'난치병 극복' 기초융합연구에서 길을 찾다

난치병 극복을 위해 첨단 세포치료, 정밀 진단, 나노바이오, 인공지능(AI)이 어우러진 미래의학을 조망한다.

가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단은 8월 28일 가톨릭대 옴니버스 파크 플렌티 컨벤션홀에서 제3회 기초의학사업추진단 심포지엄을 열고 난치병 극복을 위한 의미있는 발걸음을 내딛었다.

이번 심포지엄은 난치병 극복을 위한 기초융합연구의 도전을 주제로, 기초의학-임상의학-첨단 기술의 융합을 통한 새로운 의학의 방향성을 가늠하고, 그간의 연구성과를 국내외 연구자들과 공유는 폭넓은 논의의 장이 됐다.

기초의학사업추진단은 지난 2023년 3월 바이오 기초융합을 통한 5차 산업혁명 선도라는 비전 아래 출범했다. 생명과학과 첨단기술, 임상의학이 융합하는 연구 생태계를 구축하고, 난치성 질환 및 만성질환 치료의 해법을 찾기 위한 기초연구의 토대를 다지고 있다.

사업추진단은 ▲첨단세포치료 ▲초정밀의학 ▲합성생물학 ▲인공지능 뇌과학의 4대 분야로 구성된 전문 세부 사업단을 중심으로 연구를 진행해 왔다.

먼저 김주한 서울대 연구부총장은 Harvard-MIT HST: 과학-기술학-의학 통합 교육과 연구의 혁신 주제의 초청강연에서 하버드대와 MIT가 공동 운영하는 융합교육 모델인 HST(Harvard-MIT Health Sciences and Technology) 프로그램을 소개하고, 융합형 인재 양성의 중요성과 가능성을 살폈다.

첫 번째 세션은 난치병 치료 분야에서 최근 가장 주목받고 있는 세포치료(Cell Therapy)에 대한 최신 연구와 실제 적용 사례를 집중적으로 다뤘다.

야마사키 사토시 교수(일본 성모병원)는 Cell therapy revolution: bridging innovation humanity 발제를 통해 CAR-T 치료와 이중특이항체는 재발불응 혈액종양 치료에서 특히 고령 환자에게 새로운 가능성을 열고 있으며 일본은 고령 환자 중심으로 빠르게 이를 도입해 노인 평가와 맞춤 치료로 좋은 성과를 거두고 있다고 전했다. 향후 AI 기반 독성 예측과 가정형 세포치료 등 정밀의학이 고령 환자 치료 패러다임 혁신을 이끌 것이라는 진단이다.

카토 코지 교수(규슈대학)는 CAR-T therapy: Real-world data from Kyushu University Hospital 주제 발표에서 면역세포를 유전적으로 재조합해 암세포를 정밀하게 공격토록 하는 CAR-T 치료법의 실제 적용 사례와 데이터를 공유했다.

그는 CAR-T 세포치료는 혈액암 뿐만 아니라 난치성 자가면역질환에서도 효과를 보여 새로운 치료 옵션으로 주목받고 있지만 주요 부작용은 사이토카인 방출 증후군과 면역효과세포 관련 신경독성증후군(ICANS)으로, 의식저하발작실어증 등이 나타나며, 안전성 강화를 위해 조기 진단스테로이드 치료, 다학제 모니터링, ICANS 예측진단용 바이오마커 개발이 필요하다고 밝혔다.

두 번째 세션은 줄기세포를 활용한 중추신경계 질환 치료 전략과 유전자 융합 탐지를 통한 암 진단 정밀화 분야를 톺아봤다.

김기표 가톨릭의대 교수(의생명과학교실)는 Stem Cell-Based Therapeutic Strategies for Demyelinating Diseases 주제 발표에서 다발성경화증(MS)과 같은 중추신경계 탈수초 질환의 병리 기전과 이를 치료하기 위한 줄기세포 치료법의 개발 방향을 전했다.

김기표 교수는 iPSC로부터 올리고덴드로사이트 전구세포(OPC)를 효율적으로 생성하는 방법을 개발했으며, 이 방법은 45일 내에 80% 이상의 OPC를 생성하고, 분화시 MBP+ 올리고덴드로사이트로 전환되어 축삭을 감쌀 수 있다라면서 iPSC 유래 OPC는 탈수초 질환의 치료 가능성을 평가하기 위한 전임상 및 임상 연구에 활용될 수 있다고 설명했다.

이현 가톨릭의대 교수(서울성모병원 병리과)는 Refining NTRK Fusion Detection in Papillary Thyroid Carcinoma 발표에서 유전자 융합을 이용한 암 진단의 최신 기술을 소개했다.

이현 교수는 유두갑상선암(PTC)에서 NTRK 융합은 드물지만 표적 치료 가능성이 있는 반복적 드라이버 변이라면서 pan-TRK IHC 단독 검사는 위양성이 많지만, H-score 110일 경우 NTRK 융합과만 연관되며, 낮은 H-score에서는 조직병리학적 특징과 결합해야 정확도가 높아진다. 이를 기반으로 H-score와 조직병리학적 패턴을 결합한 단계적 진단 알고리즘이 BRAF p.V600E 음성 PTC에서 NTRK 분자검사 선별에 효과적이라고 밝혔다.

마지막 세션은 의학-기술 융합의 최전선인 나노바이오 기술과 생성형 AI를 다뤘다. 단순한 치료나 진단을 넘어, 의료 시스템 전반을 혁신할 수 있는 가능성에 주목했다.

박준혁 가톨릭의대 교수(의생명과학교실)는 Inorganic-Organic Nanocomplexes for Biomedical Applications 발제를 통해 무기물과 유기물을 정밀하게 조합한 나노복합체(Nanocomplex)가 약물 전달, 진단, 조직 재생 등 다양한 의료 분야에서 어떻게 활용될 수 있는지를 소개했다.

박준혁 교수는 무기 나노입자와 양자점(QD)은 생의학적 약물 전달 및 바이오센서에 활용될 수 있으며, 표면을 아르기닌(R)과 양쪽성(Zw) 리간드로 수정한 QD(R-Zw-QDs)는 세포질 내 단백질 운반 효율을 조절할 수 있다라면서 폴리머 복합체를 이용한 QD 복합 콜로이드(QDCC)는 형광 이미징 및 센싱에서 신호 리포터로 활용될 수 있다고 밝혔다.

고태훈 가톨릭의대 교수(의료정보학교실)는 Generative AI: Revolutionizing Real-world Healthcare Delivery 주제 발표에서 최근 주목받고 있는 생성형 AI 기술이 실제 의료 환경을 어떻게 변화시키고 있는지를 생생한 사례를 통해 짚었다.

고태훈 교수는 생성형 AI는 진단, 치료, 환자 관리 등 헬스케어 방식을 혁신할 잠재력이 있다라면서 의료 지식 기반 LLM을 폐쇄망에서 안전하게 활용하기 위해 17개 임상과 및 기초 의학 지식과 3만 개 QA 쌍으로 구성된 코퍼스를 구축했으며, 이를 통해 의료 AI 설명력 향상, ICU 정보 요약, 재가 호스피스 문의 대응 등 실무 활용 연구를 진행하고 있다고 전했다.

민창기 기초의학사업추진단장은 지난 2년간 기초의학사업추진단은 산하 사업단들이 기틀을 다져가며 기초-임상 협력 연구를 통해 우수한 성과를 국내외 학술지에 발표했으며, 주요 국가 연구과제를 다수 수주하는 결실을 맺어 짧은 시간 안에 세계적 수준의 연구역량을 보여줬다라면서 이번 심포지엄은 단순한 성과 발표를 넘어 사업단 간 협력과 융합을 통해 난치병 극복의 실마리를 찾는 진정한 의미의 융합의 장이 됐다라고 평가했다.