과학자들, 겉보기에는 건강한 신생아의 패혈증 예측 도구 개발

신생아의 유전적 표지가 증상이 나타나기 전에 신생아 패혈증을 예측할 수 있다는 새로운 연구 결과가 발표되었습니다.

UBC와 SFU 연구자들이 감비아의 의료 연구 위원회(MRC) 유닛과 협력하여 진행한 이 연구는 신생아 패혈증이 특히 우려되는 저중소득 국가(LMIC)에서 건강 관리 근로자들이 아기를 더 일찍 진단하는 데 도움이 될 잠재력이 있습니다. 연구 결과는 eBioMedicine에 게재되었습니다.

“신생아 패혈증은 생후 28일 이내에 발생하는 심각한 감염에 대한 신체의 비정상적인 반응으로 인해 발생합니다. 전 세계적으로 매년 약 130만 명의 아기가 영향을 받으며, 불행히도 LMIC에서는 이러한 비율이 더 높습니다.”라고 연구의 첫 번째 저자이자 UBC MD/Ph.D. 학생인 Andy An이 말했습니다. “치료가 성공하더라도 패혈증은 아동의 발달 지연을 초래할 수 있어 인지 결핍과 장기적인 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 가능한 한 빨리 인지함으로써 우리는 신생아를 즉각적으로 치료할 수 있으며, 이상적으로는 이러한 피해를 예방할 수 있습니다.”

신생아 패혈증은 매년 전 세계적으로 약 20만 명의 사망을 초래하며, LMIC에서 가장 높은 비율을 보입니다. 캐나다에서는 약 200명의 출생 중 1명으로 위험이 낮지만, 조산 아기에게는 더 높은 위험이 있습니다.

건강에 대한 확률 게임

패혈증을 진단하는 것은 의사와 가족 모두에게 도전이 됩니다. 증상이 다른 많은 질병과 유사하게 보일 수 있으며, 패혈증 존재 여부를 확인하기 위한 검사에는 며칠이 걸릴 수 있고 항상 정확하지 않으며, 대개 병원에서만 이용 가능합니다. 불확실성은 항생제로 긴급 치료를 지연시킬 수 있습니다.

“패혈증이 임박해 있다는 것을 알면 의사들이 적절한 치료를 결정하는 데 더 많은 시간을 가질 수 있습니다.”라고 UBC 미생물학 및 면역학과의 공동 선임 저자 Dr. Bob Hancock가 말했습니다. “신생아 패혈증의 결과는 가장 취약한 개인에게 매우 심각하므로 조기에 진단하여 의사를 돕고 안내하는 것은 생명을 구할 수 있습니다.”

공정한 건강 관리 접근

연구자들은 감비아에서 출생 시 720명의 신생아의 혈액 샘플을 채취한 대규모 연구에 참여했습니다. 이 코호트에서 15명의 아기가 조기 발병 패혈증을 앓았습니다.

연구자들은 패혈증을 예측할 수 있는 생물학적 표지를 찾기 위해 출생 시 활성화된 유전자의 발현을 매핑하는 기계 학습을 사용했습니다.

“우리는 조합했을 때 신생아의 패혈증을 90%의 정확도로 예측할 수 있는 네 가지 유전자를 발견했습니다.”라고 공동 선임 저자이자 SFU 분자 생물학 및 생화학과의 조교수인 Dr. Amy Lee가 말했습니다. “이 연구는 코호트 내 모든 아기의 출생 당일 샘플이 이용 가능했기 때문에 패혈증 아기가 아프기 전 발현된 유전자를 연구할 수 있는 독특한 기회였습니다. 대부분의 다른 연구들은 아기가 이미 아플 때 존재했던 표지인 경우만 발표했기 때문에 이는 예측 가능한 표지가 아닙니다.”

“패혈증 조기 인식은 아기의 생존에 필수적이며, 특정 위험에 처한 아기를 ‘예측’할 수 있는 표지를 식별하는 것은 엄청난 이점이 될 것입니다. 그렇게 되면 우리는 특정 감시 및 치료를 이런 아기들에게 집중할 수 있게 됩니다.”라고 감비아 MRC 유닛의 연구 임상 부분을 이끌었던 Dr. Beate Kampmann이 말했습니다.

연구자들은 이 표지가 하루에 PCR 검사에 통합될 뿐만 아니라 휴대용 진료 기기에도 통합되기를 희망합니다.

“현재 유전자 발현을 검사할 수 있는 진료 기기가 있는데, 예를 들어 COVID-19와 독감은 단 한 방울의 혈액으로 검사할 수 있습니다. 이 기기는 배터리를 포함한 전원 공급원이 있는 곳 어디에서든 작동할 수 있으며, 훈련받은 의료 제공자뿐만 아니라 누구나 사용할 수 있습니다.”라고 Dr. Hancock이 말했습니다. “이 휴대용 기기는 이 ‘표지’를 상대적으로 쉽게 그리고 저렴하게 인식하도록 재조정될 수 있습니다.”

연구의 다음 단계는 이 표지가 다른 인구에서 패혈증을 예측하는 데 성공적이라는 것을 입증하고 방법론을 검증하기 위한 대규모 전향적 연구를 포함하며, 그 후 관련 정부 기관의 승인을 위한 진료 도구 개발을 포함할 것입니다.