바늘 없는 연속혈당측정기(Continuous Glucose Monitoring. 이하, CGM)를 개발하는 아폴론(대표 홍아람)은 美 매사추세츠공과대학(이하, MIT) 산하의 레이저생의학연구센터(Laser Biomedical Research Center. 이하, LBRC)와 함께 향후 2년간 라만분광(Raman spectroscopy)을 이용한 비침습 CGM을 개발하고 임상을 진행한다.

15일 아폴론에 따르면 이번 공동연구는 MIT 기계공학과 및 생물공학과 교수이자 LBRC 소장인 피터 소(Peter T. C. So) 교수가 총책임자가 되고, 기계공학과의 강전웅 박사가 주관한다. MIT는 아폴론의 라만 진단 기술 및 분광기 소형화 역량을 높이 평가해 아폴론의 김영규 박사를 2년간 방문연구원으로 초빙한다.

MIT의 강전웅 박사는 2020년 미국 국립의료원(NIH)과 삼성전자 종합기술원의 후원을 받아 세계적인 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 피를 뽑지 않고 피부에 레이저 빛을 조사하여 직접 포도당의 농도를 측정하는 논문 '생체 내 라만 분광법을 이용한 포도당 지문 직접 관찰(Direct observation of glucose fingerprint using in vivo Raman spectroscopy-다운)'을 게재한 바 있다.

논문에 따르면 전임상 오차율(MARD)이 6.6%로 기존 CGM 제품들보다 성능이 우수하여 주목을 받았다. 이번 공동연구는 당시 연구결과를 인체에 적용하는 첫 시도이며, 기기의 크기도 신체에 부착할 정도로 축소시키는 것을 목표로 한다.

라만 분광이란 레이저 빛이 물질에 닿아 산란될 때 발견되는 고유 진동으로 물질을 식별하는 분석법이다. 비침습, 비파괴적인 방식으로 물질을 식별하는 능력이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다.

아폴론은 이 분야에 강점을 가진 스타트업으로 2021년 설립되었다. 인공지능(AI) 머신러닝을 통해 라만 신호를 분별해 각종 질환들을 진단하는데 뛰어난 성과를 발표해온 서울아산병원의 김준기 교수와 주미연 박사가 이 회사의 과학자문과 최고기술책임자(CTO)를 맡고 있다.

아폴론 홍아람 대표는 “과학기술 분야의 세계 최고 대학인 MIT와 공동연구를 체결한 것은 국내 스타트업계에서는 매우 드문 사례로, 차세대 CGM 개발에 한발 다가선 고무적인 일이라고 생각한다”고 말했다.

비침습 CGM 개발은 2000년대 초반부터 꾸준히 시도되었지만 현재까지 FDA 승인과 유의미한 매출로 이어진 사례가 없었다. 이에 대해 아폴론 주미연 CTO는 "이미지센서 및 소형 분광기술이 눈부시게 발전한 최근 들어서야 드디어 가능성이 엿보인다"며, "의료 및 정밀공학 분야에서 한국 인재들이 세계 최고 수준인만큼 우리가 가장 잘할 수 있는 영역으로 아폴론은 이번 임상 결과를 바탕으로 5년내 FDA 인허가를 마치고 상용화할 계획이다"라고 밝혔다.

주미연 CTO는 아폴론 합류 이전에는 이전에는 서울아산병원 의생명공학연구센터에서 박사 후 연구를 수행했으며, 가장 최근 연구로 지난 5월 바이오소재 및 의공학 분야의 저명 학술지인 'Bioengineering and Translational Medicine'에 게재된 '머신러닝 알고리즘으로 검증된 표면 강화 라만 분광법을 사용하여 아포지단백 E 녹아웃 마우스 모델의 혈액 한 방울을 통한 라벨 없는 죽상 동맥 경화증 진단(Label-free atherosclerosis diagnosis through a blood drop of apolipoprotein E knockout mouse model using surface-enhanced Raman spectroscopy validated by machine learning algorithm-다운)'을 꼽을 수 있다.

한편, MIT 레이저생의학연구센터(LBRC)는 레이저와 분광학의 임상 응용 분야를 발전시키는데 필요한 기초 과학을 연구하고 새로운 기술을 개발하는 것을 목적으로 NIH의 지원을 받아 설립된 미국에서 가장 오래된 의광학 연구센터 중 하나이다.

1931년 설립된 조지 해리슨 분광학 연구소 내의 의광학 연구센터에서 시작되었다. LBRC 연구원들은 빛을 이용한 질병의 진단, 세포와 조직의 생물물리학 및 생화학적 특성 조사 등 의료 분야에 레이저 기반의 새로운 이미징 및 분광 기술을 활용하고 있다.