[메디칼업저버 박선혜 기자] 대표적 혈액암인 다발골수종 환자에게 최적 1차 항암제를 제시할 수 있는 새로운 인공지능(AI) 기술이 개발됐다.

가톨릭대 서울성모병원 혈액내과 민창기(공동교신저자)·박성수(공동1저자) 교수팀은 홍익대 화학공학과 구자민(공동교신저자, 임프리메드코리아 이사) 교수팀과 함께 국내 다발골수종 임상 데이터를 활용해 특정 약에 치료 반응이 좋은 환자를 미리 알아냄으로써 치료 효과는 극대화하고 비용과 부작용을 줄이는 AI 기술을 개발했다. 

이번 기술은 서울대와 국제 다발골수종 연구재단의 192명 다발골수종 빅데이터로 검증해 신뢰성을 높였다. 의료용 AI 기술이 국내는 물론 해외에서도 영상이나 병리적 진단기술에만 국한된 상황에서, 최적 치료법 선별을 지원하는 기술 개발은 고무적인 성과로 평가받는다.

가톨릭대 혈액병원 다발골수종 연구 클러스터는 다발골수종 환자 1359명 중 새로운 항암 표적제 치료를 받은 514명을 최종 선별해 빅데이터를 구축했다. 연구 클러스터에는 은평성모병원 신승환·인천성모병원 양승아·여의도성모병원 전영우 교수팀이 참여했다.

빅데이터에서 보르테조밉-멜팔란-프레드니솔론으로 구성된 치료와 레날리도마이드-덱사메타손으로 구성된 치료 중 환자에게 개별 최적치료를 제공할 수 있는 AI 기술을 개발했다. 

실제 치료 받은 환자 데이터를 후향적으로 분석한 결과, AI 기술은 전체 환자의 생존 결과 비교, 반응률 비교의 순차적 유효지표를 예측하는 모델을 적용함으로써 약 39% 환자가 치료 효과를 더 강화할 수 있는 치료법을 선택할 수 있음을 예측했다. 

개발한 AI 기술은 각 환자의 전체 생존과 반응률뿐만 아니라 소요되는 치료비까지 예측·분석함으로써 최적 치료법 선별을 지원할 수 있었다. 

연구를 주도한 박성수 교수는 "그동안 환자에게 최적 치료제를 적용할 때 각 전문의 진료 역량에만 의존해 왔다"며 "빅데이터를 활용해 환자별 맞춤형 치료를 제공하는 AI 기술이 또 하나의 AI 전문의로 진료를 보조해, 환자가 더 정확하고 신속하게 치료받을 수 있을 것이다. 이번 연구가 다양한 항암제로 확대돼 개별 약제에 대한 반응성 또는 불응성을 예측하게 되면 고비용 신약들을 보다 효과적이고 안정적으로 사용할 수 있을 것"이라고 말했다.

민창기 교수는 "기존 단편일률적인 치료 선택에서 벗어나 환자 맞춤식 데이터로부터 결론을 제공할 수 있는 AI 치료 선택 모델"이라며 "다발골수종뿐만 아닌 보다 다양한 혈액암 치료 선택 필요시 AI 기술 보조를 받을 수 있도록 후속 연구를 진행하고 있다. 새로운 항암제 연구를 추가해 최신 치료법에도 적용할 것"이라고 밝혔다. 

구자민 교수는 "국내외적으로 의료용 AI 기술이 진단 정확도를 높이는 데만 치중돼 왔다"며 "본 기술은 최적 치료법 선별을 지원한다는 점에서 한 차원 높은 기술이다. 이번 연구를 통해 가톨릭대 혈액병원과 국외 공개 빅데이터를 연계할 수 있는 시스템을 갖추고, 이를 활용해 보다 선도적인 기술을 만들어 나갈 것"이라고 전했다.

한편 의료데이터중심병원 및 암정복추진 연구개발사업의 정부 지원을 받은 이번 연구 결과는 국제학술지 Nature 자매지 Precision Oncology 5월호에 실렸다.