퀀타매트릭스, 세계 최단 항생제 찾는 기술 '네이처' 본지 게재

[이데일리 석지헌 기자] 임상 미생물 진단 혁신 기업 퀀타매트릭스(317690)는 서울대학교병원, 서울대학교 공과대학과 공동 개발한 올인원 신속 항균제 감수성 통합 검사 솔루션인 ‘uRAST (Ultra-Rapid Antimicrobial Susceptibility Testing)’ 원천기술이 국내 진단업계 최초로 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 본지에 게재됐다고 밝혔다.

네이처 홈페이지에 게재된 퀀타매트릭스 논문.(출처= 네이처 홈페이지 갈무리)

24일(현지시간) 네이처 본지는 퀀타매트릭스의 올인원 항균제 감수성 검사 솔루션 ‘uRAST’(Ultra-Rapid Antimicrobial Susceptibility Testing) 원천기술에 대한 임상시험 결과을 담은 논문을 소개했다. 논문명은 ‘Blood culture-free ultrarapid antimicrobial susceptibility testing’(혈액 배양 없는 초고속 항생제 감수성 검사)이다. 이 검사 솔루션은 기존 72시간 이상 걸리던 항생제 찾는 시간을 13시간 이내로, 약 5분의 1로 단축시킨 것을 확인했다. 이는 세계 최단 시간이다.

영국 의학저널 랜싯에 따르면 2019년 전 세계에서 항생제 내성으로 사망한 사람은 127만 명에 달하며, 2050년에는 암으로 사망한 사람 820만 명보다 1.2배 많은 1000만 명을 돌파할 전망이다. 세계보건기구(WHO)는 항생제 내성 문제가 코로나19 팬데믹 수준의 최대 보건 위기를 낳을 것이라 경고하기도 했다.

패혈증은 뇌졸중 또는 급성 심근경색과 같이 치료의 ‘골든 타임’이 있는 질환으로, 최적 항균제 처방을 적기에 받지 못할 경우, 환자의 시간당 생존율이 9%씩 급격하게 감소해 30일 내 사망률이 30%에 이르는 치명적인 질환이다. 이 때문에 신속한 진단을 위해서는 환자 혈액 내 존재하는 균의 증식을 억제하는 최적 항균제의 처방이 필수적이다.

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 위한 국내·외의 많은 연구팀들이 노력이 있었으나, 혈액 내에 적은 수라도 균이 존재하는 경우 이를 증식시켜 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. ‘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. 검사 정확도는 94.9%로 기존 검사법과 높은 일치 결과를 보였다.

장시간이 소요되는 혈액 배양 과정을 생략하고 균 동정 및 항균제 감수성 검사를 한 번에 포함한 임상 미생물 올인원 진단 기술 ‘uRAST’를 서울대병원의 패혈증 환자 샘플에 적용했을 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 각 단계별 순수한 검사 시간뿐 아니라, 단계별 순차적 이동에 따른 대기 시간 등에 소요되는 시간을 줄일 수 있어 실제 임상 현장에서는 환자에게 최적 항균제를 처방하는데 소요되는 더 많은 시간을 줄일 수 있다는 의미다.

권성훈 퀀타매트릭스 대표는 “이번 네이처 본지에 게재된 ‘uRAST’ 기술은 혈액 배양 과정을 생략한 올인원 진단 기술로써 향후 퀀타매트릭스는 이 기술을 통해 약 56억 달러(원화 기준 약 7조6000억원)의 항균제 감수성 검사 시장뿐 아니라 약 43억 달러(원화 기준 약 6조 원)의 혈액 배양 시장까지 통합해 약 147억 달러(원화 기준 약 20조 원)에 달하는 전 세계 임상 미생물 검사 시장을 선도할 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.