암 재발 모니터링 및 국가 보건 안보 강화의 새로운 진전

80년간의 우정통신 부문 건설 및 발전과 66년간의 과학기술 발전 과정에서 수많은 연구 성과가 국가의 산업화와 현대화를 위한 탄탄한 토대를 마련하는 데 기여했습니다. 이러한 맥락에서, 베트남-한국과학기술연구원(VKIST)은 의료, 산업, 혁신 분야에서 뛰어난 업적을 쌓으며 잠재적인 응용 연구 기관으로 부상했습니다.

대표적인 프로젝트 중 하나는 암 재발 및 치료 모니터링과 위험한 감염원 검출에 활용될 LFIA 신속 검사 스트립의 연구 개발입니다. 이 연구는 과학적 의의를 가질 뿐만 아니라, 질병 관리에 새로운 방향을 제시하고, 공중 보건 역량을 향상시키며, 새로운 환경에서 국가 보건 안보를 확보하는 데에도 기여합니다.

이번 기회에 기자는 Truong Thi Ngoc Lien 준교수와 인터뷰를 진행하여 향후 신속 진단 키트 제품의 연구 여정과 개발 방향에 대해 자세히 알아보았습니다.

- 우선, 귀하와 귀 연구팀이 "터널 자기저항 센서를 이용한 바이오마커 CA 15-3 및 CEA의 신속한 정량 분석을 위한 자기 면역크로마토그래피 검사지 및 자기장 측정 장치의 연구 및 제조"(과제 코드: 05.2021M001)라는 정부 차원의 과제를 완료한 것을 축하드립니다. 본 연구팀에서는 이 과제의 결과를 바탕으로 아이디어를 개발하고 암 재발 모니터링에 사용되는 LFIA 검사지의 첫 번째 시제품을 제작했습니다. 이 업적이 처음 인정받았을 때의 소감을 말씀해 주시겠습니까?

Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 우선, 연구팀의 노고가 인정받아 매우 기쁘고 자랑스럽습니다. 이 결과는 연구팀의 단결과 끈기를 보여주는 증거일 뿐만 아니라, 암 재발 모니터링을 위한 LFIA 신속 검사지 개발에 새로운 방향을 제시합니다. 저희는 이를 중요한 첫 단계로 여기며, 기술 완성도를 높이고 임상 현장에서 널리 적용하여 의사와 환자의 진단 및 치료 지원에 기여할 수 있는 토대를 마련했습니다. 동시에, 응용 연구는 VKIST 연구소가 과학 연구 주제를 개발하고 구현하는 과정에서 항상 지향하는 핵심 목표이기도 합니다.

VKIST 통합 생명공학 및 정보기술학과장 Truong Thi Ngoc Lien 조교수.

- 부인, VKIST 연구팀과 귀하께서 이러한 방향을 선택하게 된 계기는 무엇이었습니까?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 저와 저희 연구팀이 이 분야를 선택하게 된 동기는 COVID-19 팬데믹에서 비롯되었습니다. 당시 우리는 특히 베트남에서 발병률이 상당히 높은 암 환자의 경우 검사와 치료에 어려움을 겪고 있었습니다. 이러한 현실을 바탕으로, 저는 환자들이 부피가 큰 장비나 대형 의료 시설에 완전히 의존하지 않고도 건강 상태를 모니터링할 수 있도록 지원하는 간편하고 편리한 검사 솔루션을 개발하고 싶었습니다.

또한, LFIA의 핵심 기술을 습득하는 것이 매우 중요하다고 판단했습니다. 이 기술을 기반으로 연구를 확장하고 다양한 진단 제품, 특히 병원성 바이러스의 신속한 검출을 위한 제품을 생산할 수 있기 때문입니다. LFIA 기술의 가장 큰 장점은 특수 장비 없이도 빠르고 간편하게 생물학적 검사를 수행할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 병원에서 가정, 도시에서 오지에 이르기까지 의료 서비스가 지역 사회에 더욱 가까이 다가갈 수 있도록 지원합니다. 저의 가장 큰 꿈은 앞으로 베트남에 국제 표준을 충족하는 신속 진단 키트를 생산하는 공장이 생겨 국내 수요를 충족할 뿐만 아니라 국제 시장 진출에도 기여하는 것입니다.

- 이 기술의 작동 원리와 기존 시험지와 비교했을 때의 주요 특징을 더 구체적으로 소개해 주시겠습니까?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 시중에 출시된 기존 LFIA 검사지와 비교했을 때, 이 제품은 두 가지 뛰어난 기술적 특징을 가지고 있습니다. 첫째, 특정 항체에 공유 결합된 구형 금 나노입자를 사용하는 접합 입자입니다. 이 기술은 여러 가혹한 조건에서도 입자의 안정성을 높이고, 최적의 감도를 얻기 위해 필요한 항체 수를 줄이며, 가장 중요한 것은 각 입자에 부착된 항체의 수를 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다. 이를 통해 검사지가 임상적으로 유의미한 이상 수치의 신호선만 정확하게 표시하도록 검출 임계값을 조정할 수 있습니다. 이를 통해 더 빠르고 효과적인 진단을 지원하고, 위음성 또는 위양성을 최소화하며, 생산 로트 간 높은 일관성을 보장합니다. 둘째, 검체 채취 부위에 혈액 분리막이 통합되어 있어 기존 방식처럼 원심분리기를 이용한 혈청 분리 없이 전혈을 검사지에 직접 떨어뜨릴 수 있습니다. 손가락 끝에서 모세혈관 혈액 1~2방울만 채취하여 검사지에 직접 떨어뜨리면 몇 분 후 높은 정확도와 신뢰성을 갖춘 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 작업 과정이 간소화되고, 집에서 사용할 때 편의성이 높아지는 동시에 결과의 정확성과 높은 신뢰도를 유지할 수 있습니다.

현재 검사법은 고가의 장비와 고도로 전문화된 인력을 필요로 하는 반면, LFIA 기술 기반 암 표지자 검출 신속 검사 키트는 편의성, 속도, 그리고 저렴한 비용이라는 장점을 자랑합니다. 특히, 이 키트는 가정에서도 쉽게 검사할 수 있어 병원의 부담을 줄이는 동시에, 특히 외딴 지역에 거주하는 많은 환자들이 재정적 부담 없이 조기 진단 및 치료 모니터링을 받을 수 있는 환경을 조성합니다.

VKIST의 Truong Thi Ngoc Lien 부교수와 그녀의 연구팀.

- 초기 검사 결과는 어떻습니까, 부인?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 저희는 암 환자의 혈액 샘플 40개 이상과 건강한 사람의 혈액 샘플 약 200개에 대한 임상 시험을 수행했습니다. 결과는 민감도가 98% 이상, 특이도와 신뢰도가 99.6% 이상임을 보여줍니다. 유방암 마커(CA15-3)와 대장암 마커(CEA)를 검출하는 시험지의 경우 민감도가 98% 이상, 특이도와 신뢰도가 99.6% 이상입니다. B형 간염 바이러스를 검출하는 시험지의 경우 정확도도 99.5% 이상입니다. 현재 샘플 수는 제한적이지만 이러한 결과는 제품의 큰 잠재력을 보여주었습니다. 앞으로는 상용 제품 개발을 진행하기 전에 안정성과 신뢰도를 확인하기 위해 더 큰 규모와 여러 센터에서 임상 시험을 계속 확대할 것입니다.

시제품 단계 시험을 통해 양성 신호를 얻었습니다. 표준 항원을 검사 샘플로 사용하여 실험실 규모에서 민감도, 특이도, 신뢰성을 포함한 제품의 기본 기술 매개변수를 평가했습니다. 초기 결과는 제품이 이러한 기준을 잘 충족함을 보여주었으며, 이는 실제 환자 샘플을 대상으로 임상 시험 단계를 계속 진행할 수 있는 탄탄한 기반을 마련했습니다. 그러나 아직 시제품 단계이며 상용 제품으로 간주될 수 없다는 점을 강조하고 싶습니다.

현재 시험 대상 샘플 수가 제한되어 있지만, 이번 결과는 제품의 잠재력이 매우 크다는 것을 보여주었습니다. 앞으로는 상용 제품 개발에 앞서 안정성과 신뢰성을 확인하기 위해 더 큰 규모와 다기관 임상시험을 지속적으로 확대해 나갈 것입니다.

- 가까운 미래에 대한 지적 재산권 보호와 제품 상용화에 대한 기대에 대해 더 자세히 말씀해 주시겠습니까?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 연구 과정에서 저희는 상용화를 위한 탄탄한 기반을 마련하기 위해 지적 재산권 보호에 심혈을 기울였습니다. 현재까지 저희 그룹은 암 표지자 CEA 검출용 검사지, B형 간염 바이러스(HBsAg) 표면 항원 검출용 검사지, 그리고 병원 감염을 유발하는 박테리아 검출용 검사지와 관련된 3건의 특허를 출원했습니다. 현재까지 세 건의 특허 출원 모두 유효하다고 승인되었습니다. 이는 저희가 기술을 완성하고 제조업체와 협력하여 가까운 시일 내에 제품을 출시하여 지역 사회의 빠르고 편리하며 신뢰할 수 있는 검사 요구를 충족할 수 있도록 하는 중요한 단계입니다.

- 연구팀이 구현 과정에서 겪었던 어려움과 과제는 무엇이었나요? 그리고 프로젝트가 현재의 초기 성공을 거두는 데 결정적인 요인은 무엇이었나요?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 구현 과정에서 많은 어려움, 특히 자금과 실험 인프라의 한계에 직면했습니다. 그러나 초기 성공을 거둘 수 있었던 핵심 요인은 인내, 창의성, 과학자들 간의 학제 간 협력, 그리고 무엇보다도 진심을 다한 노력이었습니다. 과학기술부 와 연구 지원금의 지원을 통해 시제품을 완성하고 임상 시험 범위를 확대할 수 있기를 기대합니다. 더 나아가, 암 진단 및 모니터링을 위한 상용 제품을 출시하고, 동시에 이를 다른 여러 감염병에도 적용하여 공중 보건의 질 향상에 기여하는 것이 저희의 목표입니다.

- 암을 탐지하고 모니터링하는 것 외에 이 연구 방향은 어떤 다른 응용 분야를 열어줄 수 있을까요?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 이 연구 방향은 암 진단 및 모니터링 분야 외에도 다양한 가능성을 열어줍니다. 특히 H5N1 바이러스 검출 시험지를 분리된 바이러스 샘플과 감염성 기관지염이 있는 가금류 샘플에 적용하여 시험했습니다. 그 결과, 선택성이 100%에 도달했고 H5N1의 민감도는 PCR 검사의 Ct 35 역치와 동일한 것으로 나타났습니다. 이는 매우 자랑스러운 결과입니다. 이와 함께, 저희 그룹은 대장균, 클렙시엘라균, 녹농균과 같은 공기 중 미생물을 신속하게 검출하기 위한 바이오에어로졸 샘플링 및 면역크로마토그래피 기술 통합 솔루션도 개발했습니다. 상업적 규모의 생산 공정을 지속적으로 개선하고 구축한다면, 이 제품은 합리적인 가격으로 판매될 수 있을 것입니다. 이는 공중 보건에 기여할 뿐만 아니라 농업 및 축산 분야에서 질병 관리, 식품 안전 확보, 경제적 손실 최소화 등 다양한 분야에서 활용 가치를 제공할 것입니다.

- 앞으로 그룹은 연구를 더 높은 수준의 기술로 확장할 계획이 있나요?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 장기적인 비전을 바탕으로 저희 학제간 연구 그룹이 기업들의 신뢰할 수 있는 R&D 센터가 되기를 바랍니다. 저희 그룹은 생명공학 및 첨단 소재 분야의 강점을 바탕으로 사업 의뢰에 따라 기존 제품 개선 또는 신제품 개발을 위한 연구 계약을 체결할 준비가 되어 있습니다. 이를 통해 실질적인 가치를 지닌 솔루션을 창출하여 베트남 기업의 혁신 촉진 및 경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대합니다.

중기 계획에서는 암 마커뿐만 아니라 감염성 질환을 유발하는 박테리아 및 바이러스 신속 검사 키트의 상용화를 목표로 합니다. 동시에, 기존 수입 키트를 대체할 수 있는 LFIA 기술 기반 DNA/RNA 추출 키트 개발 및 출시에도 집중하고 있습니다. 이 키트의 가장 큰 장점은 세포 파쇄, 세척, DNA/RNA 회수의 모든 단계가 분리 스틱 소재에 통합되어 있어 추가 장비 없이 3~5분 만에 추출이 가능하다는 것입니다. 제품 가격은 시중 키트 대비 1/3~1/5에 불과합니다. 가장 큰 차별점은 저온 플라즈마 기술을 적용하여 완충 영역을 생성하여 DNA/RNA를 보존하고 쉽게 회수할 수 있도록 돕는 것입니다. 이는 작업 시간을 단축하고 비용을 크게 절감하는 새로운 방향으로, 의학 및 농업 분야의 연구 및 실제 적용에 적합합니다.

- BC&VT-S&T 부문의 설립 및 발전 80주년을 맞아, 젊은 과학자 세대에게 어떤 메시지를 전하고 싶으신가요?

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수: 과학 연구의 길은 도전으로 가득 차 있으며, 인내와 열정을 요구합니다. 저는 항상 "계속 노력하면 목표에 도달할 수 있다"고 믿습니다. 젊은 과학자 세대가 포부를 잃지 않고 아직 탐구해야 할 "백지 영역"이 많은 새로운 분야에 과감하게 도전하기를 바랍니다. 연구의 성공은 국제 논문 수뿐만 아니라, 더 중요하게는 실제로 삶에 적용되어 의료의 질 향상과 국가의 지속 가능한 발전에 기여하는 제품과 기술로 측정됩니다.

- Truong Thi Ngoc Lien 부교수님께 진심으로 감사드립니다!

과학기술소통센터

출처: https://mst.gov.vn/buoc-tien-moi-trong-theo-doi-tai-phat-ung-thu-va-tang-cuong-an-ninh-y-te-quoc-gia-197250924201144568.htm