[기획]의료혁신 리드하는 유망기업 : 뉴로핏

뉴로핏(NEUROPHET)은 2016년에 설립된 뇌질환 인공지능(AI) 솔루션 전문기업이다. AI 기반 뇌구조분석기술 '뉴로핏 세그엔진(Neurophet SegEngine)'을 활용해 치매, 뇌졸증 등 각종 뇌질환에 대해 분석 및 진단에서 치료까지 전주기로 뇌질환 관련 종합 의료 솔루션을 제공한다.

대학원에서부터 뇌과학 분야를 연구해온 빈준길 대표이사는 최고기술책임자(CTO)인 김동현 박사와 공동으로 뉴로핏을 설립하였다. 두 사람은 광주과학기술원(GIST) 바이오컴퓨팅랩에서 뇌과학을 연구하면서 뇌 분할 기술로 사용되던 아틀라스 기반 분석 툴에 한계를 느껴 새로운 기술 개발에 착수하게 됐다. 그 결과로 개발된 기술이 차세대 뉴로내비게이션 시스템으로, MRI영상을 통해 뇌 구조 정보를 추출해서 컴퓨터 뇌모델로 복원한 뒤 전기자극 치료의 효과를 분석하는 기술이다. 해당 기술을 더욱 발전시키고 인공지능(AI)기술을 적용해 새롭게 고도화한 기술이 딥러닝 기반 뇌영역을 97개로 분할해 구조정보를 분석하는 ‘뉴로핏 세그엔진(Neurophet SegEngine)’으로, 종래의 분석 툴에 비해 수십배 이상 빠르고 정확한 결과를 제공한다.

AI 기반 핵심 기술을 바탕으로 뉴로핏은 뇌영상 분석 소프트웨어 ‘뉴로핏 아쿠아(NEUROPHET AQUA)’를 통해 치매, 뇌졸증 등 각종 뇌질환의 위축과 혈관퇴화를 분석하고, 뇌 전기 자극효과 시뮬레이션 소프트웨어 ‘뉴로핏 테스랩(NEUROPHET tES LAB)’으로 뇌질환 정밀 자극을 설계하며, 경두개직류자극기기(tDCS) ‘뉴로핏 잉크(NEUROPHET innk)’를 통해 뇌질환 개선을 진행할 수 있는 종합 의료 솔루션을 제공하고 있다.

뉴로핏 아쿠아(NEUROPHET AQUA)

‘뉴로핏 아쿠아’는 환자의 뇌 MRI를 분석해 뇌 위축 정도 등의 상태를 객관적인 레포트로 도출하는 뉴로핏의 대표적인 뇌질환 분석 솔루션이다. 이 제품은 치매, 뇌졸증 등 각종 뇌질환 분석에 활용될 수 있으며, 기존 시각평가 기반의 진단 방법의 불편함을 개선하고, 정량화 된 데이터를 바탕으로 임상의의 신속하고 정확한 진단을 보조한다.

‘뉴로핏 아쿠아’는 2021년 3월 2일 식품의약품안전처로부터 2등급 의료기기 인증을 획득했고, 인지기능검사 정보 없이 뇌MRI 영상만으로 경도인지장애 및 치매환자와의 구조적 유사도를 산출하는 진단보조기술을 추가해 연내 3등급 허가를 획득하기 위한 임상시험에 착수하고 있다. 해당 임상시험에는 여의도성모병원, 은평성모병원, 세브란스병원, 서울시보라매병원이 참여한다. 2021년 3월 26일에는 유럽 CE인증을 획득해 국내뿐만 아니라, 글로벌 시장 진출을 준비하고 있다.

뉴로핏 잉크(NEUROPHET innk)
경두개 직류자극기기(tDCS) ‘뉴로핏 잉크’는 미세 직류 전류로 뇌를 자극해 비정상적 뇌기능을 조절하는 비침습적 뇌자극 기기이다. tDCS는 우울증, ADHD 등 다양한 뇌질환을 치료하거나 개선하고, 뇌졸중 재활 시 운동능력 회복에 도움을 주는 등 세계적으로 수많은 연구와 논문을 통해 높은 안정성과 효과성이 입증되고 있다. 특히 약물내성 환자에게도 효과를 보이고, 기존 치료와 병행했을 때 치료효과가 증가하는 장점이 있다. 최근에는 전자약이라는 이름으로 대중에게도 많이 알려지고 있으며, 글로벌 제약회사인 GSK나 존슨앤존슨 등이 관련 기업에 투자하는 등 차세대 치료기술로 각광받고 있다. 현재 뉴로핏 잉크의 뇌졸중 재활, 의식장애, 경도인지장애의 치료효과를 입증하기 위해 삼성서울병원, 양산부산대병원, 여의도성모병원, 가톨릭대학교 성빈센트병원, 국립교통재활병원, 서울아산병원 등 국내 최고의 의료진과 임상연구를 진행 중이다.

뉴로핏 테스랩(NEUROPHET tES LAB)

‘뉴로핏 테스랩’은 개인의 두뇌 구조를 고려해 전기자극 효과를 분석하고 목표 영역에 정밀하게 자극할 수 있도록 가이드하는 뇌 전기자극 시뮬레이션 소프트웨어이다. 이 소프트웨어를 통해 사람마다 두뇌 구조가 다르고 전류의 흐름을 예측할 수 없어 치료효과가 일관되지 않은 tDCS의 단점을 보완할 수 있다.

환자마다 다른 두뇌구조를 가지고 있고, 치매로 인한 두뇌 위축 등의 문제로 자극효과가 달라지는 한계를 가지고 있다. 이러한 기존 tDCS의 한계는 뇌 자극 시뮬레이션 소프트웨어인 ‘뉴로핏 테스랩’과 결합되어 환자 두뇌 구조를 고려한 효과적인 정밀 자극 치료가 가능해짐으로써 해결될 수 있다.

‘뉴로핏 테스랩’은 완전하게 자동화된 두뇌 세분화 기능을 제공해 뇌 영역을 자동으로 세분화할 뿐 아니라, 경두개 직류 자극에 중요한 피부와 두개골까지도 세분화한다. 또한 세분화된 MRI 데이터를 기반으로 개인 맞춤형 모델을 생성해 보다 정확한 시뮬레이션이 가능하며, 몇번의 클릭만으로도 간단하고 자유롭게 전극을 커스터마이징 할 수 있게 했다.

이 소프트웨어는 두 창업자가 광주과학기술원에서 발명한 차세대 뉴로 네비게이션 시스템을 기술이전 받은 뒤에 2년간 완전 자동화·초고속화해 출시한 회사의 첫 제품이기도 하다. 미국국립보건원을 필두로 개인의 두뇌 구조를 고려한 정밀 뇌자극의 중요성이 강조되고 있지만, 전류가 뇌에서 어떻게 흐르는지를 해석하는 ‘전기장 모델링’ 과정이 너무 복잡하고 어려워서 일부 공학자들을 통해 연구단계에서만 제한적으로 사용되고 있었다.

이같은 뛰어난 기술이 의료현장에서 쓰일 수 있도록 쉽고 빠르게 만들기 시작한 것이 뉴로핏 창업의 계기가 됐다. 현재까지도 뇌모델링부터 전기장 모델링까지 모든 단계를 처리할 수 있는 제품은 전세계적으로 뉴로핏 테스랩이 유일하다. ‘뉴로핏 테스랩’은 2021년 출시 예정인 ‘뉴로핏 잉크’와 결합하여 뇌 정밀 자극 플랫폼을 만들어가는 기반이 될 예정이다.

뉴로핏 티엠에스랩(NEUROPHET tMS LAB)

‘뉴로핏 티엠에스랩’은 ‘뉴로핏 테스랩’과 마찬가지로 개인의 두뇌 구조를 고려해 자기자극 효과를 분석하고 목표 영역에 정밀하게 자극할 수 있도록 가이드하는 뇌 자기자극 시뮬레이션 소프트웨어로, TMS(Transcranial Magnetic Stimulation, 경두개자기자극) 기기를 대상으로 하는 시뮬레이션 소프트웨어이다. 경두개자기자극술은 머리에 외과적인 처리없이 강한 자기력으로 뇌기능을 조절하는 기술로, 국내에서는 2008년 승인되어 우울증 치료와 뇌졸중 재활을 목적으로 사용되고 있다. ‘뉴로핏 티엠에스랩’은 현재 연구용으로 출시됐으며, TMS 기기회사에 공급을 점차 확대하겠다는 계획이다.

한국을 넘어 세계로
뉴로핏은 뇌질환 분야에서 글로벌 최고 수준의 기술력을 검증받는 것을 목표로 두고 있다. 이를 위해 세계 유수의 기업 및 연구기관들과 파트너십을 확장하여 선도적 연구들을 주도적으로 진행할 계획을 가지고 있으며, 나아가서는 뉴로핏이 보유한 뇌질환 기술을 글로벌 스탠다드로 제공하겠다는 장기적 목표를 세우고 있다.

특히, 치매 분야에 있어서는 미국 국립노화연구소와 국제 알츠하이머협회에서 제안한 ATN(아밀로이드·타우·신경퇴행)시스템을 기반으로 ATNV(아밀로이드·타우·신경퇴행·혈관성 신경병리)를 이용한 영상 기반 치매 진단 및 예후 예측 기술 고도화를 진행하고 있다. 해당 기술로 여의도성모병원과 함께 NEW iDEAS(NEW-imaging for DEmentia Analysis and Staging) 컨소시엄을 구성해 치매극복연구개발사업단 수행기관으로 선정, 5년간 15억원의 국가지원을 받고 있다.

뉴로핏은 치매 단계 표준화 및 예후 예측에 있어 가장 강력한 진단 체계를 구축해 국내 최초로 ATNV 시스템 기반의 글로벌 표준화에 도전한다는 계획이다.