오지에서도 활용할 수 있는 소변 분석 앱 개발

2019-01-15 10:12:28 손승빈 기자
▲새로운 스마트폰 앱과 실험실 키트가 개발됐다(사진=ⓒ123RF)

소변 검사는 비침습적이며 빠르고 비용 대비 효과적으로 다양한 질병을 검사할 수 있는 방법이다. 더욱 효과적인 검사를 위해 연구진은 다양한 박테리아와 병원균을 약 1시간 내에 감지할 수 있는 새로운 스마트폰 앱과 실험실 키트를 개발됐다. 여기에 한 연구팀이 진단학의 토대를 형성할 수 있는 라임병의 소변 시그니처를 밝혀내 기대를 모으고 있다.

새로운 스마트폰 소변 분석 앱

소변 검사(Urinalysis, UA)는 일반적인 질병 또는 증상을 확인하기 위해 의사들이 소변을 사용해 실시하는 일련의 검사다. 연례 건강검진에서 일반적으로 하는 검사의 일부이기도 하다. 소변 검사로 신장 질환이나 간 질환, 당뇨병 같은 특정한 질병의 초기 단계를 확인할 수도 있다.

캘리포니아대학의 한 연구팀은 새로운 스마트폰 앱을 개발했는데, 이 스마트폰 앱과 실험실용 키트를 사용하면 어떠한 특수 장치 없이도 박테리아를 확인할 수 있다. 즉, 세계 어디서든 사용이 가능하다는 의미다. 의사는 이 앱을 사용해 한 시간 내에 질병을 진단할 수 있기 때문에 환자는 빠르게 치료를 받아 회복할 수 있으며 치료비를 절감할 수 있다.

연구팀은 이 앱으로 요도관 감염을 빠르게 진단할 수 있다는 것을 입증했다. 요도관 감염은 세계적으로 많은 환자가 앓는 증상 중 하나다. 특히 임신부가 요도관 감염에 걸리면 유산으로 이어질 가능성이 있다.

화학반응을 확인하기 위해 앱을 통해 스마트폰의 카메라를 사용하고 스마트폰의 계산 기능으로 한 시간 내에 진단이 가능한 메커니즘이다. 보통, 검사 결과는 다음날 확인할 수 있다. 이 장치는 스마트폰 배터리로 작용하기 때문에 전기 공급이 없는 오지에서도 사용할 수 있다는 장점이 있다.

실험실용 키트의 가격 생산가가 100달러(11만원) 이하다. 구성품으로는 스마트폰, 열판, 발광다이오드(LED) 및 판지상자가 있다.

결과를 빠르게 도출할 수 있는 소변검사는 최적의 비침습적 방법이지만 혈액과 배설물에 들어있는 병원균을 감지하는 데에도 사용할 수 있어 임상적 활용도를 확대할 수 있다. 그리고 이론상 이 앱은 사람의 건강에 위협이 될 만한, 향후 걸릴 수 있는 병원균을 감지할 수 있도록 수정할 수 있다.

▲소변 검사는 여러 가지 질병을 검사할 수 있는 비침습적이며 비용 대비 효과적인 방법이다(사진=ⓒ123RF)

이 앱은 약물 내성 박테리아를 해결할 수 있는 열쇠가 될 수 있다. 무료이며 안드로이드 폰으로 이용 가능하며, 앱 자체에서 단계별 설명서를 제시해 설명을 따라 테스트를 진행할 수 있다.

라임병 진단을 위한 새로운 소변 분석

한편, 라임병 진단을 위한 새로운 소변 분석 방법이 개발됐다. 감염성 라임병은 북미에서는 박테리아 보렐리아 버그도페리(Borrelia burgdorferi)와 보렐리아 메이요니(Borrelia mayonii)로 유발된다. 유럽과 아시아에서는 보렐리아 아프젤리(Borrelia afzelii)와 보렐리아 가리니(Borrelia garinii)에 의해서도 유발된다. 주로 감염된 참진드기에 물린 사람에게 발생하는 질병이다.

이 진드기는 박테리아를 확산시키기 전 최대 이틀 동안 숙주에 붙어 있고 감염된 진드기에 물린 부위 주위로 이동성 홍반이라고 알려진 발진이 생긴다. 이 발진은 가렵거나 통증이 유발되지는 않지만 발열과 두통, 피로 등의 증상이 나타난다.

치료를 하지 않는 경우 초기 증상이 진행돼 얼굴로 발진이 퍼지거나 관절통, 심각한 두통, 심계항진 등이 나타난다. 심지어 치료 후에도 환자 중 10~20%가량은 최소 6개월 동안 관절통이나 기억 상실, 만성 피로 등의 증세를 보일 수 있다.

▲새로운 소변 검사로 라임병을 진단할 수 있다(사진=ⓒ123RF)

라임병 진단은 주로 증상과 진드기 노출 여부를 토대로 내려지며 항체 기반 혈액 테스트로 확진하게 된다. 한편, 최근 CDC의 연구팀이 소변검사로 라임병을 진단할 수 있는 방법을 개발했다.

연구팀은 라임병의 특별한 대사물질을 확인하기 위해 라임병 초기 환자 14명과 다른 혈액 질병 환자 14명, 대조군으로 활용한 건강한 피험자 14명의 소변 샘플에서 소형 분자 대사물질을 조사했다. 그리고 초기 라임병에서 변형되는 경로로 트립토판의 대사 작용을 확인했다. 그리고 초기 라임병의 대사성 시그니처를 만들기 위해 트립토판을 활용했다.

연구팀은 이러한 시그니처로 초기 라임병을 71~100%의 정확성으로 진단할 수 있다고 밝혔다. 향후 대규모 집단 실험이 필요하다고 덧붙였지만 이 테스트로 라임병을 소변 검사로 진단하는 것이 가능해졌다.

[리서치페이퍼=손승빈 기자]

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