임상 미생물 진단 혁신 기업 퀀타매트릭스(대표 권성훈)는 서울대학교병원, 서울대학교 공과대학과 공동 개발한 올인원 신속 항균제 감수성 통합 검사 솔루션인 ‘uRAST (Ultra-Rapid Antimicrobial Susceptibility Testing)’ 원천기술이 우리나라 진단 업계에서 처음으로 유명 학술지인 ‘네이처(Nature)’ (Impact factor: 64.8) 본지에 게재됐다고 25일 밝혔다.

평균적으로 항균제 감수성 검사는 채혈 이후 최소 3일 이상이 소요되는데, 최초 단계인 혈액 배양 과정에만 1~2일이 소요된다. 기존에 혈액 배양 이후 단계를 단축한 제품들은 개발됐으나, 시간이 가장 많이 소요되는 혈액 배양 단계를 단축한 제품은 없었다. 혈액 배양 단계를 줄이기 위해 국내외의 많은 연구팀이 노력해 왔지만, 혈액 내에 적은 수라도 균이 존재하는 경우 이를 증식 시켜서 존재 여부를 확인하는 과정인 혈액 배양 시간을 단축하는 데에는 한계가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 퀀타매트릭스, 서울대학교, 서울대병원은 기존의 혈액 배양 과정을 생략한 혁신적인 기술인 ‘uRAST’를 개발했다. 

퀀타매트릭스에 따르면 ‘uRAST’에서는 미생물에 결합하는 능력을 가진 합성 나노입자로 균(박테리아)을 혈액으로부터 선택적으로 분리해 순수한 균 샘플을 확보하고, 퀀타매트릭스의 균 동정(Identification) 기술인 ‘QmapID(Quick Mapping ID Assay)’와 이미 사업화 중인 신속 항균제 검사인 ‘dRAST (direct & Rapid Antimicrobial Susceptibility Test)’와 같은 혁신 기술들과 융합돼, 채혈 이후 평균 13시간 이내에 빠른 검사 결과를 제공한다. 

특히 검사 정확도는 94.9%로 기존 검사법과 높은 일치 결과를 보였다. 이는 혈액 감염 초기에는 혈액 내의 소량의 작은 균 (1/109 혈구)을 감지해야 해서 기술적으로 불가능하다고 알려진 난제를 해결한 것이다. ‘uRAST’ 기술이 상용화되면 의료진과 환자들에게 더 빠르고 정확한 진단과 치료 기회를 제공할 것이라는게 회사 설명이다.

회사는 ‘uRAST’를 서울대병원의 패혈증 환자 샘플에 적용하였을 때, 혈액 배양 양성 판정으로부터 최적 항균제 처방까지 소요 시간을 현재 검사법 대비 평균 48시간을 단축하는 것을 확인했다. 이는 혈액 배양, 균 동정, 항균제 감수성 검사 등으로 물리적으로 분리된 단계별 순수한 검사 시간뿐 아니라, 단계별 순차적 이동에 따른 대기 시간 등에 걸리는 시간을 줄일 수 있어 실제 임상 현장에서는 환자에게 최적 항균제를 처방하는데 소요되는 더 많은 시간을 줄일 수 있다는 의미이다. 

‘uRAST’ 기술은 채혈 이후 평균 13시간 이내에 신속한 검사 결과를 제공하므로, 응급 치료를 위한 병원의 운영 현황과 워크플로우상에서 24/7 (하루 24시간, 일주일 7일 운영) 미생물진단검사실을 구현하는 가장 적합하고 유망한 솔루션이 될 것으로 기대된다고 회사는 설명했다.

서울대학교병원 감염내과 박완범 교수는 “항균제 감수성 검사에 걸리는 시간이 길어, 최적 항균제를 적기에 투여받지 못하여 사망한 환자들이 상당히 많이 발생하고 있는 것이 현실”이라면서 “uRAST와 같은 신속 검사가 도입될 경우 패혈증 환자의 생존율을 획기적으로 높일 수 있어, 환자의 치료에 근원적인 혁신을 가져오는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 강조했다.

서울대학교병원 진단검사의학과 김택수 교수는 “채혈 이후 빠른 시간 안에 필요한 모든 진단 검사 과정을 통합한 검사 기술은 패혈증 진단에서 획기적인 발전”이라며 “이번 연구 성과를 시작으로 uRAST가 머지않은 미래에 혈액 속 병원균의 동정 및 치료 옵션을 신속히 제공하는 신의료기술로 활용되길 바란다”고 말했다.

퀀타매트릭스 권성훈 대표는 "이번 네이처 본지에 게재된 'uRAST' 기술은 혈액 배양 과정을 생략한 올인원 진단 기술로써 향후 퀀타매트릭스는 이 기술을 통하여 약 56억 달러(원화 기준 약 7.6조 원)의 항균제 감수성 검사 시장뿐 아니라 약 43억 달러(원화 기준 약 6조 원)의 혈액 배양 시장까지 통합하여, 약 147억 달러(원화 기준 약 20조 원)에 달하는 전 세계 임상 미생물 검사 시장을 선도할 수 있을 것으로 예상한다"고 전했다.