"집에서 정확한 진단이 가능한 시대"...씨젠의 청사진

• 천종윤 씨젠 대표 인터뷰
• "전 세계 과학자가 함께 만드는 진단 생태계, 질병 없는 세상 구축 목표"
• 세계 최대 진단학회서 PCR 자동화 '큐레카', 데이터 분석 '스타고라' 공개

ADLM 2025 씨젠 부스

[미국 시카고=차지현 기자] 무병장수는 인류의 오랜 염원이다. 수천 년 전부터 인류는 질병의 원인을 밝히고 이를 치료하기 위해 온갖 방법을 동원해왔다. 하지만 현대의학의 눈부신 진보에도 불구하고 많은 이들이 여전히 질병의 고통에서 벗어나지 못하고 있다.

난제에 맞서 '질병 없는 세상'을 꿈꾸는 국내 기업이 있다. 분자진단 전문기업 씨젠이 그 주인공이다. 씨젠은 최근 세계 최대 규모 진단·검사 분야 전시회 진단검사의학회(ADLM 2025)에서 무인 PCR 자동화 시스템과 진단 데이터 분석 플랫폼을 공개, 보건의료의 새 지평을 열겠다는 포부를 내놨다.

이 같은 비전을 직접 설계하고 끌고 온 인물이 바로 천종윤 씨젠 대표다. 이화여대 생물과학과 교수 출신 천 대표는 2000년 씨젠 설립 후 20년 넘게 분자진단 외길을 걸어왔다. 그는 코로나19 팬데믹 시기 기민한 대응으로 씨젠을 연매출 1조원대 기업으로 키운 주역으로도 꼽힌다.

미국 일리노이주 시카고 맥코믹 컨벤션 센터에서 열린 ADLM 2025 현장에서 천 대표를 만나 그가 구상하는 글로벌 진단의 새 패러다임과 이를 현실화할 해법에 대해 들어봤다.

천종윤 씨젠 대표

이번 ADLM 학회에서 무인 PCR 자동화 시스템 '큐레카'(CURECA)를 공개했다. 어떤 제품인가.

큐레카는 PCR 검사 과정 전반을 완전자동화한 세계 최초의 시스템이다. 크게 ▲검체 자동 전처리 장치(CPS)와 ▲핵산 추출부터 유전자 증폭, 결과 분석을 수행하는 검사 장비(CEFA) 등 2개 파트로 구성된다. 이 시스템은 24시간 연속으로 검사할 수 있으며, 인간 오류(휴먼 에러)를 최소화해 검사 결과의 일관성과 신뢰도를 크게 높인 게 특징이다.

큐레카는 어떤 점에서 기존 분자진단 장비와 차별화되나.

큐레카는 단순한 장비가 아니라 미래 진단의 새로운 개념이다. 전 세계적으로 PCR 기술이 나온지는 꽤 오래 됐지만 아직도 많은 과정이 수작업으로 진행된다. 샘플을 넣거나 시약을 교체하는 과정에는 여전히 사람이 필요했다.

큐레카는 시료 전처리부터 검체 보관, 시험 설계, 분석, 리포팅까지 완전 무인화(fully unattended) 자동화를 실현했다. 샘플을 넣는 순간부터 결과가 나올 때까지 사람 손이 단 한 번도 닿지 않도록 설계한 셈이다.

큐레카는 상황에 따라 검체 처리 과정을 자동으로 조정할 수도 있다. 샘플이 장비에 들어오면 큐레카는 모니터를 통해 결과를 언제 받을 수 있는지, 전체 프로세스를 처리하는 데 드는 비용은 얼마인지 등을 실시간으로 알려준다. 만약 저렴한 가격을 원한다면 또는 매우 빠른 처리를 원한다면 장비가 알아서 그에 맞는 방식으로 설계해 작업 가능하다.

소변이나 대변처럼 점도나 이물질이 많은 검체도 큐레카로 자동 전처리가 가능하다고 들었다. 구체적으로 어떤 기술이 적용됐나.

기존 장비로는 점도가 높거나 고형물이 섞인 검체는 자동화하기 어려웠다. 예를 들어 혈액은 상태가 균일한 반면 대변(스툴) 샘플은 정말 까다롭다. 어떤 건 딱딱하고 어떤 건 무르고 늘 상태가 다르다. 객담(가래) 역시 대변처럼 점도가 높고 상태가 일정하지 않아 일반 분자진단 기기에는 바로 투입할 수 없었다.

큐레카는 이걸 시각적으로 판단한다. 샘플이 단단한지, 무른지 물리적 특성을 기계가 직접 보고 파악해서 그에 맞는 처리 방식을 적용한다. 기존 글로벌 기업들이 이걸 못한 이유는 생각의 방식이 달랐기 때문이다. 조금씩 개선만 하다 보니 완전히 새로운 접근을 하지 못한 거다. 큐레카는 완전히 다른 발상에서 출발한 시스템이다.

PCR 전자동화 시스템 '큐레카'

큐레카 도입이 검사 인력 운영에도 영향을 줄 수 있을 것으로 보는지.

기술자 문제로 어려움을 겪는 실험실이 많다. 기술자 10명이 필요한 곳에서 큐레카 1대만으로 1~2명 인건비 수준으로 동일한 작업을 수행할 수 있다. 그렇다면 굳이 10명, 20명이 필요하지 않다.

특히 우리가 관심을 두는 건 '얼마나 효율적으로 운영할 수 있느냐'다. 대변을 옮기거나 반복적인 작업을 하는 대신 인력들이 더 고차원적인 업무에 집중해야 한다고 생각한다. 큐레카는 그런 전환을 가능하게 한다.

큐레카의 모듈형 시스템은 어떤 현장에 유용하며, 실제 어떤 방식으로 커스터마이징 가능한가.

실험실마다 환경이 모두 다르기 때문에 하나의 고정된 장비로는 각 현장의 요구를 만족시킬 수 없다. 하루에 100개 샘플을 처리하는 실험실도 있고, 3000개 이상 샘플까지 처리해야 하는 곳도 있다. 그래서 우리는 기능별 모듈을 분리해 커스터마이징이 가능하도록 설계했다.

큐레카는 샘플 수량에 따라 시스템을 확장하거나 조절할 수 있다. 일반 자동화 기계는 기능이 고정돼 있고 샘플 수가 늘어나면 기계를 더 사야 한다. 하지만 큐레카는 모듈화돼 있는 만큼, 큐레카는 실험실 여건에 맞춰 자유롭게 구성할 수 있다.

이번 ADLM에서 실시간 진단 데이터 플랫폼 '스타고라'(STAgora)도 함께 공개했다. 어떤 플랫폼인가.

스타고라는 단순히 진단 결과를 모으는 걸 넘어 모든 검사 데이터를 실시간으로 통계화하고 분석해주는 플랫폼이다. 스타고라는 PCR 검사 데이터를 실시간으로 수집·분석해 의료진에게 임상 의사결정을 지원한다. 각 병원에서 업로드되는 PCR 데이터를 기반으로 ▲지역별 감염 트렌드 ▲병원별 양성률 ▲다중 감염 패턴 등을 분석하며 40여 종의 임상 지원용 통계 도구를 제공한다.

지금까지는 검사를 하고 결과만 보고 끝이었지만, 앞으로는 결과에 통계와 유사사례 정보까지 함께 제공돼야 한다고 본다. 예를 들어 존스홉킨스 병원이 10년 넘게 호흡기 증상 패널을 운용했다면 환자 하나하나의 검사 결과뿐 아니라 그 병원의 축적된 데이터 통계까지 함께 보여줘야 한다는 얘기다. 이를 통해 의사는 단순히 수치를 보는 게 아니라, 그 환자가 속한 지역이나 병원, 혹은 글로벌 통계 속에서 어떤 위치에 있는지까지 파악할 수 있게 된다.

씨젠 진단 데이터 분석 플랫폼 '스타고라'

큐레카나 스타고라 같은 기술이 '질병 없는 세상'이라는 씨젠의 비전과 어떻게 연결될 수 있나.

인류는 아직 질병을 완전히 이겨낸 적이 없다. 하지만 정확하고 조기 진단할 수 있다면 질병은 통제 가능한 상태가 될 수 있다. 암세포가 처음 생긴 후 임상적으로 진단되기까지 10년 이상 걸리는데, 그 사이를 진단으로 포착하면 치료 가능성은 획기적으로 높아진다.

누구나 어디서든 고품질 진단에 접근하고, 진단 결과가 공유되고 해석될 수 있는 시스템이 필요한 이유다. 큐레카는 샘플 전처리부터 PCR 결과까지 전 과정을 자동화해 검사 그 자체에 대한 혁신을 만들어냈다. 스타고라는 이렇게 얻은 전 세계 진단 결과를 실시간으로 수집과 분석함으로써 검사 결과의 활용 가치를 높인다.

이 두 기술은 각각 진단의 자동화와 진단 정보의 연결을 실현한다. 정확한 진단을 빠르게, 그리고 세계 어디서든 가능하게 만드는 게 바로 질병 없는 세상의 핵심 도구다.

질병 없는 세상을 만들기 위한 조건으로 기술 공유도 여러 번 강조했다. 그 배경과 진행 상황은.

진단 기술은 규제 승인이 필요하다. 즉 모든 참여 과학자가 표준화된 절차를 따라야 한다는 뜻이다. 만약 각자 자기만의 방식으로 한다면 전 세계적으로 규제 승인을 받는 건 불가능하다. 그래서 우리는 기술 공유 전략이 필요하다.

씨젠이 구상 중인 기술공유 사업은 전 세계 과학자들과 함께 진단의 생태계를 공동 구축하는 것이다. 씨젠의 플랫폼과 장비 위에 전 세계 과학자가 자유롭게 진단 시약을 개발하고 활용하는 생태계를 만들고자 한다.

씨젠은 이 프로젝트를 위해 스프링거 네이처와 마이크로소프와 협력 중이다. 스프링거 네이처는 전 세계적으로 동물·식물 등 각 분야 전문가로 구성된 네트워크를 보유했다. 마이크로소프트는 모든 과학자가 참여할 수 있도록 인공지능(AI) 기반 클라우드 시스템이 이미 조직화돼 있다. 우리는 이 네트워크를 통해 기술을 공유하고 각국이 자발적으로 참여할 수 있도록 하고 있다.

마지막으로 씨젠이 그리는 미래 진단의 모습은 어떤가. 씨젠은 진단의 종착점이 가정이라고 보고 있다. 앞으로 5~7년 내로 전자동화된 진단 시스템(Personalized Diagnostic System·PDX)을 가정집에도 보급하겠다는 게 비전이다. 이를 위해 PoC(Point of Care) 개념을 뛰어넘는 새로운 진단 패러다임을 제시하고 있다. 현재의 PoC는 검사 항목이 제한적이고 소량 처리밖에 안 되지만, PDX는 하나의 장비로 사람·반려동물·식물·식품까지 모든 생물 샘플을 진단할 수 있다. 궁극적으로 검체 전처리부터 핵산 추출, PCR, 판독, 통계 분석까지 전 공정을 자동화해 전문가 없이도 집에서 정확한 진단이 가능한 시대를 열겠다는 게 목표다.