이번에 선정 과제는 ‘위종양 스크리닝을 위한 생체 이식 및 분해형 디지털 생검 기반 지능형 모니터링 시스템 개발’이며 3년간 12.5억원 규모로 진행된다. 고려대학교 안암병원 위장관외과 민재석 교수와 고려대학교 바이오의공학부 정하욱 교수(주관), 한양대학교 전자공학부 오세용 교수, 경북대학교 화학공학과 이금비 교수가 참여한다. 글로벌 연구기관으로는 세계적인 석학인 미국 노스웨스턴대학교 신소재공학과 존 로저스(John A. Rogers) 교수가 참여한다.
현재의 위암 선별검사는 주로 내시경으로 위 내부를 직접 관찰하는 방식으로 이뤄진다. 그러나 병변을 눈으로 확인하는 데에 크게 의존하고 있으며, 정확한 진단을 위해 조직을 떼어내 검사하는 생검이 필요한 경우가 많다. 또한 내시경을 대신하거나 내시경검사가 필요한 사람을 미리 가려낼 수 있는 비침습적 바이오마커도 아직 충분히 확립되지 않았다.
연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 여러 종류의 생체 정보를 동시에 측정하는 다중모달 위암 선별 시스템을 개발하고자 한다. 위 내에 센서와 웨어러블 패치를 연동해 위 내부의 생화학적 변화와 가스 성분, 조직의 전기적 특성 등을 종합적으로 측정할 계획이다. 측정된 정보는 인공지능 알고리즘을 통해 분석하며, 연구팀은 이를 바탕으로 개인의 위암 위험도를 평가하는 지표를 개발하고 위암 고위험군을 판별하여 내시경검사를 권고하는 맞춤형 시스템의 시작품을 개발할 예정이다.
민재석 교수는 “새로운 기술이 실제 위암 환자의 조기 발견으로 이어지기 위해서는 임상 현장의 요구를 정확히 반영하고 안전성과 유효성을 단계적으로 검증하는 과정이 중요하다”며 “위암 고위험군을 보다 편리하게 선별하고, 필요한 환자가 적절한 시기에 내시경검사를 받을 수 있는 새로운 시스템을 개발하고자 한다”고 말했다.
민재석 교수는 위암 치료와 연구들을 활발히 이어오고 있으며, 20년 가까이 축적해 온 위암 수술 및 치료 경험을 바탕으로 복강경을 포함한 미세 침습 위암 수술과 위기능 보존 수술 분야에서 전문적인 입지를 쌓아왔다. 또한 위암 분야에서 약 30회 내외의 원내외 학술상을 수상하고, SCIE 국제학술지에 60편 이상의 논문을 발표하는 등 위암 치료 연구 분야에서 국내외적으로 연구 역량을 인정받고 있다. 최근에는 대한위장관외과학회 산하 대한위장관항암연구회 회장으로 취임해 국내 위암 치료와 연구 발전을 이끌고 있다.
정하욱 교수는 “이번 연구를 통해 생체이식형 센서와 웨어러블 전자기기, 인공지능을 통합한 새로운 위암 선별 플랫폼을 구현하고, 실제 임상으로 확장 가능한 기술적 기반을 마련하겠다”고 말했다.
정하욱 교수는 고려대학교 바이오의공학부 교수로, 웨어러블·생체이식형 의료기기 및 무선 바이오전자 시스템을 연구하고 있다. 미국 노스웨스턴대학교에서 전기공학 박사학위를 취득했으며, Science, Nature Medicine 등 저명한 국제학술지에 연구성과를 발표하였다. 또한 의료기기 스타트업 Sibel Health의 공동창업자로서 의료기기의 연구개발부터 임상 적용, 인허가 및 사업화에 이르는 전 과정을 주도한 경험을 보유하고 있다.
연구팀은 센서와 인공지능, 임상 적용 기술을 하나로 통합한 패키지형 위암 선별 솔루션을 구축할 계획이다. 나아가 연구 성과를 위암 발생 부담이 높은 국가에도 적용할 수 있는 한국형 위암 선별검사 모델인 ‘K-스크리닝’으로 발전시켜 한국이 주도하는 글로벌 보건의료 협력에 기여할 것으로 기대하고 있다.
