만성 신장질환 증가와 이식 거부 예측의 어려움으로 정밀 진단 기술의 필요성이 확대됨
- 만성 신장질환은 유럽에서 1억 명 이상에게 영향을 미치며 연간 약 1,400억 유로의 의료 비용 발생
- 말기 신장질환 환자에게 신장이식은 중요한 치료 옵션이지만, 약 10%는 첫 1년 내 이식 거부 발생
- 이식 거부는 다양한 요인이 복합적으로 작용하여 예측이 어려운 문제가 있으므로 보다 정확한 진단과 개인별 위험 평가를 위한 정밀의료 접근의 필요성이 증가함
임상·면역·유전·바이오마커 데이터를 통합한 AI 기반 위험 예측 도구 개발 및 검증
- EU-TRAIN 프로젝트는 환자별 이식 거부 위험을 정량화하기 위해 EU-TRACER 도구를 개발하였는데 해당 도구는 임상, 면역, 유전, 바이오마커 데이터를 통합하여 실시간으로 환자 상태를 평가함
- 5,000명 이상의 신장이식 환자 데이터와 추가 환자 연구 데이터를 결합한 뒤 554명 환자의 수천 개 데이터 포인트를 활용하여 머신러닝 및 통계 모델을 통해 바이오마커의 예측 성능 분석함
- 연구 결과, 대부분의 바이오마커는 기존 방법 대비 큰 개선을 보이지 않았으나 CD4 단백질과 항-HLA 항체(DSA)는 이식 거부 예측에 유의미한 영향을 미침
- 두 번째 연구에서는 AI 기반 EU-TRACER 알고리즘을 342명의 환자에게 적용하여 공여자 유래 세포유리 DNA(dd-cfDNA) 등 비침습적 바이오마커를 포함한 주요 예측 변수를 통합 분석함으로써 생검 감소 효과를 검증하고 임상의 의사결정을 지원함
비침습적 진단과 정밀의료 기반 치료를 통해 환자 부담 감소 및 의료 효율성 향상이 기대됨
- EU-TRACER 적용 결과 기존 대비 약 64%의 생검이 생략되었으며 이식 거부율, 신장 기능, 사망률 등은 유사한 수준을 유지하였고 이는 침습적 생검을 안전하게 줄일 수 있음을 시사
- 또한 비침습적 바이오마커와 유전자 발현 데이터를 활용할 경우 예측 정확도가 약 30% 향상되기에, 해당 연구는 보다 정확한 진단 및 치료를 위한 개인 맞춤형 정밀의료 발전을 도울 수 있음
- 향후 더 다양한 환자군에서 검증을 진행하고, 심장 이식 등 다른 장기 이식으로 적용 확대 계획 중이며 궁극적으로 데이터 기반 정밀의료를 이식 치료의 표준으로 확립하는 데 기여할 것으로 기대됨
EU-TRAIN 프로젝트
- 기간 : 2018.01∼2024.06
- 예산 : 약 664만 1546 유로 (EU 약 664만 1546 유로 지원)
- 총괄 : INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE (프랑스)
