 데이터를 후향적으로 분석한 결과 인공지능 기술은 전체 환자 생존결과의 비교, 반응률의 비교 순차적인 유효지표를 예측하는 모델을 적용, 약 39%에 치료 효과를 더 강화할 수 있는 치료법을 선택할 수 있음을 예측해냈다.
개발한 인공지능 기술은 각 환자의 전체생존과 반응률뿐만 아니라 들어가는 치료비용까지 예측과 분석함으로써 최적의 치료법 선별을 지원할 수 있도록 했다.
이 연구를 주도한 박성수 교수는 "그간 환자에게 최적의 치료제를 적용, 사용하려 할 때 각 전문의의 진료 역량에만 의존했지만, 빅데이터를 활용 환자별 맞춤형 치료를 제공하는 인공지능 기술이 또 하나의 AI 전문의로 진료를 보조해, 환자에게 더욱 정확하면서 신속하게 치료를 받을 수 있으며 이 연구가 다양한 항암제로 확대돼 개별 약제의 반응성 또는 불응 성을 예측하게 되면 고비용 신약들을 효과적이면서 안정적으로 사용할 수 있을 것"이라고 말했다.
민창기 교수는 "기존의 단편 일률적인 치료선택에서 벗어나 환자 자신에 맞춤식 데이터로부터 결론을 낼 수 있는 인공지능 치료선택 모델"이라면서,"향후 다발골수종뿐만 아닌 다양한 혈액암 치료선택이 필요시 인공지능 기술의 보조를 받을 수 있도록 후속 연구를 진행하고 있다"며, "새로운 항암제 연구를 추가, 최신의 치료법에 적용할 계획"이라고 밝혔다.
인공지능 기술을 개발한 구자민 교수는 "국내외적으로 의료용 인공지능 기술이 진단의 정확도를 높이는 기술에만 치중이 돼 왔으나, 우리의 기술은 최적의 치료법 선별을 지원한다는 점에서 한 차원 높은 기술이며, 이 연구를 통해 국내 혈액암 데이터 최대 기관인 가톨릭대 혈액병원과 국외의 공개 빅데이터를 연계할 시스템을 갖춰 이를 활용, 선도적인 기술을 만들어 나갈 것"이라고 덧붙였다.
이 연구는 의료데이터 중심병원과 암 정복추진 연구개발사업으로 정부의 지원을 받았다.
이 연구 결과를 상세하게 정리한 논문은 저명 국제학술지 ‘네이처(Nature)’의 자매지 '정밀 종양학 (Precision Oncology)‘ (impact factor=10.1) 5월호에 게재되었다.
그간 서울성모병원에선 환자의 임상데이터를 활용한 다양한 인공지능 의료기술을 개발하기 위해, 미국 실리콘밸리와 국내에서 효과적인 항암제 조합 분석을 서비스하는 임프리메드 관계사 임프리메드코리와 2021년 12월 업무협약(MOU)을 맺은 이후 이번 첫 거시적인 성과를 이뤄냈다.
환자의 임상데이터와 보건의료 빅데이터를 결합한 개인별 의료빅데이터를 머신러닝(machine learning) 기반으로 개인별 치료제 효능과 예후예측을 하는 인공지능 분석법은 특허 출허도 마쳤다.
기사최종편집일: 2024-05-02 14:59:07
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