극미량의 체액만으로도 간단하게 암을 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

기초과학연구원은 조윤경 첨단연성물질 연구단 그룹리더 팀이 혈장에서 세포 정보가 담긴 나노소포체를 포획해 암을 진단하는 ‘혈소판 칩’을 개발했다고 20일 밝혔다.

나노소포체는 핵산, 단백질 및 지질과 같은 중요한 생물학적 분자가 포함된 나노 크기의 막주머니로 크기가 매우 작다. 수많은 세포들이 나노소포체를 주고 받으며 서로 소통하는데 세포에겐 나노소포체가 일종의 편지인 셈이다.

이 때문에 암세포가 배출한 나노소포체를 분석해 암의 발생과 전이를 진단하기 위한 연구들이 이뤄졌지만 수많은 나노소포체 가운데 암세포 유래 나노소포체만을 선택적으로 분리하는 데는 한계가 있었다.

연구진은 이 문제를 해결하기 위해 암세포의 긴밀한 조력자인 혈소판에 주목했다. 암세포는 정체를 숨기기 위해 혈소판에 둘러싸인 형태로 혈액을 통해 다른 곳으로 이동한다.

또 전이될 곳에 달라붙는 과정에도 혈소판이 도움을 준다고 알려져 있다. 암세포 나노소포체와 혈소판이 특별한 상호작용을 한다는 점에 착안해 연구진은 혈소판 막을 이용해 암세포 유래 나노소포체를 쉽게 포획할 수 있는 진단 시스템을 고안했다.

우선 연구진은 미세유체칩 안에 혈소판 세포막을 바닥에 고정한 형태의 ‘혈소판 칩’을 제작했다. 체내에서 혈소판과 긴밀한 상호작용을 하던 암세포는 혈소판 칩의 표면에도 결합하기 때문에 암세포에서 유래한 나노소포체만을 선택적으로 검출해낼 수 있는 것이 원리다.

연구진이 개발한 혈소판 칩을 이용해 암 진단 실험을 진행한 결과 정상인에 비해 암 환자의 혈장에서 다량의 나노소포체가 검출됨을 확인했다. 암세포의 거동에 대한 기초연구를 토대로 새로운 진단법을 개발했다는 의미가 있다.

채취한 시료에서 나노소포체를 분리·농축해야 했던 기존 기술과 달리 별도의 전처리 과정이 필요 없고 항체 이용 방법보다 특이성, 민감성이 뛰어나 기존의 암 진단연구를 보완할 것으로 기대된다.

조 리더는 “체내의 혈소판-암세포 친화력을 모방해, 암세포에서 나온 나노소포체를 검출했다는 점에서 의미가 있다”며“이는 복잡한 처리 없이 혈장을 그대로 이용했음에도 불구하고 극소량 샘플로부터 암세포 유래 나노소포체를 검출했다”고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional materials, IF 13.325)에 지난달 27일자 표지 논문으로 게재됐다.

김미진 기자 kmj0044@ggilbo.com