Advancing personalized cancer medicine

Researchers at Gangnam Severance Cancer Hospital in South Korea are improving the detection and interpretation of cancer mutations.

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Gangnam Severance Hospital
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A team at Gangnam Severance Cancer Hospital is using various ways to amplify cell-free DNA.© Gangnam Severance Hospital

Cancer is complex. It can be triggered by many factors, be driven by a myriad of genetic mutations, and change over time. Clinicians need to be able to provide precise diagnoses, identify the best treatment option available, monitor disease progression, and determine prognosis.

To this end, next-generation sequencing is often used to analyse millions of DNA fragments in tumour biopsies to precisely determine a cancer’s genetic profile. “But obtaining tissue biopsies is not always possible or even necessarily helpful,” explains medical oncologist Jae-yong Cho, general director of Yonsei University’s Gangnam Severance Cancer Hospital in Seoul, South Korea.

For example, some cancer patients develop metastases whose profiles differ from the original mass depending on the organ in which they occur. Also, tumours are not uniform: a biopsy from one area of a tumour will not reflect what is happening in the whole tumour or how it is changing.

Cho and his colleagues at Gangnam Severance Cancer Hospital, together with collaborators in industry, are now developing time- and cost-effective approaches to obtain more regular and complete genetic profiling snapshots from cancer patients. Their approaches involve extracting genetic content from liquid samples (such as blood or the fluid around the lungs), amplifying it, analysing it and comparing it with the latest data in the literature using artificial intelligence.

Extracting data from CNA

Specifically, Cho’s team is interested in circulating nucleic acids (CNAs) — DNA circulating in the bloodstream. When cells die they release nucleic-acid fragments called cell-free DNA into the bloodstream. Normally, immune cells called macrophages clean them up, but macrophages can’t keep up with their overproduction by tumours, so more cell-free DNA remains. Researchers, including those at Gangnam Severance Cancer Hospital, have been evaluating the efficacy of various technologies for analysing liquid samples for a fraction of cell-free DNA that originates from tumours, known as circulating tumour DNA.

Sometimes only tiny amounts of circulating tumour DNA are present, making it difficult to detect. Cho’s team has been exploring various approaches for amplifying cell-free DNA to improve the detection of circulating tumour DNA. They are also assessing the merits of extracting cancer gene data from another type of CNA called exosomes — vesicles that transport genetic information and proteins between cells, making them especially enriched in DNA. Growing evidence suggests that exosomes are associated with tumour development and metastasis, making them attractive candidates for cancer mutation testing.

A point mutation in DNA. DNA from tumours containing such point mutations can be detected in the bloodstream.© ALFRED PASIEKA/Science Photo Library/Getty Images

Cho and his colleagues used various methods to amplify cell-free and exosomal genetic material extracted from the liquid biopsies of people with non-small-cell lung cancer. This type of lung cancer is sometimes caused by mutations in the epidermal growth factor receptor (EGFR) gene, warranting chemotherapy with drugs called tyrosine kinase inhibitors. But the EGFR gene often develops other mutations over time that confer resistance to these drugs. Being able to spot the development of this mutation is important for adjusting ongoing treatment regimens.

Gangnam Severance Cancer Hospital researchers found amplification approaches were more sensitive for detecting the chemotherapy-resistant mutation in plasma samples when they analysed both cell-free DNA and the total nucleic acid in the exosomes. On the other hand, exosomal total nucleic acid alone could be used for analyses when extracted from the fluid around the patients’ lungs, because it was enriched in the mutations.

The researchers were also able to use cell-free DNA analyses to identify a rare EGFR-related mutation in an advanced gastric cancer patient who was not responding to treatment. Cho and his colleagues suggest EGFR-targeting therapies could be used to treat such cases.

Bring on artificial intelligence

Extracting mutated genetic material from cancer patients is not the only challenge faced by clinicians. “I used to take quite a bit of time to sift through databases to find meaningful information on the mutations identified in a patient’s next-generation-sequencing result,” says Cho.

To address this, Cho and his colleagues worked with Korean medtech company Waycen to develop Waymed Gene. This software uses artificial intelligence to sift through the literature, curate a database, and then search through this and another manually curated database to provide clinicians with the latest information on the detected mutations. “Waymed Gene provides a dashboard that can be used to check gene mutation information from the relevant clinical and thesis data at a glance,” says Cho. “It helps me find the right drug or clinical trial for patients.”

Tumours shed DNA, which enters the bloodstream. This DNA provides an opportunity to detect cancer using liquid biopsies.© Science Photo Library - MOREDUN ANIMAL HEALTH LTD/Brand X Pictures/Getty Images

The Gangnam Severance Cancer Hospital team is also using the technology in Waymed Gene to discover new targets for anti-cancer drugs and to find molecules that can be used as drugs. They are currently using the software to look for molecules that can target mutations in the KRAS gene found in some types of cancer, including pancreatic, colorectal and non-small-cell lung cancer.

The research at Gangnam Severance Cancer Hospital on detecting circulating cancer mutations in liquid biopsies, and the use of state-of-the-art artificial-intelligence technology for providing up-to-date mutation information promises further advances for personalized cancer treatments.


  • 만성 질환 환자의 데이터를 기반으로 한 인공지능(AI) 의료 서비스 개발이 추진된다.

    메디컬 AI 전문기업 웨이센은 강북삼성병원과 15일 만성질환 환자를 위한 인공지능(이하 AI) 공동연구를 위한 협약식(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

    두 기관은 만성 질환 환자 데이터를 활용해 인공지능 기술을 공동으로 연구개발 및 검증해 나갈 예정이다. 강북삼성병원은 만성 질환 환자에 대한 모바일헬스케어 서비스를 통해 축적된 다양한 빅데이터를 제공하고, 웨이센은 머닝러신 기반 만성질환 환자 군집화 및 예측 인자 분석모델을 개발해 환자별 맞춤형 케어플랜 수립을 위한 의료 AI 기술 연구를 맡게 된다.

    이번 협약을 통해 두 기관은 AI 기반으로 만성질환 환자들을 효율적으로 모니터링하고, 환자별 맞춤형 후보 케어플랜 제시가 가능한 의료 AI 기술 개발로 양질의 진료 서비스와 의료진 업무경감을 동시에 실현 가능할 것으로 기대했다.

    웨이센은 인공지능 기반 환자/데이터 관리 분석 플랫폼 ‘헤이드(Health Aid)’를 기반으로 IoT센서와 연동하여 만성질환에 영향을 줄 수 있는 환경정보를 자동으로 수집하고, 여기에 환자의 80여 가지 지표를 머신러닝으로 분석해 환자별 맞춤형 후보케어 플랜 수립이 가능한 의료AI 기술을 개발할 예정이다.



AI 기반 정밀의료 플랫폼 '웨이메드' 기술력 및 성장 가능성 높이 평가받아

[의학신문·일간보사=오인규 기자] 메디컬 AI 전문기업 웨이센(대표 김경남)은 글로벌 기업 마이크로소프트에서 주최하는 ‘Microsoft 스타트업 프로그램’에 최종 선정됐다고 13일 밝혔다.

‘Microsoft 스타트업 프로그램’은 AI, 머신러닝, 빅데이터 등 테크 기반 스타트업을 대상으로 기술력을 갖춘 국내 유망 스타트업을 발굴하고 해외 시장 진출 및 투자를 적극 지원하는 프로그램이다. 선정기업에겐 최대 1.3억원 상당의 애저(Azure) 크레딧을 제공하고 마이크로소프트가 보유한 고객사 및 파트너사들에게 제품 영업과 마케팅을 지원하며 글로벌 VC들과의 미팅 기회도 주어진다.

웨이센은 AI 기반 정밀의료 플랫폼 WAYMED(웨이메드)의 기술력 및 성장 가능성을 높이 평가받아 미국 스톰벤처스의 추천으로 참여하게 됐다. 스톰벤처스는 1000건이 넘는 스타트업 투자 경험을 보유한 투자사로, 실리콘밸리에서도 투자 성공률 상위권에 랭킹하는 안목 있는 투자사로 알려져 있다.

웨이센은 이번 프로그램 선정을 통해 글로벌 의료 플랫폼으로 나아갈 수 있는 발판을 마련할 계획이다. 클라우드 기반의 정밀 AI 플랫폼을 구축하고, 글로벌 VC 들에게 투자연계 가능한 기회를 활용해 플랫폼 기반 확보 및 회사가치를 높일 계획이다.

웨이센 김경남 대표는 “웨이센이 그려갈 사업포트폴리오는 국내를 넘어 글로벌을 목표로 하고 있다. 정밀의료 및 DTx 사업 모두 클라우드화하여, 우리의 기술을 세계에 알리는데 그치지 않고 전 세계 의료 환경에서 가치있는 메드테크 기술로 나아갈 수 있도록 연구사업을 추진할 계획”이라고 포부를 밝혔다.

한국마이크로소프트 장홍국 글로벌 파트너 솔루션 부문장은 “메디컬 AI 분야의 촉망받는 기업인 웨이센과 이번 프로그램을 함께하게 되어 기쁘다”며 “웨이센의 성장과 글로벌 진출에 마이크로소프트의 지원이 도움이 되기를 바라며, 앞으로도 마이크로소프트는 국내 스타트업 생태계 활성화를 위한 적극적인 지원을 이어가겠다”고 밝혔다.

한편 웨이센은 지난 4월 강남세브란스병원·KAIST와 함께 AI기반 의료 빅데이터 활용기술 공동연구 업무협약을 체결했으며, 30여개 이상의 AI 의료 특허를 바탕으로 우수한 기술 경쟁력을 인정받아 시리즈 A투자 유치에 성공했다.

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[인공지능신문 전미준 기자] 메디컬 AI 전문기업 웨이센(대표 김경남)이 26일 중소벤처기업부와 창업진흥원 주관 ‘아기유니콘’ 기업에 최종 선정되었다고 밝혔다.

웨이센이 선정된 ‘아기유니콘200 육성사업’은 벤처 4대강국 실현을 위해 정부가 추진하는 ‘K-유니콘 프로젝트’의 첫 단계 사업으로 혁신적 사업모델과 성장성을 검증받은 유망 창업 기업을 발굴해 글로벌 경쟁력을 갖춘 예비유니콘기업(기업가치 1,000억)으로 육성하는 것을 목표로 하는 사업이다.

최종 선정된 기업은 신시장 개척과 발굴 등을 위한 시장개척자금 최대 3억원 포함해 기술보증 최대 50억 우대지원, 최대 100억의 정책자금을 지원받을 수 있다.

웨이센은 이번 육성사업에서 인공지능 기반 정밀의료 기술에 대한 경쟁력을 높이 평가받았다. 각 분야 최고 전문가들 및 평가단, 그리고 국민심사단이 웨이센의 보유기술이 의료 시장에서 충분한 경쟁우위를 갖고 선점 가능하다고 평가하여, 글로벌 시장 내 성장 가능성을 인정해 아기 유니콘으로 최종 선정한 것이다.

웨이센은 지난해 3월 과학기술정통부 주관 SW 고성장 기업에 선정에 이어, 중소벤처기업부 주관 TIPS 창업팀으로 연이어 선정된 바 있다.

국내 유수의 대학병원들과 보건복지부, 질병관리본부 등에서 주관하는 다양한 과제들을 수주 받아 연구를 진행함에 따라 의료산업 내 메디컬 AI 전문기업으로의 입지를 탄탄하게 다져오고 있다.

이처럼 각 정부 부처에서의 기술력 인증 및 대학병원들과의 훌륭한 파트너쉽을 바탕으로 메디컬 AI 전문기업으로써 높은 성장 가능성을 인정받아 지난 2월 삼호그린인베스트먼트, 아이디벤처스, 티인베스트먼트, 창조투자자문과 같은 벤처 캐피탈 4곳으로부터 총 30억원의 시리즈A 투자유치에 성공했다.

웨이센 김경남 대표는 “웨이센의 기술력과 기업성장에 대한 가치를 인정받은 것 같아 기쁘다”며 “정밀의료 분야에서 쓰임이 있는 인공지능 기술을 만들기 위해 지속적 연구개발 할 것이며, 인공지능 의료도메인에서 첫 유니콘 기업으로 성장할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

한편 웨이센은 메디컬 AI 전문기업으로 인공지능 기반의 암주기 정밀의료 플랫폼 ‘웨이메드(WAYMED)’를 개발한 바 있으며, 의료 환경에 최적화된 정밀의료 인공지능 기술을 위한 다양한 연구 및 사업을 추진하고 있다.

출처 : 인공지능신문(


[메디파나뉴스 = 박선혜 기자] 메디컬 인공지능 전문기업 웨이센(김경남)이 과학기술정보통신부가 주관하는 '뇌질환극복연구개발 사업과제'를 수주해 이달 '디지털 치료제(DTx)' 연구에 착수했다고 밝혔다.

해당 과제는 핵심 뇌질환 중에 하나인 정서장애, 특히 그 중에서도 불안장애 진단 개선을 위한 통합적 연구로 5년간 45억원의 규모로 진행된다.

연세대학교 산학협력단이 주관을 맡았으며 ▲웨이센, ▲강남세브란스,  ▲세브란스병원, ▲분당차병원, ▲차의과학대, ▲KAIST가 참여하여 컨소시엄을 구성했다.

해당 컨소시엄은 불안장애과 연관된 다중오믹스, 뇌영상, 디지털 표현형 등 확장표현형(Extended Phenotype) 빅데이터 분석을 통해 인공지능 기반의 불안 진단 및 치료 예측 모델을 개발할 계획이다.

웨이센은 인공지능 기반 환자/데이터 관리 분석 플랫폼 ‘헤이드(Health Aid)’를 기반으로 IoT센서와 연동하여 불안장애 영향을 줄 수 있는 환경정보 및 환자의 다양한 디지털 행동 패턴데이터를 수집하여 디지털 표현형을 구축할 예정이다. 또한 이를 기반으로 환자별 맞춤형 불안장애 치료와 관리가 가능한 디지털 치료제를 개발 및 사업화하기로 했다.

이번 과제를 통해 웨이센은 정밀의료뿐만 아니라 디지털 치료제 부문으로 연구영역을 확대한다. 다수의 의료 인공지능 연구개발 노하우를 바탕으로 차별화된 디지털 치료제 플랫폼을 개발할 계획이다.

김경남 대표는 "웨이센은 이번 컨소시엄에서 유일한 민간 기업으로 참여해 디지털치료제 부문 인공지능 연구와 사업을 담당한다는 점에서 의의가 크다"며 "디지털 치료제는 기존 치료제와 병행한다면 높은 치료시너지를 낼 수 있다는 점에서 발빠른 연구와 사업화가 필요한 분야다"라고 했다. 이어 "금번의 디지털 치료제 연구에 그치지 않고 앞으로도 의료환경에서 유용하고 많은 환자들에게 필요한 플랫폼을 만들어 나갈 것"이라고 말했다.

한편 웨이센은 메디컬 AI 전문기업으로 인공지능 기반의 암주기 정밀의료 플랫폼 '웨이메드(WAYMED)'를 개발한 바 있으며, 의료 환경에 최적화된 정밀의료 인공지능 기술을 위한 다양한 연구 및 사업을 추진하고 있다.

기사 출처 : 메디파나 뉴스


의료·바이오·인공지능 전문가 뭉쳐 ‘디지털 헬스’ 선도
강남세브란스·KAIST 유전자동의보감사업단·웨이센 공동연구 협약

이상만 기자

승인 2021.04.09 15:31

[의학신문·일간보사=이상만 기자] 연세대 강남세브란스병원(병원장 송영구)이 KAIST 유전자동의보감사업단(단장 이도헌), 의료 인공지능 전문기업 ㈜웨이센(대표이사 김경남)과 ‘인공지능(AI) 기반의 의료 빅데이터 활용기술 공동연구 업무협약’을 체결했다.

 ‘인공지능(AI) 기반 의료 빅데이터 활용기술 공동연구 업무협약’ 체결식<(좌측부터) ㈜웨이센 김경남 대표. 강남세브란스병원 송영구 병원장, KAIST 유전자동의보감사업단 이도헌 단장>

9일 오전 강남세브란스병원에서 열린 협약식에는 이도헌 단장, 김경남 대표이사, 송영구 병원장 등 협약 관련 기관 인사들이 참석했으며, 참석자 모두 방역지침을 철저히 준수한 가운데 거행됐다.

업무협약에 참여한 세 기관은 의료 빅데이터를 활용해 차세대 진단 및 예측 방법과 새로운 치료물질을 개발하는 등 다양한 의료분야 발전을 위해 힘을 모으기로 했다.

먼저 강남세브란스병원은 강남지역 중추 대학병원으로서 축적해 온 중점 질환에 대한 유전· 임상 정보 등 의료 빅데이터를 효율적으로 분석·적용 시킬 수 있도록 플랫폼 제공에 노력한다.

KAIST 유전자동의보감사업단은 컴퓨터 가상인체 기술을 활용해 복잡한 인체 생리현상을 컴퓨터로 예측하는 실험을 집중하여 시행한다. ㈜웨이센은 양 기관의 산출물을 기반으로 의료 인공지능(AI) 연구를 맡는다.

이번 협약은 의료, 바이오 및 뇌공학, 인공지능 등 각 분야 전문가 그룹이 협력하여 정밀의료 인공지능 분야의 기초연구부터 장기적으로는 응용 및 융합기술을 구현하고, 미래 대한민국 의료를 이끌어 갈 의료 데이터 전문인력 육성까지 계획할 만큼 광범위하며 깊은 의미를 지닌다.

강남세브란스병원 송영구 병원장은 “의료 빅데이터는 정밀의료와 디지털 헬스로 나아가게 될 미래 의료의 핵심 요소이기에 국내 최고 기술력을 지닌 세 기관의 협력은 의료 인공지능, 가상 인체 실험 등 미래 의료 판도를 변화시킬 핵심가치의 발전을 촉진 시키고 병원 연구 역량의 극대화를 가져올 것으로 기대한다”고 말했다.


 이상만 기자

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