[이슈&인물] 김동찬 아스타 연구부소장 “세계 최초 ‘결핵’ 진단 기술 개발…1분 내 진단”

▲김동찬 노스퀘스트(아스타 자회사) 연구부소장 (사진=회사제공)

아스타 자회사(지분율 59.71%) 노스퀘스트가 세계최초로 1분 내 결핵을 진단할 수 있는 기술을 개발했다.

김동찬 노스퀘스트 중앙연구소 연구부소장 박사(사진)는 10일 경기도 성남시 본사에서 가진 이투데이와 인터뷰에서 “아스타의 마이크로아이디시스를 활용해 정확한 ‘결핵 진단’을 할수 있는 기술을 확보했다”며 이같이 말했다.

노스퀘스트는 2002년 노벨화학상을 받은 말디토프(MALDI-TOF)기술을 기반으로 한 질병 진단용 임상데이터 구축과 인공지능 기반 소프트웨어 개발을 하고 있다. 최근 개발한 결핵 진단기술은 ‘아스타·마이코시스 2019 (ASTA-Mycosys 2019)이다. 해당 기술은 기존 진단 방법의 부작용을 줄이고 신속 정확한 환자 치료를 가능케 할 전망이다.

김 박사는 “당사는 최근 기존의 진단 방법보다 훨씬 정확하고 간편하게 말디토프 장비를 활용해 결핵을 진단할 수 있는 기술을 개발했다”며 “항산균 폐질환 진단이 핵심”이라고 밝혔다.

이어 “항산균 폐질환은 우리가 흔히 알고 있는 결핵과 이를 제외한 항산균에 의한 비결핵 항산균 폐질환을 포함한 질환군을 의미한다”며 “우리나라의 결핵 환자 발생률과 사망률은 2016년 기준 경제협력개발기구(OECD) 가입국 중 1위이며. 대표적인 이중 하나는 65세 이상 노인층에서의 결핵 환자 증가”라고 우려했다.

결핵은 면역체계와 밀접한 연관 관계를 맺는다. 면역력이 낮은 노인이 많아지는 고령사회가 될수록 결핵 발병 우려가 증가한다. 체내로 들어온 결핵균은 계속 잠복 상태로 있다가 수명 연장과 비례해 잠복 상태를 벗어나 질병을 일으키는 확률이 높아지는 것으로 알려졌다.

김동찬 박사는 “최근 실버타운과 요양원과 같이 고령층을 대상으로 한 각종 요양시설이 늘어나고 있다”며 “집단 거주하는 노인 인구가 많아지면서 결핵 질병 전파 위험성도 커졌다”고 지적했다.

비결핵 항산균 폐질환은 일반인에게 결핵에 비해 생소한 질병이다. 신문‧방송 등 매스컴은 유사결핵이라고 지칭하며 미국 등 서구 선진국에선 결핵보다 상대적으로 유사결핵인 비결핵 항산균이 훨씬 높은 발병 빈도를 보인다.

우리나라는 여전히 결핵 발생률과 유병률이 높으며, 유사 결핵 질환도 급격한 증가 추세에 있다. 2017년 우리나라의 결핵 발생률은 10만 명당 70명, 사망률은 10만 명당 5명으로 2016년(결핵 발생률 10만 명당 77명, 결핵 사망률 10만 명당 5.2명)에 비해 모두 감소했으나, 여전히 OECD 35개 회원국 중 결핵 발생률과 사망률이 가장 높다.

발병률이 높은 가운데, 사망률이 높은 이유는 진단의 어려움 때문이다.

기존 항산균 폐질환 진단은 △흉부 X선을 통한 영상학적 검사 △환자의 객담을 활용한 항산균 염색검사(staining) △결핵균 특이 조건에서의 세균 배양 검사(culture) 등을 필요로 한다. 무엇보다 고령층 환자의 경우 과거 병력에 의한 폐에 남은 흔적이나 폐암 때문에 감별이 필요하거나, 위약감 등으로 객담 배출이 어려운 경우가 흔하다. 일부는 추가적인 컴퓨터 단층 촬영(CT)뿐만 아니라 기관지 내시경 등이 필요하다.

김 박사는 “고령층 환자는 검사 전에 기저 질환, 전신상태 및 검사 자체의 위험도와 이점에 관한 면밀한 사전평가가 필요하다”며 “영상학적 검사만으로는 확진과 감별진단을 하는 것은 불가능하다”고 설명했다.

실제 상당수의 유사결핵 질환이 영상만으로는 결핵균인지 아니면 유사 결핵균인지 감별이 어렵다. 또한 객담 항산균 염색검사 자체로도 전염병 원인인 결핵균과 비전염성인 유사 결핵균을 즉각 감별할 수 없다.

그는 “결국 환자들이 부정확하고 불필요한 항생제 처방에 노출될 가능성이 커진다는 것”이라며 “당사의 유사결핵 진단 기술은 유사 결핵 진단의 난제 중 하나인 유사결핵 균주 분리 및 단백질 추출에 걸리는 시간을 단축했다”고 전했다.

그러면서 “결핵균과 유사결핵균을 진단하는 시간도 대폭 줄였다”며 “신속한 진단은 효과적인 약물을 사용을 가능할 것”이라고 내다봤다.

노스퀘스트는 현재 구축한 맞춤형 결핵 균주 맞춤형 진단 데이터베이스를 기반으로 본격적인 시장 진입을 앞두고 있다.

김 박사는 “말디토프 장비에서 결핵균이 나타내는 독특한 스펙트럼 패턴을 저희 노스퀘스트 고유 기술로 데이터베이스화해 결핵균과 유사결핵균을 30초~1분 만에 신속하고 정확도 95% 이상으로 진단해 낼 수 있게 됐다”고 강조했다.

또한 결핵은 전염병이기 때문에 진단과 동시에 약물치료를 시작해야 하는 만큼 정확한 처방이 필요하다. 노인 환자의 특성상 기존에 복용하고 있던 약제와 충돌문제(상호작용)가 발생할 수 있어, 신속ㆍ정확한 진단이 없다면 약물 부작용 우려도 발생할 수 있다.

김동찬 박사는 “대표적인 부작용은 시력저하, 간독성, 관절통, 발진, 가려움증 등”이라며 “부작용을 최소화하는 결핵 치료가 의료계의 숙원”이라고 꼽았다.

그러면서 “특히 고령층 환자의 경우 다제내성 결핵이 발병한 후 정확한 진단을 통해 치료 시기를 놓치게 되면 완치가 매우 어렵다”며 “18개월 이상 주사제를 포함한 5가지 이상의 항생제 치료와 더불어 때에 따라 폐절제술 같은 외과적 치료도 필요하다”고 덧붙였다.