차세대 클라우드형 병원정보시스템이 상용화되면 환자는 어떤 병원에 가서도 본인의 의료기록, 유전체, 그리고 라이프로그(생활습관 데이터)가 반영된 개인 맞춤형 치료를 받을 수 있게 된다. 병원에 직접 방문하지 않고도 각종 웨어러블 디바이스를 통해 생애전주기 검사가 가능해진다. 인공지능을 통해 개인의 유전체에 따라 질병을 예방할 수 있도록 사전에 검사를 권고하고 생활습관을 개선할 수 있다.
▼ 고려대의료원의 미래의학 10대 선도기술 ▼1. 암 정밀 진단·치료=미래의 암 진단은 유전체 분석을 통해 보다 정밀해질 것이다. 획득된 개인의 유전체 분석 정보는 가족력과 생활 패턴까지 데이터화해 인공지능 빅데이터 분석 과정을 거치게 된다. 다양한 임상 데이터 조합과 분류가 동시에 이뤄지기 때문에 발병하기 전에 예방법을 제시하거나 발병하더라도 최적의 개인 맞춤형 치료법을 도출해줄 것이다.
2. 클라우드형 공유 병원정보시스템=클라우드형 공유 병원정보시스템은 환자의 유전정보와 임상정보, 생활환경, 습관정보까지 체계적으로 데이터화해 연구개발하는 빅데이터 클라우드 플랫폼이다. 클라우드 플랫폼을 통해 서로 떨어져 있는 병원간의 정보 공유가 간편해지고 진단과 맞춤형 치료법 도출도 빨라지게 될 것이다. 또 플랫폼과 모바일 디바이스의 연계를 통해 사전 예방과 사후관리까지 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다.
3. AI 기반 신약 설계=전 세계 논문, 임상 정보 등의 데이터를 체계화해 네트워크로 연결한 인공지능 딥러닝 기술로 최적의 화학 구조식을 계산해 도출함으로써 최상의 신약 후보 물질을 추천받을 수 있다. 이렇게 추려진 후보 물질들은 최종적으로 안전한 임상 테스트만 거치게 돼 신약 개발 기간과 비용을 줄일 수 있다.
4. 체액생검=체액생검은 체액을 검체로 해 DNA, RNA, 단백질 등을 정밀하게 분석해 진단하기 때문에 임상적 유용성이 높아진다. 또 비침습적인 검사이기 때문에 침습적인 조직생검과 달리 통증이나 후유증이 없어 안전하고 빠른 결과를 얻어낼 수 있다. 암뿐만 아니라 다양한 질병진단과 변이추적에도 유용하다. 앞으로는 체액생검 기술을 통해 병원에 오지 않고 생애전주기에 걸쳐 각종 질환에 대한 진단이 가능해질 것이다.
5. 휴먼 마이크로바이옴=장내미생물의 균형이 질병 유발의 주요한 원인이 되고 있음이 밝혀졌다. 마이크로바이옴 연구는 미생물을 인간의 신체 일부로 인식하고 이해하는 공생체의 개념으로 접근해야 한다. 휴먼 마이크로바이옴 연구를 통해 불균형한 식단, 항생제 남용 등으로 인해 발생하는 현대인의 장내 미생물 불균형 문제를 근원적으로 해결해 건강 균형을 유지하고 질병을 예방할 것이다.
6. 유전자 가위=유전자 가위 기술을 통해 그동안 정복하기 어려웠던 암, 혈액병, 혈우병 등의 난치병을 치료하고 언젠가는 발병 이전에 유전적 결함을 정상 상태로 편집함으로써 원천적으로 난치병을 정복할 날이 올 것이다.
7. 페이션트 온 어 칩=장기세포를 반도체 제조 공정과 결합해 배양하는 생체 모방칩(Organ-on-a-chip)기술이 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 이렇게 만들어진 칩은 다양한 약물 반응과 흡수율을 파악하는 데 사용 가능하다. 생체 모방칩이 모여 장기들 간의 상호작용 연구도 가능하다. 여기에 환자의 질병 세포를 이식하면 페이션트 온 어 칩(Patient-on-a-chip)이 된다. 이렇게 만들어진 칩을 이용해 약물 반응을 테스트함으로써 개인별 맞춤형 치료법을 도출할 수 있다. 동물 임상의 윤리적인 문제를 해결하고 비용과 시간을 줄여주는 미래 의료의 솔루션은 작은 칩 위에 있다.
8. 3차원 장기 프린팅=3D 프린팅 기술이 의료 분야에도 적용되고 있다. 다양한 세포, 성장인자 등 바이오잉크를 활용한 프린팅 기술을 이용하면 기계식 인공심장이나 인공폐를 대체해 부작용 없는 맞춤형 인공장기를 만들어 낼 수 있다. 또 귀와 코 같은 신체 일부를 자연스러운 형태로 만들어냄으로써 외상 치료 성공률과 심리적인 만족도도 동시에 높여줄 수 있다.
9. 착용형 소프트 로봇=미래의 의료현장에서는 영화 아이언맨이 현실화될 것이다. 인공지능을 갖추고 섬세하게 제어되는 의료로봇이 의료진과 함께 협업을 수행할 것이다. 크고 무겁고 딱딱한 웨어러블 로봇 대신 유연한 착용형 로봇 개발을 통해 환자에게는 가볍고 착용감이 좋은 재활로봇을 제공하고 의사에게는 정확한 데이터를 제공하는 센서 글로브를, 치료사에게는 환자 부축을 위한 근력증강 슈트(Suit)를 제공할 것이다.
10. 메모리 에디팅=수많은 신체기관 중에 가장 미지의 영역인 뇌. 이 뇌의 기억을 편집할 수 있다면 우리 삶에 어떤 변화가 오게 될까. 미래의 메모리 에디팅 기술은 지우고 싶은 트라우마는 선별해 지워 주고 죽어 있던 기억은 되살려줌으로써 치매 같은 질병을 치료할 수 있을 것이다.
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