메디칼타임즈=이인복 기자손목이나 피부 등에 부착해 생체 신호를 모니터링하는 웨어러블 의료기기의 최대 난제를 극복한 신 기술이 나와 학계의 주목을 받고 있다.3차원 액체 다이오드(3D LD)를 기반으로 운동시에 발생하는 땀까지 모두 배출할 수 있는 통기성을 갖추면서 불편 개선은 물론 장기 착용의 가능성을 열었기 때문이다.통기성을 확보한 웨어러블 기기 소재가 나와 이목을 끌고 있다(사진=홍콩시립대)현지시각으로 28일 네이쳐(Nature)에는 초 투과성 웨어러블 기기 개발과 이에 대한 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1038/s41586-024-07161-1).현재 웨어러블 기술의 발달로 의료기기 또한 이를 접목한 모니터링 기술이 지속적으로 개발돼고 있다.피부에 부착해 연속으로 혈당을 측정하는 연속혈당측정기나 가슴에 붙여 장기간 심전도를 모니터링하는 기기 등이 대표적인 경우.또한 패치형 기기에 더해 손목에 착용하는 기기도 속속 나오고 있으며 최근에는 반지형 기기도 각광을 받고 있는 추세다.이러한 웨어러블 기기는 환자의 불편을 개선하고 장기간 모니터링이 가능하다는 장점이 있지만 단점 또한 존재했다.피부에 장시간 부착해야 하거나 손목에 오랜 기간 착용하고 있어야 한다는 점에서 땀이 배출되지 못해 습기가 차거나 피부 발진 등의 부작용이 생기는 경우가 있었기 때문이다.이로 이해 각 웨어러블 기업들은 이를 해결하는데 집중하며 환자의 불편과 부작용을 줄이기 위해 애써왔다.홍콩시립대 위 싱거(Yu Xinge) 교수가 이끄는 연구진이 공개한 초 투과성 웨어러블(Super permeable wearable) 기술이 주목받고 있는 배경도 여기에 있다.이러한 단점을 한번에 극복한 신 기술이라는 점에서 향후 웨어러블 기기의 발전에 큰 전기가 될 수 있는 이유다.이에 따라 연구진은 표면 구조가 액체의 자연스러운 흐름을 유도하는 자연에서 영감을 받아 3차원 액체 다이오드를 활용한 투과성 웨어러블 기기를 개발했다.특정 방향으로 액체를 흐르는 방식을 활용해 땀을 투과시켜 통기성을 확보한 셈이다.실제로 이 기기를 인체에 부착한 뒤 운동 등의 활동을 진행한 결과 이 기기는 인체에서 배출되는 땀의 4천배에 가까운 액체를 그대로 밖으로 내보낸 것으로 분석됐다.특히 두께가 3mm 내외에 불과하다는 점에서 이물감이 거이 없어 장시간 착용에 따른 불편감도 획기적으로 줄었다.연구진을 이를 통해 땀이나 이물감 등으로 인해 생체 신호 모니터링이 중단되는 상황을 막고 장기간 모니터링을 지속할 수 있는 가능성을 열었다고 평가하고 있다.위 싱거 교수는 "3차원 액체 다이오드 시스템을 통해 웨어러블 장기 모니터링 장치의 가장 큰 난제였던 통기성과 이물감을 획기적으로 개선했다"며 "웨어러블 의료기기를 넘어 피트니스 장치 등에 획기적 전환점이 될 것"이라고 밝혔다. 

메디칼타임즈=이인복 기자망막 사진 4장만으로 당뇨병성 망막병증을 진단하는 인공지능이 진단 보조를 넘어 치료 순응도를 높인다는 연구 결과가 나와 주목된다.검사의 번거로움을 크게 줄이면서 환자들이 부담을 감소시킨데 따른 것으로 특히 소아청소년들의 검사에 매우 유용한 옵션이 될 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.당뇨병성 망막병증 진단을 위한 인공지능이 이후 후속 조치에도 큰 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.현지시각으로 11일 네이쳐(NATURE)지에는 당뇨병 망막병증 진단 인공지능(AI)가 환자의 순응도에 미치는 영향에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41467-023-44676-z).당뇨병성 망막병증이란 당뇨병으로 인한 혈당 수치의 조절 이상으로 망막에 있는 혈관과 신경 조직이 과도하게 커지거나 손상될때 발생하는 질환으로 심하면 실명에 이를 수 있다.특히 소아청소년의 상황을 보면 1형 당뇨병의 경우 유병률이 4~9%에 이르며 2형 당뇨병의 경우 최대 15%에 달한다는 점에서 더욱 경각심이 높아지고 있는 상황.이에 대한 진단과 추적 관찰을 위해서는 지속적인 안과 검사가 필요하지만 순응도가 낮다는 것이 최대 난제로 꼽히고 있는 것이 사실이다.망막이 선명하게 보여야 한다는 점에서 동공 확대를 위한 안약을 넣고 특수 장비를 통해 검사해야 한다는 점에서 소아청소년들의 협조를 얻기 쉽지 않은 이유다.이로 인해 미국 통계를 보면 실제 당뇨병성 망막병증이 의심되는 환자 중 나이에 따라 35~72%만이 실제 검사를 받고 있는 것으로 집계됐다.이에 대한 대안으로 제시된 것이 바로 당뇨병성 망막병증 진단을 위한 AI다. 대표적인 것이 바로 AI의 유효성과 안전성 검증을 위한 'ACCESS' 임상시험.이중맹검 무작위 대조 임상시험인 이 임상은 현재 전 세계에서 가장 큰 규모로 인공지능을 검증하고 있다는 점에서 학계의 관심을 받고 있는 상황이다.이번에 공개된 연구는 이 임상의 2차 연구 결과다. 과연 이러한 인공지능의 도입이 실제 검사율과 진단율에 영향을 미치는지에 대한 분석이다.이에 따라 존스홉킨스 의과대학 리사 울프((Risa Wolf) 교수가 이끄는 연구진은 과연 이렇게 AI를 통해 당뇨병성 망막병증 의심 판정을 받은 환자와 그렇지 않은 환자간 진단과 검사, 추적에 차이가 있는지를 분석했다.그 결과 AI의 도입은 순응도에 큰 영향을 미치고 있었다. 인공지능으로 당뇨병성 망막병증 의심 판정을 받은 환자는 6개월 내에 100%가 후속 검사를 마쳤기 때문이다.하지만 현재 표준요법으로 진단을 받은 환자, 즉 대조군은 6개월 이내 후속 검사를 받은 비율이 32.4%에 그쳤다.진단에 따른 후속 조치도 마찬가지로 큰 차이가 났다.인공지능으로 진단을 마친 환자는 64%가 안과 의사의 권고대로 진단과 치료에 임한 반면 대조군은 불과 22%에 불과했다.리사 울프 교수는 "과거 복잡하고 불편한 검사를 AI로 진행한 것만으로 후속 검사와 치료까지 큰 영향을 미쳤다"며 "인공지능이 조기 진단을 넘어 환자의 순응도를 높이는데도 매우 큰 도움을 준다는 것을 시사한다"고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자가슴에 붙이는 패치 하나만으로 신생아중환자실 영아의 무호흡 알람부터 폐 질환까지 감지할 수 있는 웨어러블 기술이 나와 주목된다.특히 이 기기는 폐음 뿐만 아니라 심장 박동 감지는 물론 음식물의 이동 등까지 공간적으로 확인할 수 있다는 점에서 활용도가 높다는 것이 전문가들의 의견이다.초소형 웨어러블 패치를 통해 폐음과 장음 등 신체 각부의 소리를 모니터링하는 기술이 개발됐다(사진=노스웨스턴대학)현지시각으로 16일 네이쳐(Nature)지에는 웨어러블 패치를 통해 신체의 소리를 지속적으로 모니터링하고 공간적으로 매핑하는 기술의 유효성에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41591-023-02637-5).고성능 디지털 마이크와 가속도계를 갖춘 이 기기는 실리콘 캡슐화를 통해 길이 40mm, 너비 20mm, 두께 8mm의 초소형화한 웨어러블 패치로 노스웨스턴대 연구진에 의해 개발됐다.내부에는 두개의 디지털 마이크가 양 방향으로 배치돼 외부 소리와 내부 신체 소리를 구분하며 플래쉬 메모리를 통해 이를 지속적으로 기록하고 블루투스를 통해 외부의 스마트폰 등으로 자료를 내보내는 구조로 가동된다.연구를 주도한 노스웨스턴 의과대학 안킷(Ankit Bharat) 교수는 "이 기기는 고도로 숙련된 13명의 의사가 청진기를 사용해 동시에 폐 등 신체 부위의 소리를 듣고 실시간으로 진단을 지속하는 것과 같은 효과를 낸다"며 "매우 작은 기기를 통해 실시간으로 환자를 모니터링하기 위한 방법"이라고 설명했다.현재 연구진은 이 기기가 만성 폐질환 환자와 신생아 중환자실의 영아들에게 활용이 가능할 것으로 기대하고 있다.조산 등의 원인으로 신생아 중환자실에 입원한 영아들의 가장 흔한 사망 원인이 호흡곤란이나 무호흡증인 만큼 이를 실시간으로 감지할 수 있는 길이 열렸다는 것이다.이에 따라 연구진은 캐나다 몬트리올 아동병원에서 신생아 중환자실 영아들을 대상으로 장치를 부착해 이에 대한 유용성을 검토했다.그 결과 90% 이상의 높은 정확도로 신생아의 호흡 문제를 모니터링해 의료진에게 실시간으로 알람을 주는데 성공했다.연구의 공동 저자인 시카고 의과대학 데브라(Debra E. Weese-Mayer) 교수는 "신생아 중환자실에 입원한 영아의 대부분은 청진기 보다 신체가 작아 기술적인 모니터링이 불가능한 상황에 있었다"며 "이 패치를 통해 비침습적으로 지속적 모니터링이 가능한 시대가 열렸다"고 평가했다.이와 함께 연구진들은 만성 폐질환이 있는 성인 35명과 건강한 대조군 20명 등 총 55명을 대상으로 폐음을 분석하는 연구도 함께 진행했다.그 결과 폐에서 나는 쌕쌕거림을 포함해 매우 미세한 폐음의 변화 등도 매우 높은 정확도로 잡아내는데 성공했다.만성 폐질환 환자 등에 있어 의료기관 방문없이도 의료진이 환자의 폐음을 지속적으로 모니터링할 수 있는 방법이 생긴 셈이다.특히 연구진은 미숙아의 복부에 이 패치를 착용해 현재 표준 치료인 와이어 시스템과 99% 동일한 운동성을 측정하는데도 성공했다.장음을 지속적으로 모니터링해 소화 문제나 장 운동 장애 등을 조기에 발견하는데 성곤한 것이다.안킷 교수는 "현재 이를 확인하기 위해 수많은 센서와 전선, 케이블을 연결해 신생아를 모니터링한다는 점에서 이 패치는 이 모든 선으로부터 아기를 해방시켰다"며 "신생아 관리는 물론 만성 폐질환, 장질환 환자들의 삶에 탁월한 자유를 줄 것"이라고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자바야흐로 생성형 인공지능(AI)의 전성시대다. 챗 지피티(Chat-GPT)로 촉발된 생성형 AI 바람은 이제 산업 분야를 넘어 전 사회에 영향을 미치고 있고 이 바람은 쉽게 멈추지 않을 분위기다.각 기업들은 일제히 이 바람에 편승하고 있고 학계도 예외는 아니다. 이미 일부 대학은 연구 등에 AI 활용을 장려하고 있고 일각에서는 이를 통한 표절 문제가 벌써부터 도마 위에 올랐다.의학 분야도 상황은 마찬가지다. 이미 다양한 분야에서 이에 대한 활용 방안이 논의되고 있지만 마찬가지로 연구 등에 활용이 윤리적인지에 대해서는 논란이 뜨겁다.이는 세계적인 현상이다. 이미 네이쳐나 사이언스 등 세계적 권위를 가진 학술지에서는 챗 지피티에 대해 매우 부정적 가이드라인을 내놓고 있다. 챗 지피티가 활용된 내용에 대해 강하게 제재하겠다는 지침이다.같은 의미에서 미국과 유럽 등 선진국에서도 마찬가지로 부정 기류가 지배적이다. 특히 의학 분야의 경우 환자의 건강에 직접적인 영향을 준다는 점에서 연구 윤리를 넘어  '환각'에 대한 경고의 목소리까지 나오고 있다.하지만 부정론만 있는 것은 아니다. 챗 지피티가 주는 이점을 간과해서는 안된다는 목소리도 있다. 국내에서 사실상 처음으로 나온 영상의학회 가이드라인 등이 대표적인 경우다.영상의학회는 가이드라인을 통해 비영어권 국가에서의 활용 방안을 제시했다. 환각과 표절 문제만 해결한다면 비영어권 학자들에게는 큰 도움이 될 수 있다는 것이다.이미 미국과 유럽을 중심으로 돌아가는 의학계에서 비영어권 국가의 학자들은 같은 가치의 연구를 진행해도 언어의 장벽으로 불평등을 겪고 있는 만큼 챗 지피티가 이를 해소할 수 있다는 시각이다.이로 인해 영상의학회는 챗 지피티를 프로메테우스의 불에 비유하며 영어를 잘하지 못하는 학자들을 위해 유용하게 써야 한다는 입장을 내놨다.윤리적, 법적 문제만 잘 해결한다면 양질의 논문을 보다 월등한 영어로 풀어내 더욱 많은 사람들과 공유할 수 있다는 것이다.하지만 문제는 이같은 긍정론과 부정론 사이에서 아직까지 뚜렷한 방향성이 나오고 있지 않다는 점이다. 이미 챗 지피티가 연구 분야에도 자연스레 스며들고 있지만 아직까지 이에 대한 학계의 합의가 없다는 의미다.실제로 국내에 챗 지피티에 대한 구체적 가이드라인을 내놓은 곳은 앞서 언급한 영상의학회가 사실상 유일하다. 일부 학회들도 이에 대한 제정의 필요성을 공감하고 있지만 여전히 결과물은 없는 상태다.이로 인해 학계내에서도 긍정론과 부정론은 여전히 충돌하고 있다. 실제로 모 학회에서는 가이드라인 마련 자체를 두고 내부 의견이 엇갈리며 아예 손을 놓아버린 사례까지 나왔다.대학에서도 마찬가지 상황이 벌어지고 있다. 챗 지피티를 활용한 보고서나 연구 등이 나오고 있지만 이를 제재해야 하는가를 두고 논란이 많다고 한다. 이를 허용할 근거도, 제재할 근거도 마땅치 않은 이유다.그러나 이 부분은 정부나 기관 등에서 해결해 줄 수 있는 문제가 아니다. 오직 학자들간에, 즉 학계에서 스스로 검토하고 검증해 방향성을 잡아야 한다는 의미다.이미 세계 유슈 학술지들은 자체적인 가이드라인을 내놓고 있고 미국과 유럽 학회 등도 마찬가지로 지침을 발표하고 있다. 만약 국내에서만 이에 대한 합의가 늦어질 경우 힘들게 쌓아온 국제적 신뢰를 잃을 수 있다는 의미다.시대의 변화에 맞춰 방향성을 제시하는 것 또한 학자의 중요한 역할이자 의무다. 공정하고 중립적인 가이드라인 마련은 더 이상 미룰 수 없는 학계의 과제다.

메디칼타임즈=최선 기자세계보건기구(WHO)와 국제암연구소(IARC) 등이 제로 칼로리 식음료 등에 사용되는 인공감미료 아스파탐을 발암 가능 물질로 분류하면서 의학계의 검증 작업이 본격화될 조짐이다.발암 가능 물질 분류로 의혹이 해소되긴 커녕 발암 가능 물질 지정의 토대가 된 논문에서 비슷한 위험도의 아세설팜 K는 지정에서 제외되는 등 숱한 의혹과 혼란을 남겼기 때문.게다가 발암 가능성에 대한 증거의 강도를 나타내는 IARC의 발암 가능 물질 분류 체계가 발암 위험도 지표로 호도되면서 일일 허용 섭취량 이내로 섭취하면 발암으로부터 '안전'하다는 인식까지 퍼지고 있다.최근에 들어서야 장내 미생물의 불균형이 각종 질환을 야기한다는 마이크로바이옴 이론이 조명되고 있는 가운데 인공감미료가 장내 미생물에 영향을 미치고 이는 대사 과정의 혼란을 초래한다는 가설도 등장한 상황.국내에서도 당뇨병학회를 비롯한 학회에서 비슷한 검증 작업이 진행되고 있다. WHO 발표 논문의 근거 및 해석에 주의해야 할 부분, 최근의 검증 작업 결과물들을 정리했다.▲혼란 부추긴 발암 가능 물질 분류…IARC, 발암 연구·증거 일축10일 의학계에 따르면 세계보건기구(WHO)와 IARC, 식품농업기구(FAO) 식품첨가물 공동전문가위원회(JECFA)가 인공감미료 아스파탐의 건강에 미치는 영향에 대한 평가를 발표했다.WHO와 IARC는 아스파탐을 발암 가능 물질로 지정했다.IARC는 인간의 발암성에 대한 '제한된 증거'를 인용해 아스파탐이 인간에게 발암 가능성이 있는 것으로 분류된 그룹 2B로 지정하고, JECFA는 체중 40 mg/kg의 일일 허용 섭취량을 재확인했다.문제는 발암 가능성이 있을 수 있어 주의를 당부하면서도 이전에 확립된 일일 허용 섭취량은 그대로 유지하면서 다소 모순된 결정이 나왔다는 것.IARC 판단은 13일 국제학술지 란셋에 게재된 아스파탐, 메틸유제놀, 이소유제놀의 발암성 연구 결과(doi.org/10.1016/S1470-2045(23)00341-8)를 토대로 한다.IARC 워킹 그룹은 인공 감미료 소비와 간암 위험의 연관성을 평가한 4개의 전향적 코호트로 구성된 3개의 연구를 확인했다.여기에는 유럽 10개국에서 수행된 인공 감미료와 간세포 암 발병률의 연관성을 평가한 대규모 코호트 연구가 포함돼 있다. 이어 인공 감미료와 당뇨병 인구에서 간암 발병의 연관성을 조사한 대규모 미국 코호트 연구, 인공 감미료와 간암 사망률 사이의 연관성을 평가한 또 다른 미국의 대규모 전향적 코호트 연구를 포함한다.세 연구 모두에서 인공 감미료 소비와 암 발병률 또는 암 사망률 사이의 연관성이 보고됐지만 IARC는 편향성 등 교란 요소를 배제할 수 없다는 이유로 해당 연구를 간세포 암종에 대한 '제한적 증거'로 일축했다.마우스, 쥐, 개, 햄스터와 같은 동물 실험에서도 발암성이 보고됐다. 수컷 및 암컷 마우스에서 잘 수행된 3개의 연구에서 종양 발생률의 유의한 증가가 관찰되지 않았다.반면 다른 연구에서는 마우스에 경구 투여한 아스파탐이 간세포 암종, 간세포 선종 또는 기관지폐포 암종, 림프구성 백혈병, 단핵구 백혈병, 골수성 종양, 악성 신경초종, 유선 암종 등 다양한 암종 유발이 관찰됐다.해당 연구에서 림프종 및 종양 증식에 대한 우려 때문에 IARC 워킹 그룹은 다른 모든 종양 병변에 대한 평가에 집중했지만 연구 데이터에도 불구하고 각 연구의 설계, 수행, 해석 및 보고의 적절성을 이유로 동물 실험에서의 발암 증거 역시 '제한적'이라고 일축했다.실험실 연구에서 아스파탐은 여러 설치류의 간을 포함한 여러 조직에서 지질 과산화를 포함한 산화 스트레스 바이오마커의 변경으로 나타난 산화 스트레스를 유발했다.다른 실험실 연구도 아스파탐이 만성 염증을 유발한다고 제안했으며, 소규모 연구에서는 혈관 신생 증가가 보고됐고, 여러 연구에서 유전독성 결과가 있었지만 IARC는 많은 연구에서 설계, 데이터 분석 및 해석에 한계를 지적했을 뿐 이를 반영하지 않았다.▲발암 위험 13% 아세설팜 K 제외…전문가들 "납득 어려워"논란은 인간 대상 코호트 연구에서도 재현된다. 아스파탐과 유사한 수준의 발암성을 가진 아세설팜 K는 제외되면서 발암 가능 물질 선정에 기준이 있냐는 논란이다.해당 연구는 프랑스에서 진행된 NutriNet-Santé 집단 기반 코호트 연구 결과(doi.org/10.1371/journal.pmed.1003950)로 아스파탐뿐 아니라 아세설팜 K와 수크랄로스를 포함시켜 전체 암 및 부위별 암 발병의 연관성을 조사했다.프랑스에서 진행된 인공감미료 관련 대규모 코호트 연구 결과. 아스파탐과 비슷한 수준으로 아세설팜 K 역시 발암 위험도를 높였지만 이번 발암 가능 물질 지정에선 제외돼 논란을 부추겼다.프랑스 인구 기반 코호트 NutriNet-Santé는 1987년부터 시작됐다. 인공감미료 분석은 10만 2865명을 대상으로 평균 7.8년간 추적 관찰했다.감미료 섭취는 24시간 식이 기록을 통해 얻었고 감미료와 암 발병률 사이의 연관성은 연령, 성별, 교육, 신체 활동, 흡연, 체질량 지수, 키, 추적 관찰 중 체중 증가, 당뇨병, 암 가족력, 24시간 식사 기록 수, 알코올, 나트륨, 설탕, 섬유질 등 섭취량에 따라 조정된 콕스 비례 위험 모델에 의해 평가했다.분석 결과 인공감미료를 섭취하지 않은 사람 대비 감미료 섭취자는 전체 암 위험이 약 13% 더 높았다(n = 3358, HR = 1.13).성분별로 보면 아스파탐은 위험도가 15%, 아세설팜 K는 13% 암 위험 증가와 관련이 있었고 암종별로는 아스파탐이 유방암(n = 979, HR = 1.22) 위험을 22%, 비만 관련 암(n = 2023, HR = 1.13)은 13% 상승시켰다.문제는 WHO가 비슷한 발암 위험도 상승도를 가진 아세설팜 K를 제외하고 아스파탐만 발암 가능 물질로 지정했다는 것. 이에 대해선 납득할 만한 설명이 없어 혼란을 부추기고 있다. 게다가 인간을 대상으로 한 대규모 코호트 분석에도 불구하고 이를 2B로 지정한 것 역시 납득하기 어렵다는 게 전문가들의 중론이다.가정의학회 관계자는 "13%의 발암 위험 상승은 상당한 수치로 아세설팜 K가 제외된 것은 납득하기 어렵다"며 "IARC의 발암 물질 분류 체계도 과학적 증거의 강도를 반영하는 것인데 이번 2B 지정이 과연 대규모 인간 대상 코호트 결과를 적절히 반영한 것인지도 의문"이라고 말했다.▲"OO캔 이내면 안전하다" 발암 물질 분류 체계까지 혼란IARC 발암성 분류는 그룹 1, 그룹 2A, 그룹 2B, 그룹 3으로 나뉜다.그룹1은 인간에 대한 발암 증거가 충분함을, 그룹2A는 충분한 동물실험에서 입증된 발암 증거에도 불구하고 인간 발암에 대한 제한된 증거 및 이에 따른 가능성(probably)을, 2B는 동물실험 및 인간 대상 임상 모두 제한된 증거에 따른 가능성(possibly)을, 그룹3은 분류를 지정하기에 부족한 증거를 뜻한다.윤리적 문제로 모든 발암 물질을 인간 대상으로 임상할 순 없다. 이런 경우 실질적인 발암 위험도와 관련없이 연구 및 증거 부족으로 그룹 2B나 그룹 3 지정이 불가피해진다.문제는 아스파탐의 그룹 2B 지정 및 일일 섭취 허용량 기준이 같이 제시되면서 제로 콜라의 하루 OO캔 이내의 섭취는 발암에서 안전하다는 인식이 퍼지고 있다는 것.IARC의 발암 물질 분류표. 각 분류 등급은 증거의 강도를 나타낼 뿐 발암 위험도와는 직접적인 관련이 없다.가정의학회 관계자는 "IARC 발암성 분류 체계는 매개체가 암을 유발할 수 있는지에 대한 과학적 증거의 강도를 반영하는 것이지 암 발병 위험도를 나타내진 않는다"며 "증거가 많을 수록 등급이 상향되기 때문에 그룹 1이라고 해서 무조건 그룹 2군보다 발암 위험도가 큰 것은 아니고 반대의 경우도 마찬가지"라고 지적했다.그는 "아스파탐의 2B군 지정으로 마치 일일 허용 섭취량 이내면 안전하다는 인식이 퍼지고 있어 안타깝다"며 "아스파탐의 검증 작업은 이제 막 진행되고 있어 향후 등급이 어떻게 바뀔지 모르기 때문에 설탕이 아닌 인공감미료는 안전하다고 생각하지 말고 단 것을 찾는 식습관을 바꾸는 노력을 우선해야 한다"고 말했다.이어 "게다가 아스파탐이 가장 많이 사용되기 때문에 연구의 주요 타깃이 됐고 그 가운데서 높은 발암 가능성이 나타났을 수 있다"며 "바꿔 말하자면 위험도가 부각되지 않은 다른 인공감미료는 안전하다는 것이 아니라 그만큼 검증이 덜 된 것일 수 있다"고 덧붙였다. 그룹 2B 분류는 네 개의 수준 중 세 번째로 높은 수준이며, 2B는 일반적으로 인간의 암에 대한 증거가 제한적이이고 설득력이 부족한 경우 또는 동물 실험에서 암에 대한 증거가 있을 때 사용된다.이번 WHO 판단에는 인간을 대상으로 발암 가능성을 확인한 프랑스, 미국의 대규모 코호트가 분석 대상에 포함됐음에도 불구하고 그룹 2B로 지정됐다는 것에도 의문부호가 달린다.A 대학병원 내분비내과 교수는 "여러 대규모 인간 대상 코호트에서 발암성이 확인됐으면 적어도 2A 지정이 합리적으로 보인다"며 "이번 아스파탐 발암 가능 물질 분류를 두고 설탕 업계나 인공감미료 업계의 로비에 의한 결과라는 루머 등 숱한 의혹만 남겼다"고 혹평했다.▲인공감미료 검증 작업 본격화…국내 연구는?이달 인공감미료를 꾸준히 섭취할 경우 간암은 물론 만성 간질환으로 사망할 위험이 크게 높아진다(10.1001/jama.2023.12618)는 미국의 코호트 연구 결과가 공개되면서 또다시 안전성 논란이 불붙을 조짐이다.그간 인공감미료가 설탕의 대체재로 소비됐던 만큼 혈당 안전성을 이유로 제로 칼로리 음료수가 당뇨병 환자들에서 선호도가 높았던 것이 사실. 반면 최근 인공감미료 섭취가 호르몬의 교란을 통해 발암 가능성을 높일 수 있다는 진단이 나오면서 국내 의학계도 이를 예의주시하고 있다.당뇨병 환자들의 건강이 직결될 수 있다는 점에서 대한당뇨병학회도 인공감미료 안전성에 대한 맹신은 금물이라는 입장이다.WHO의 아스파탐 발암 가능 물질 지정을 기점으로 다양한 인공감미료를 대상으로 한 의학계의 검증 작업이 본격화되고 있다. 당뇨병학회는 이같은 입장을 정리하고 "최근 인공감미료에 대한 다양한 위험성이 보고되고 있으므로 섭취에 대한 정확한 고찰이 필요하다"며 "개인별 장내세균총의 구성에 따라 인공감미료가 오히려 특정한 사람에서는 혈당반응을 저해할 수 있고 일부 성분은 심혈관계질환 위험과 관련성이 있다는 보고도 나왔다"고 선을 그었다.아직까지는 비영양감미료의 혈당개선 및 체중감량 효과에 대한 장기간의 연구와 안전성에 대한 충분한 결과가 부족해 당뇨병 환자는 설탕이나 시럽 등의 첨가당 섭취를 줄이는데 어려움이 있는 경우 첨가당을 점진적으로 줄여 나가기 위한 목적으로만 단기간의 사용하는 것을 고려해 볼 수 있다는 것. 당뇨병학회는 인공감미료의 고용량 또는 장기적 사용을 권고하지 않았다.임정현 한국임상영양학회 암위원회 교수는 "가당음료를 인공감미료로 대체한 효과는 일관적이지 않다"며 "2021년 연구에서 수크랄로스, 사카린이 혈당반응을 저해하고 올해 네이쳐지에 게재된 연구는 에리스리톨이 주요 심혈관 사건 발생 위험을 높이는 것으로 나타났다"고 주의를 당부했다.이번 WHO의 발암 가능 물질 지정으로 인공감미료에 대한 관심 환기 및 의학계의 본격적인 검증 작업을 촉발시켰다고 보는 편이 합리적이다.의학 논문 사이트 Pubmed에 등록된 인공감미료 관련 논문은 올해에만 아스파탐의 인지 장애 가능성 및 인공감미료 및 설탕의 비알코올성 지방간질환 연관성, 저칼로리감미료의 장내 미생물 균총에 대한 영향, 인공감미료와 고지방식단의 대사 이상, 설탕 및 인공감미료의 알츠하이머병 연관성 코호트 등으로 실체적 인체 영향을 파악하기 위한 작업이 본격화되고 있다.

메디칼타임즈=이인복 기자암의 발생 부위를 알 수 없는 미지성 원발암(CUP)을 정확히 예측해서 알려주는 기계 학습 모델 인공지능이 나와 학계의 주목을 받고 있다.원발암 부위를 정확히 파악하면 곧바로 표적치료에 들어갈 수 있다는 점에서 치료에 획기적 전환점이 될 수 있기 때문. 실제로 이 인공지능을 활용한 결과 치료율이 65%나 올라갔다.유전자 배열을 기계 학습해 원발암 부위를 정확히 찾아주는 인공지능이 나왔다.현지시각으로 8일 세계적 권위의 네이쳐 메디슨(Nature Medicine)에는 미지성 원발암 예측에 인공지능 모델의 성능과 정확도를 분석한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41591-023-02482-6).미지성 원발암이란 말 그대로 암이 어디서 시작됐는지 알 수 없는 상태를 의미하며 전체 종양 환자의 5% 정도를 차지하는 것으로 보고되고 있다.암이 어디서 시작됐는지를 모르기 때문에 최근 급속도로 발전하는 표적 치료 또한 적용할 수 없다는 점에서 의료계의 난제가 되고 있는 상황. 결국 광범위한 항암치료 등 밖에는 적용할 수 있는 선택지가 없기 때문이다.하버드의과대학 알렉산더(Alexander Gusev) 교수가 이끄는 연구진이 MIT대학 등과 공동으로 이에 대한 기계 학습 인공지능을 개발한 이유다.체계화된 학습을 통해 이러한 미지성 원발암 환자의 발암 포인트를 예측할 수 있다면 이들에게 표적 치료를 제공할 수 있기  때문이다.이에 따라 연구진은 암에서 변이되는 약 400개의 유전자 서열을 분석하고 22가지 암 중 하나에 걸린 환자 3만명의 데이터를 기계 학습을 통해 훈련한 인공지능 모델 'OncoNPC'를 개발했다.또한 약 7000개의 종양 데이터를 OncoNPC에 적용해 그 정확도를 시험했다. 그 결과 OncoNPC는 80%의 정확도로 원발암의 포인트를 집어냈다.이로 인해 전문의들이 65% 정도 확률로 예측한 원발암 부위의 경우 95%로 정확도를 끌어올리는데 도움을 줬다.이러한 원발암 부위의 정확한 예측은 환자의 예후에도 큰 도움이 됐다. 곧바로 표적치료에 들어갈 수 있다는 점에서 치료율이 크게 향상된 것.실제로 예후가 좋지 않은 대표적 암인 췌장암 환자를 대상으로 진행한 임상시험에서 OncoNPC를 적용한 환자는 그렇지 않은 환자와 비교해 사망 위험이 무려 65%나 줄어들었다.또한 원발암 부위를 알 수 없어 이미 광범위한 항암치료가 예정된 환자에게 OncoNPC를 적용한 결과 표적 치료 확률을 무려 2.2배나 증가시켰다.과거라면 어쩔 수 없이 광범위한 항암치료를 받아야 했던 환자들이 표적 치료를 받을 수 있게 되며 이를 통해 사망 위험을 크게 낮추는 효과가 나타난 셈이다.알렉산더 교수는 "매년 상당수의 환자들이 미지성 원발암에 걸리고 그 특성상 어쩔 수 없이 광범위한 항암 치료를 받게 된다"며 "치료 옵션이 매우 제한적이며 위험성 대비 혜택이 적은 상황"이라고 지적했다.그는 이어 "OncoNPC의 개발로 이들에 대한 즉각적 표적 치료가 가능해졌으며 이는 곧 좋은 예후를 기대할 수 있다는 의미"라며 "더욱 모델을 고도화시켜 잠재적으로 최적 치료법까지 도출하는 기능을 기대하고 있다"고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자실내 공기에 유해한 바이러스가 있는지를 5분마다 점검해 알람으로 알려주는 기술이 나와 학계의 주목을 받고 있다.코로나 대유행 당시 필요성이 대두됐지만 기술적 한계로 인해 시도되지 못했던 꿈의 기술이 마침내 현실화된 것. 전문가들은 향후 공중보건의 획기적 전환점이 될 것으로 기대하고 있다.실내 공기 중 바이러스의 유뮤를 5분만에 확인하는 기술이 나왔다.현지시각으로 10일 네이쳐지(Nature Communications)에는 공기중 바이러스 모니터링 장치에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41467-023-39419-z).공기 중에 바이러스를 점검해 위험을 알리는 기술은 코로나 대유행이 시작된 이래 의학계와 과학계 모두가 간절히 원하던 사안이다.하지만 공기를 균일하게 샘플링 하는 것조차 매우 오랜 시간과 숙련된 인력이 필요한데다 코로나 등 바이러스의 유무를 파악하는 분자진단 또한 접근하지 않았덩 방식이라는 점에서 개발에 어려움을 겪고 있던 상황.결국 모두가 원하지만 아무도 할 수 없는 기술적 격차가 있었던 셈이다.하지만 워싱턴대 라잔(Rajan Chakrabarty) 교수가 이끄는 다기관 연구진이 마침내 이 기술 개발에 성공하면서 꿈의 기술은 현실로 다가왔다.이 기술의 기반은 같은 대학 신경과 교수인 존(John Cirrito)의 아이디어가 기반이 됐다.존과 의대 연구진이 알츠하이머병의 바이오마커로 아밀로이드 베타를 감지하는 미세면역전극(MIE) 바이오센서를 개발한 것이 기초가 됐기 때문이다.이 기술을 접한 라잔 교수 등은 이를 코로나 바이러스(SARS-CoV-2) 감지에 활용할 수 있는지를 연구하기 시작했고 마침내 아밀로이드 베타를 인식하는 항체를 코로나 바이러스의 단백질을 인식하는 나노바디로 변환하는데 성공했다.존 교수는 "나노바디 기반의 전기화학적 접근은 시약이나 분자진단 단계가 필요하지 않기 때문에 바이러스를 더 빨리 탐지할 수 있다"며 "구형파 전압 전류법 기술을 활용해 코로나 바이러스 표면의 티로신의 산화를 유도해 바이러스 양을 측정할 수 있다"고 설명했다.이에 따라 라잔 교수와 존 교수는 이를 습식 사이클론 기술을 기반으로 작동하는 공기 샘플러에 통합했다.이후 매우 빠른 속도로 실내 공기를 흡입하는 샘플러에 원심력 가동 장치를 부착해 바이러스 에어로졸을 가두는데 성공했다.이렇게 가둔 바이러스 에어로졸을 별도의 자동 펌프를 통해 나노바디 기반의 바이오센서로 보내 바이러스의 유무와 농도를 체크하는 것이 이 기술의 핵심이다.라잔 교수는 "지금까지 공기 중 에어로졸 감지 기술이 실패했던 것은 실내 공기 내에 바이러스 수준이 너무 희석돼 종합 효소 연쇄반응(PCR) 단계까지 갈 수 없었기 때문"이라며 "결국 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 유사했다는 의미"라고 지적했다.그는 이어 "하지만 고도화된 습식 사이클론 기술을 기반으로 바이러스 에어로졸을 매우 빠른 유속으로 흡입하고 가두는데 성공하면서 5분만에 바이러스를 검출하는데 성공했다"고 강조했다.실제로 이 기기는 분당 약 1000리터의 유속으로 공기를 빨아들이면서 5분만에 공기 중 코로나 바이러스를 검출하는데 성공했다.이 기기를 지속적으로 켜놓는다면 5분마다 실내 공기 중에 코로나 바이러스가 퍼졌는지를 체크해 알람을 줄 수 있다는 의미다.라잔 교수는 "바이러스 에어로졸을 가두고 검출하는 기반 기술이 완성된 만큼 나노바디의 변형에 따라 코로나 바이러스를 넘어 인플루엔자, 아데노 등 일상적인 바이러스를 검출하는 기술로도 변형이 가능하다"며 "향후 공중보건에 큰 역할을 하게 될 것"이라고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자심전도 검사 등으로 놓칠 수 있는 급성 심근경색을 매우 빠른 속도로 감지하는 인공지능이 나와 학계의 주목을 받고 있다.심전도에서 급성 심근경색을 발견하지 못할 경우 추가적 검사 등으로 최대 24시간 이상이 필요하다는 점에서 전문가들은 향후 응급 진료에 큰 획을 그을 것으로 기대하고 있다.심전도와 HEART 점수, 전문의 종합 평가 등을 정확도로 앞서는 인공지능이 나와 주목된다.현지시각으로 2일 네이쳐 메디신(Nature Medicine)에는 심근경색 감지 인공지능의 임상적 효용성에 대한 대규모 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41591-023-02396-3).현재 급성 심근경색은 응급실에서도 심장 통증 등으로 내원한 환자에게 가장 먼저 검사를 진행할 만큼 초 응급 질환으로 분류되고 있다.가장 널리 쓰이는 방법은 심전도(ECG). 응급의학과 전문의가 심전도를 통해 1차적으로 검사를 진행한 뒤 의심 사례가 나올 경우 심장내과 의사 등에게 판독을 의뢰하는 구조다.일부 급성 심근경색은 심전도의 최저점과 최고점 사이에서 나타나는 STEMI라는 패턴을 통해 진단이 가능하다.하지만 문제는 급성 심근경색 환자 중에서 3분의 2는 이같은 패턴이 잘 나타나지 않는다는 것. 결국 이를 명확하게 하기 위해 추가 검사에 들어갈 경우 최대 24시간까지 소요될 수 있다는 것이 전문가들의 지적이다.피츠버그 의과대학 알 자이티(Al-Zaiti) 교수가 이끄는 연구진이 심전도를 이용한 인공지능 개발에 나선 것도 이러한 배경 때문이다.심전도를 통해 전문의가 미쳐 놓칠 수 있는 급성 심근경색을 잡아낼 수 있다면 환자의 생존에 큰 영향을 줄 수 있다는 판단에서다.이에 따라 연구진은 고도화된 학습을 통해 이를 진단하는 인공지능 모델을 개발하고 피츠버그 소재 3개 병원의 흉통 환자 4026명과 뉴욕 등에 위치한 병원의 3287명을 대상으로 검증을 진행했다.그 결과 이 인공지능 모델은 곡선하 면적(AUROC)이 0.87에 달하는 것으로 분석됐다. 심전도와 HEART 점수를 합쳐 분석한 결과(AUROC 0.75)에 비해 크게 높은 수치다.특히 경력이 많은 심장내과 전문의들의 종합 분석 또한 AUROC 0.80에 불과했다는 점에서 이를 상회하는 정확도를 보여준 셈이다.특히 이 인공지능 모델이 내놓은 위험 점수는 연령과 성별, 흡연력, 기저질환과 무관하게 기존 검사에 비해 10배가 넘는 강력한 예측력을 보여줬다(OR=10.60).알 자이티 교수는 "처음 모델을 개발할때 목표로 삼았던 것은 적어도 HEART 점수에 필적하는 결과를 내는 것이었다"며 "하지만 이 인공지능은 심전도 하나만으로 이를 훨씬 초과하는 정확도를 기록했다"고 설명했다.그는 이어 "이 모델은 응급실 등에서 환자가 지체 없이 심근경색 진단을 받고 적절한 치료를 받을 수 있도록 위험 평가를 크게 개선하게 될 것"이라며 "또한 심장전문병원에 이송할 필요가 없는 저위험 환자를 걸러내는데도 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

메디칼타임즈=이인복 기자천원짜리 클립을 스마트폰 카메라에 부착하는 것만으로 어느 곳에서나 혈압을 잴 수 있는 의료기기가 개발돼 주목된다.스마트폰 카메라와 플래쉬, 어플 등을 통해 가동되는 기기로 개당 가겨이 80센트에 불과하다는 점에서 가정혈압기 시장에 어떠한 영향을 미칠지 주목된다.80센트의 가격만으로 커프식 혈압계와 동일한 성능을 내는 기기가 나왔다(사진=샌디에고 의과대학)현지시각으로 30일 네이쳐 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에는 초저가 혈압기기의 유효성에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41598-023-34431-1).이 기기는 샌디에고 의과대학에서 스핀오프한 빌리언 랩(Billion Labs Inc)사가 개발한 제품으로 'BPClip'으로 불린다.스마트폰의 카메라 유닛, 즉 렌즈와 플래쉬에 클립을 고정해 엄지손가락을 대면 수초만에 혈압을 체크하는 방식으로 구동된다.여기에 부착하는 기기는 클립형 형태로 3D프린터로 인쇄된 제품이다. 핀홀 카메라와 유사한 광학 설계가 특징으로 사용자가 클립을 누르면 스마트폰 플래쉬가 손가락 끝을 비추며 이 빛이 채널을 통해 빨간색 원의 이미지로 카메라에 투사된다.이렇게 투사돼 앱에 구현된 빨간색 원은 두가지 정보를 추출한다. 첫째로 원의 크기를 보고 사용자의 손가락 끝이 가하는 압력의 양을 계산하며 이어서 원의 밝기를 통해 손가락 끝으로 들어가고 나가는 혈액의 양을 측정하게 된다.이러한 두가지 정보를 통해 수축기와 이완기 혈압을 알고리즘으로 분석해 결과물을 내놓은 것이 이 클립의 기능이다.실제로 임상 결과 이 클립은 일반적으로 가정내에서 활용하는 커프식 혈압계와 거의 동등한 결과값을 내놨다.임상 결과 수축기 혈압은 8.7, 평균 혈압은 8.4, 이완기 혈압은 5.5만의 평균 절대 오차(MAE)만을 기록했기 때문이다. 이는 가정용 커프식 혈압계의 오차 범위와 크게 차이가 없는 수준이다.특히 이 제품이 주목받는 이유는 바로 가격이다. 연구를 위해 소규모로 제작한 단가도 약 80센트(한화 약 1000원)에 불과하기 때문이다.연구진은 만약 제품이 상용화게 들어가 대량생산에 들어갈 경우 40센트~50센트까지 가격을 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다. 500원에서 600원 정도로 가정에서 혈압을 지속적으로 모니터링할 수 있는 셈이다.또한 현재 스마트폰이나 어플리케이션, 기타 기기를 활용한 장치들이 간략한 혈압을 체크하더라도 결국 커프식으로 보정이 필요하다는 점을 감안할때 매우 효과적인 가정혈압계가 될 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.임상을 진행한 에드워드(Edward J. Wang) 교수는 "불과 80센트의 투자만으로 커프혈압계와 동일한 성능을 낸다는 점에서 혈압 관리가 필요하지만 의료기관 등을 방문할 수 없는 환자들에게 획기적 대안이 될 것"이라며 "또한 상대적으로 가격이 비싸 커프식 혈압계를 구비할 수 없는 저소득층 국가들에도 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.그는 이어 "특히 대량 생산에 들어갈 경우 가격이 더욱 낮아질 수 있다는 점에서 치과에 가면 치실을 나눠주듯 대부분의 내과 의원에서 서비스 개념으로 이를 배포할 수도 있을 것"이라고 내다봤다.

메디칼타임즈=이인복 기자애플의 아이폰과 애플워치, 어플리케이션만으로 진단되지 않은 초기 파킨슨병을 잡아낼 수 있다는 연구 결과가 나오면서 학계의 이목을 끌고 있다.대조군 연구를 통해 조기 진단에 탁월한 효과를 보인다는 것이 밝혀지면서 잠재력을 인정받고 있는 것. 전문가들은 이러한 결과가 디지털헬스케어를 통한 혁명이라고 강조하며 고도화를 준비하고 있다.아이폰과 애플워치만으로 파킨슨병을 조기진단할 수 있다는 연구가 나왔다.현지시각으로 18일 네이쳐(nature) 자매지인 npj parkinson's disease지에는 아이폰과 애플워치, 어플리케이션을 활용한 초기 파킨슨병 진단 기능에 대한 연구 결과가 게재됐다(10.1038/s41531-023-00497-x).현재 스마트폰과 웨어러블 기기를 활용한 이른바 디지털헬스케어는 의학계에서 중요한 화두로 인식되고 있다.일반적으로 의료기관에서 이뤄지는 진단과 모니터링은 한계가 있는 만큼 24시간 환자를 모니터링할 수 있는 방안으로 탁월한 효과를 보여주고 있기 때문이다.이미 심전도와 혈당 등에 대해서는 웨어러블과 스마트폰을 활용한 실시간 모니터링 기술이 속속 개발돼 임상에서 활용되고 있는 상태다.'WATCH-AD'로 명명된 이번 연구에 관심이 쏠린 것도 이러한 이유 때문이다. 단순히 심전도와 혈당 등을 넘어 난치병으로 꼽히는 파킨슨에 이를 활용하는 방안을 목표로 했기 때문이다.실제로 파킨슨은 질병의 복합성으로 인해 진단이 어려운 질환으로 여겨지고 있다. 특히 증상이 꾸준히 발현되는 것이 아니라 장기간 추적 관찰이 필요하다는 점에서 진단에 어려움을 겪고 있는 것도 사실이다.로체스터 의과대학 제이미 아담스(Jamie L. Adams) 교수가 아이폰과 애플워치를 활용한 최초의 파킨슨병 모니터링 어플리케이션인 mPOWER를 개발한 배경도 여기에 있다.대다수 사람들이 스마트폰을 활용하고 있다는 점에서 만약 이를 통해 파킨슨병의 주요 위험을 감지할 수 있다면 이러한 한계를 뛰어넘을 수 있다는 판단에서다.특히 이러한 연구진의 목표에 애플 또한 필요성에 동의하면서 마침내 애플은 제품 출시 행사에서 공식적으로 mPOWER 어플을 공개하고 1만 5천명의 체험단을 모집했다.이번 연구는 여기서 시작했다. 연구진은 이렇게 어플을 다운받은 극초기 파킨슨병 환자 82명과 연령대가 일치하는 대조군 50명을 모집하고 12개월간 이들을 추적 관찰했다.스마트폰과 애플워치를 착용한 채 주기적으로 어플을 통해 단순 작업, 예를 들어 손가락으로 일정 문구를 타이핑하는 등의 방법을 진행하는 방식이었다.또한 아이폰과 애플워치에 들어있는 자이로스포크와 가속도계를 통해 팔의 움직임과 떨림, 보행 기능 등을 추가로 취합했다.결과는 놀라웠다. 어플 만으로 극초기 파킨슨병 환자와 대조군 사이의 차이가 평균 7일 안에 발견됐기 때문이다. 결국 아직 진단되지 않은 파킨슨병 환자 또한 7일 안에 이 방식을 통해 잡아낼 수 있다는 것을 의미한다.구체적으로 보면 초기 파킨슨병 환자는 애플워치로 측정시 보행시 팔의 움직임의 각도가 평균 27.8로 대조군 48.2보다 확연하게 작았다.이로 인해 팔 움직임의 각도(P<0.001)와 보폭(P=0.01)의 차이만으로도 파킨슨병 환자와 정상인의 차이가 극명하게 나타났다.어플을 통한 타이핑 또한 확연한 차이를 보였다. 같은 문장을 칠때 파킨슨병 환자나 의심 환자는 자판을 두드리는 속도가 30초당 104.5개로 정상인 130.2개에 비해 월등하게 적었다.또한 자판과 자판을 치는 사이의 속도도 파킨슨병 환자는 137.3ms로 정상인 169.9에 비해 차이가 났다.애플워치를 통해 측정한 미세한 떨림도 차이를 보였다. 파킨슨병 환자는 착용 기간 중 15.9%에서 미세한 떨림이 나타났지만 정상인은 0.6%에 불과했다.이로 인해 연구진은 이러한 매우 단순한 지표로 충분히 아직 진단되지 않은 파킨슨병 환자를 잡아낼 수 있는 충분한 잠재력이 있다고 강조했다.결국 아이폰과 애플워치를 착용하고 어플을 깔아놓는 행위만으로 자각 증상이나 의료진의 판단이 없는 상태에서 파킨슨병을 의심할 수 있는 충분한 지표를 얻어낼 수 있다는 판단이다.제이미 아담스 교수는 "일체의 다른 개입없이 아이폰과 애플워치를 평소와 같이 차고 있는 것만으로 아직 진단되지 않은 초기 파킨슨병을 충분히 잡아낼 수 있다는 것을 보여준 결과"라며 "가히 디지털헬스케어를 통한 혁명이라고 볼 수 있다"고 평가했다.이어 그는 "특히 이렇게 잡아낸 초기 파킨슨병 환자들 일부는 오히려 의료진조차 정상으로 평가했을 정도라는 점에서 이 방식이 매우 정확하고 효율적이라는 것을 보여준다"며 "어플을 활용하는 사람들이 늘고 있는 만큼 더욱 대규모의 연구를 통해 이를 증명하는 날이 올 것"이라고 밝혔다.

메디칼타임즈=이지현 기자국내 연구팀이 암백신 타겟 선정에서 핵심이 되는 기술을 개발하는 데 성공했다. 항암백신 개발의 난제로 꼽히던 면역 반응성이 있는 신생 항원을 예측하는 딥러닝 모델을 구축한 결과다.삼성서울병원은 이세훈 혈액종양내과 교수가 최정균 KAIST 바이오및뇌공학과 교수, ㈜펜타메딕스와 공동으로 개인 맞춤형 항암백신에 유효한 신생 항원을 예측하는 딥러닝 모델을 구축하고, 항암 반응성을 규명했다고 7일 밝혔다.이번 연구는 국제 학술지 '네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics)' 최근호에 실렸다.삼성서울병원과 KAIST–㈜펜타메딕스 연구팀은 T세포 반응성을 예측할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 딥러닝을 이용해 T 세포 면역반응을 유도할 수 있는 백신 타겟을 발굴하는 방법을 개발한 후 대규모 암 유전체 데이터, 면역치료 환자 데이터, 동물실험 등을 통해 유효성을 검증했다고 전했다.이 방법은 T 세포 반응성까지 고려해 예측할 수 있는 최초의 기술. 현재 기술적 한계에 부딪힌 주조직적합성복합체 2형(MHC class II)에 대한 예측 정확도를 획기적으로 향상시켰다는 게 연구팀의 설명이다.MHC는 암세포의 돌연변이에서 나온 단백질 조각과 결합해 정상 세포와 다른 항원을 만들어 내는데, 이렇게 만들어지는 신생 항원은 이론적으로 수 백여 종류에 달하는 것으로 알려져 있다.하지만 면역세포인 T세포가 암세포를 알아보고 공격하도록 항원 역할을 제대로 할 수 있는 건 일부에 불과해 암 공격을 유도하는 신생 항원을 정확히 가려내는 게 무엇보다 중요하다.연구팀은 이 문제를 딥러닝 방식으로 해결했다. 돌연변이 단백질과 MHC 단백질 아미노산간 구조 결합의 특성을 학습해 T 세포 반응성을 예측하도록 딥러닝 모델을 개발해 유효성을 확인했다.특히 MHC 2형의 반응성에 주목했다는 점에서 학계 관심이 높다. MHC는 대부분 세포에 존재하는 1형과 B세포, 대식세포와 같은 항원제시세포에 존재하는 2형으로 나뉘는데, 지금까지의 분석법은 신생 항원을 발굴하는 건 주로 1형을 기반으로 한다.2형의 경우 기술적 한계로 T 세포 수용체와 결합해 면역반응을 자극할 수 있는지 정확히 알 수 없어서다.이세훈 교수는 "최근 중요성이 부각되고 있었지만 예측의 어려움으로 치료에 활용되지 못하고 있던 MHC 2형을 통한 CD4 T 세포 면역 시스템을 항암 치료에 활용할 수 있음을 보여준 결과"라며 "코로나 백신에서 mRNA 백신 플랫폼이 검증된 만큼 '암백신의 상용화'에도 도움이 되기를 희망한다"고 바람을 전했다.㈜펜타메딕스 조대연 대표는 "이번에 개발된 플랫폼을 항암백신 개발에 적용함으로써 효율적인 '개인 맞춤형 항암치료 타겟'을 도출하는데 활용하도록 노력하겠다"고 밝혔다.한편, 이번 연구는 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 김정연 KAIST 박사과정생이 제 1저자로 참여했다. 

메디칼타임즈=이인복 기자1형 당뇨병을 대상으로 전 세계적으로 상용화가 진행중인 인공췌장이 2형 당뇨병까지 영역을 넓히며 기대감을 높이고 있다.특히 현재 표준 인슐린 요법과 비교해 혈당 유지 비율과 시간에서 월등한 결과를 보여줬다는 점에서 실제 임상 현장에서의 활용 가치를 높이는 모습이다.CGM와 인슐린 펌프, 어플을 결합한 인공췌장이 2형 당뇨병까지 영역을 넓혀가고 있다.현지시각으로 12일 네이쳐 메디슨(Nature Medicine)에는 인공췌장을 2형 당뇨병 환자에게 적용한 세계 첫 무작위 대조 임상 시험 결과가 게재됐다(10.1038/s41591-022-02144-z).인공췌장이란 췌장의 베타(β) 세포 기능을 인공적으로 대체하는 장치로 대부분 연속혈당측정기(CGM)을 통해 혈당을 체크해 가면서 어플과 인공지능 등을 결합해 인슐린을 자동으로 투입하는 기능을 하는 기기다.1형 당뇨병이 베타세포가 파괴돼 발생한다는 점에서 인공적으로 이 기능을 하는 장치를 환자의 몸에 부착해 췌장의 기능을 대신하는 셈이다.이로 인해 1형 당뇨병에 대한 인공췌장은 전 세계적으로 개발이 완료돼 상용화 단계이 있다. 하지만 이러한 인공췌장을 2형 당뇨병에 적용한 사례는 아직까지 없었다. 이번 연구에 학계의 관심이 모아진 이유다.임상을 진행한 케임브릿지대 샬롯(Charlotte Boughton) 교수는 "전 세계 당뇨병 환자 중 90%가 2형 당뇨병이지만 이를 대상으로 하는 인공췌장은 아직까지 없는 것이 현실"이라며 "상당수 환자들이 인슐린을 통한 혈당 관리에 어려움을 겪고 있다는 점에서 이를 적용하기 위한 근거를 만드는 연구를 진행했다"고 설명했다.이에 따라 샬롯 교수가 이끈느 연구진은 신장 투석이 필요하지 않은 2형 당뇨병 환자 26명을 대상으로 8주간 인공 췌장을 부착한 환자와 표준 인슐린 요법만 유지한 환자로 나눠 무작위 대조 임상시험을 진행했다.현재 시중에 시판되고 있는 연속혈당측정기와 인슐린 펌프에 CamAPS HX가 개발한 어플 및 인공지능 알고리즘을 결합해 실험군 환자를 대상으로 이를 부착한 것.임상의 1차 종점은  3.9~10.0mmol/L의 목표범위에서 혈당을 유지한 시간이었고 2차 종점은 혈당 수치가 10.0mmol/L 이상, 즉 고혈당에 노출된 시간의 비율이었다.결론적으로 인공췌장은 표준 인슐린 요법에 비해 혈당 목표 범위는 물론 고혈당 위험을 크게 낮추는 것으로 나타났다.실제로 8주간 인공췌장을 부착한 환자들은 목표 혈당 범위를 유지한 비율이 66%를 기록했다. 표준 인슐린 요법을 받은 환자는 32%에 그쳤다는 점에서 거의 두배에 달하는 환자가 안정된 혈당을 유지했다는 의미다.마찬가지로 고혈당에 노출되는 시간의 비율도 현저하게 적었다.인공췌장을 착용한 환자의 경우 33%만이 10.0mmol/L 이상의 고혈당 위험을 겪었지만 표준 인슐린 요법을 받은 환자는 무려 67%가 높은 혈당 수치에 노출됐다.또한 평균 혈당 수치도 표준 인슐린 요법에서 인공췌장으로 변환하자 12.6mmol/L에서 9.2mmol/L로 떨어진 것으로 분석됐다.당화혈색소(HbA1c) 또한 마찬가지 결과가 나왔다. 표준 인슐린 요법을 받을때는 평균 HbA1c 수치가 8.7%에 달한 반면 인공췌장을 사용한 후에는 7.3%로 떨어졌기 때문이다.이로 인해 환자 만족도도 대단히 높았다. 임상 종료 후 환자들에게 설문을 진행한 결과 89%가 당뇨병 관리에 소요되는 시간이 획기적으로 줄었다고 답했다.샬롯 교수는 "상당수 2형 당뇨병 환자들이 인슐린과 같은 현재 치료법으로 혈당 수치를 지속 관리하는데 상당한 불편함과 어려움을 겪고 있다"며 "인공췌장은 이들에게 매우 안전하고 효과적인 혈당 관리 솔루션을 제공할 것"이라고 설명했다.이어 그는 "추가적 연구를 통해 이에 대한 확실한 근거를 더욱 쌓아갈 예정"이라며 "이와 함께 2형 당뇨병 환자에게 임상에서 이를 적용할 수 있도록 규제기관에 승인을 신청한 상태"라고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자인공지능(AI)에 라벨링 작업없이 데이터를 그대로 입력해 학습시키는 차세대 모델이 나와 주목된다.현재 AI 개발에 가장 큰 걸림돌이자 부담이었던 라벨링 작업을 완전히 건너뛰고도 우수한 성능을 입증한 것. 연구진은 더이상 라벨링 데이터 세트에 따라 AI 성능이 좌우되던 시대가 끝났다고 선언했다.데이터 라벨링 작업없이 학습이 가능한 인공지능이 나와 주목된다.현지시각으로 15일 네이쳐 자매지인 네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)에는 스탠포드 의과대학 연구진이 개발한 AI 시스템이 소개됐다(10.1038/s41551-022-00936-9).이번에 공개된 차세대 AI는 스탠포드의대 에킨(Ekin Tiu) 박사가 이끄는 연구진이 개발한 것으로 라벨링없이 학습이 가능하도록 하는데 초점을 맞춘 시스템이다.현재 AI 시스템을 개발, 발전시키는데는 데이터에 일일히 사람이 라벨을 달아 학습용 데이터 세트를 만드는 일명 라벨링 작업이 필수적이다. 문제는 이 라벨링이  결국 사람이 직접 하나씩 주석을 달아가며 진행한다는 점에서 상당한 노동력과 시간이 들어간다는 것. AI가 전문의 등과 같이 문서나 사진을 그대로 식별할 수 없는 만큼 학습이 가능한 형태로 하나씩 다 라벨을 붙여줘야 하기 때문이다. 말 그대로 사람의 얼굴 사진에 눈썹과 눈, 코 등을 하나씩 다 설명하는 라벨이 필요하다는 뜻이다.또한 결국 이렇게 구성된 데이터 세트가 AI의 성능을 좌우한다는 점에서 얼마나 숙련된 인력이 이를 진행하는가에도 많은 영향을 받은 것이 사실이다.결과적으로 지금까지 AI는 얼마나 숙련된 전문가가 수십만개의 훈련용 데이터를 얼마나 꼼꼼하게 정리해 데이터 세트로 만드는지, 나아가 이를 어떻게 미세 조정하는지에 따라 성능 차이가 났다는 의미다.하지만 연구진이 개발한 CheXzero는 이러한 과정을 완전히 없앴다는데서 학계의 주목을 받고 있다.이러한 라벨링 작업없이 단순히 X레이를 찍으면 나오는 사진과 보고서에 적힌 메모만으로 독립적으로 학습이 가능하기  때문. 결국 X레이를 찍은 그대로 이를 AI에게 주면 알아서 학습을 한다는 의미다.현재 37만개의 흉부 X레이와 22만개의 임상 기록을 아무런 라벨없이 학습시킨 결과 CheXzero는 이미 전문의 수준의 정확성을 갖춘 것으로 파악됐다.실제로 연구 결과 이렇게 라벨링 없는 데이터 세트와 일일이 라벨링을 마친 데이터 세트로 동시에 AI를 가동하고 결과를 살펴본 결과 성능에 유의한 차이가 없었다.또한 CheXzero 단독으로 진행한 임상에서도 숙련된 영상의학과 전문의 3명의 판독과 통계적으로 차이가 없었다. 라벨링없는 데이터 세트로 학습한 AI가 전문가와 동일한 수준의 판독을 한다는 의미가 된다.에킨 박사는 "지금까지 대부분의 AI 모델은 성능을 보장하기 위해 최소 10만개 이상의 이미지에 수동으로 라벨링 작업을 진행해 학습을 시켜왔다"며 "하지만 CheXzero는 그 과정없이 동일한 성능을 내는데 성공했다"고 설명했다.이어 그는 "이는 더 이상 AI 개발과 고도화 작업이 수동으로 라벨이 지정된 대규모 데이터 세트에 좌우될 필요가 없다는 것을 준다"며 "머신러닝의 새 지평을 연 것으로 앞으로 X레이를 넘어 CT와 MRI 분야 등에 적용될 수 있을 것"이라고 발혔다. 

메디칼타임즈=이인복 기자국내에서 활용되는 코로나 백신 중 가장 효과가 좋다고 알려진 모더나 백신(mRNA-1273)도 오미크론 변이에는 큰 힘을 쓰지 못하는 것으로 조사됐다.백신 효과가 가장 좋다고 알려진 90일 이내에도 예방(보호) 효과가 44%에 불과했고 특히 부스터샷을 추가해도 면역이 저하된 경우 예방 효과는 29.4%에 그쳤다.모더나 백신도 오미크론 변이에는 큰 예방 효과를 얻지 못한다는 연구 결과가 나왔다.현지시각으로 22일 네이쳐에 델타와 오미크론 등 코로나 바이러스 변이종에 대한 모더나 백신의 효과에 대한 대규모 연구 결과가 게재됐다(doi.org/10.1038/s41591-022-01753-y).모더나사가 개발한 mRNA-1273은 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 뒤 국내에서도 가장 활발히 활용되는 백신 중 하나로 임상은 물론 세계적으로 이뤄진 리얼월드데이터에서도 94%대 예방 효과를 보이며 기대를 모았던 백신이다.하지만 수많은 변이종이 나오고 있는데다 오미크론이 우세종으로 굳어지면서 과연 이러한 변이종에도 효과가 있는지에 대해서는 의견이 분분한 상황.카이저 퍼머넌턴트(Kaiser Permanentent) 병원 훙푸청(Hung Fu Tseng) 박사가 이끄는 연구진이 대규모 연구를 통해 이에 대한 효과 검증에 나선 것도 이러한 이유 때문이다. 실제로 모더나 백신이 효과를 발휘하는지를 확인하기 위해서다.이에 따라 연구진은 2021년 12월 한달간 코로나 양성 반응을 보인 2만 6683명의 환자를 대상으로 모더나 백신의 효과를 집중 분석했다.이들 중 대다수(84%)는 오미크론에 감염된 환자였으며 16%가 델타 변이 감염자였다. 또한 비교 그룹으로 6만 7000명의 음성 판정자들을 함께 연구에 포함시켰다. 모더나 그룹이 이러한 음성 판정자들에 대해 얼마나 예방 효과를 보이는지를 확인하기 위해서다.그 결과 모더나 백신은 2회 접종시 90일, 즉 3개월 이내에 오미크론 예방 효과가 44%를 기록했다. 초기 코로나 바이러스에 94%까지 효과를 보였던 것과는 대조적이다.특히 이러한 예방 효과는 90일 이후 매우 빠르게 감소하는 경향을 보였다. 그나마 3개월 이후에는 효과를 기대할 수 없다는 것을 의미한다.부스터샷의 경우 2회 접종 후 두 달 이내에 빠르게 접종해야 그나마 효과를 볼 수 있었다. 2회 접종 완료 후 두달안에 부스터샷을 접종할 경우 오미크론 예방 효과가 72%까지는 올라갔기 때문이다. 하지만 이 또한 그 이후 빠르게 효과가 감소하는 경향이 나타났다.그나마 이러한 부스터샷 효과도 매우 건강한 사람들에게만 적용되고 있었다. 기저질환이 있거나 면역이 저하된 환자의 경우 그 효과가 더욱 떨어졌기 때문이다.실제로 수술이나 시술, 기타 다른 약물 복용 등으로 면역이 떨어진 환자의 경우 모더나 백신을 부스터샷까지 다 맞는다 해도 오미크론 예방 효과는 29.4%에 불과했다.그나마 위안이 되는 것은 중증 악화를 막는 기능은 유지된다는 것이었다. 실제로 모더나 백신을 부스터샷까지(3회 이상) 맞았을 경우 중증 악화를 막는 효과는 99% 이상으로 분석됐다.훙푸청 박사는 "이번 연구는 오미크론 감염으로부터 보호받기 위해 2회 접종 완료 후 빠른 시간 내에 부스터샷을 맞을 필요가 있다는 것을 시사한다"며 "또한 부스터샷이 기저질환이 있거나 면역이 저하된 환자는 보호하기 부적절하다는 것도 확인할 수 있었다"고 설명했다.그는 이어 "그나마 부스터샷이 오미크론을 포함해 델타 등의 변이로 인해 중증으로 악화되거나 입원하는 위험에 대해서는 강력한 보호 효과를 보인다는 것을 확인할 수 있었다"고 밝혔다.

메디칼타임즈=이인복 기자 소량의 혈액만으로 폐암을 94%의 정확도로 찾아낼 수 있는 인공지능(AI) 기술이 나와 학계의 주목을 받고 있다. 암 세포의 특이한 DNA 패턴을 머신 러닝을 통해 학습해 암을 진단하는 방식으로 3, 4기 암의 경우 무려 96%의 정확도로 걸러낸다는 점에서 비용효과성면에서 상당한 의미가 있다는 것이 연구진들의 설명이다. 혈액 검사만으로 폐암을 94%까지 잡아내는 인공지능 기술이 검증을 마쳐 기대를 모으고 있다. 현지시각으로 22일 네이쳐지(Nature Communications)에는 DELFI로 명명된 폐암 진단 AI 기술의 검증 연구에 대한 결과가 게재됐다(doi.org/10.1038/s41467-021-24994-w). 이번 연구는 존스홉킨스 의과대학 연구진이 개발한 머신 러닝 방식의 폐암 진단 AI인 DELFI에 대한 검증이 골자로 총 365명의 폐암 위험 환자를 대상으로 이뤄진 전향적 임상시험이다. 등록된 환자에 대해 DELFI를 통해 폐암 진단을 진행한 뒤 추적 관찰하면서 과연 DELFI가 내놓은 진단 결과가 맞는지를 검증하는 방식이다. DELFI는 혈액 검사를 이용해 게놈의 한 영역에서 다른 영역으로 순환하는 무세포 DNA의 크기와 양에 대한 분석을 통해 폐암을 잡아내는 인공지능이다. 건강한 세포는 DNA 패턴이 상당히 잘 정리돼 있지만 암세포의 경우 비정상적인 패턴을 보이는 경우가 많다는 점에서 수백만개의 비정상적 무세포 DNA의 단편을 학습(머신 러닝)시키는 방법으로 폐암을 잡아내는 셈이다. 현재 폐암을 진단하기 위해 주로 활용하는 CT 등이 방사선 노출 등으로 인한 잠재적 피해가 불가피하다는 점에서 비침습적 검사에 AI를 더하는 방식을 고안하게 된 것. 연구를 주도한 빅터(Victor E. Velculescu) 교수는 "암 분야에 대한 진단과 검진 부분에서 비침습적인 접근법에 대한 수요는 지속해서 커져가고 있다"며 "혈액 검사나 액체 생검이 좋은 대안이 될 수 있다"고 설명했다. 결과는 성공적이었다. DELFI를 통해 폐암 위험 환자들에 대한 진단 정확도를 검증하자 전체 암 발생 건수의 94%를 감지하는데 성공한 것. 이러한 정확도는 암의 진행 정도에 따라 조금씩 달라졌다. 초기 암 즉 1, 2기 암의 경우 91%의 정확도로 찾아낸 반면 3, 4기의 경우 무려 96%를 걸러냈기 때문이다. 특히 DELFI는 소세포 폐암 환자와 비소세포 폐암환자까지 거의 완벽하게 구별했다는 점에서 상용화의 기대감을 더욱 높였다. 빅터 교수는 "DNA 단편화 패턴을 머신 러닝하는 것 만으로 90% 이상의 정확도로 폐암을 발견할 수 있다는 것은 놀라운 결과"라며 "특히 혈액 검사나 액체 생검 등 부작용이 극도로 적은 방법으로 이를 간으하게 했다는 점에서 암의 조기 발견을 위한 놀라운 업적이 될 것"이라고 밝혔다.