폐암 돌연변이, 단 몇 방울 피로 잡아낸다!… UNIST, 모니터링 기술 개발

UNIST 조윤경 교수팀, 고민감도 암 진단·예후 모니터링 기술 개발

NGS로 못찾는 초기 암환자 유전자돌연변이 진단, ACS Nano 표지

국내 연구진이 단 몇 방울의 혈액만으로 폐암을 조기에 발견할 수 있는 혁신적인 진단기술을 개발했다.

기존 검사(NGS 액체 생검)로는 찾아내기 어려웠던 초기 폐암까지 진단할 수 있어 의료계의 주목을 받고 있다.

연구진. (우측 하단부터 시계방향) 조윤경 교수, 엘리자베스 마리아 클라리사 연구원(제1저자), 수밋 쿠마르 연구원, 마마타 카르마차리야 연구원, 박주희 연구원. UNIST 제공

UNIST 바이오메디컬공학과 조윤경 교수팀은 전처리하지 않는 극미량의 혈장(혈액에서 혈구가 가라앉은 누런 액체)으로도 암 돌연변이를 진단할 수 있는 기술 ‘EV-CLIP’을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노분야 저명학술지인 에이씨에스 나노(ACS Nano)의 표지논문으로 선정돼 지난 11일 출판됐다.

개발된 EV-CLIP 진단 기술을 묘사하는 ACS 나노 저널 표지.

'EV-CLIP' 진단 기술은 혈액 속 나노소포체(EV)와 분자비콘을 담은 인공 리포좀(CLIP)을 머리카락보다 가는 관 안에서 융합시키는 방식이다. 암세포에서 흘러나온 나노소포체에는 mRNA, miRNA와 같은 유전 변이 정보 물질이 담겨 있는데 분자비콘이 이 정보물질과 만나면 형광 신호를 내는 원리다. 이 방식은 핏방울 약 4∼5개의 양인 20마이크로리터(?L)의 혈장만으로 암을 진단해 낼 수 있다.

연구팀은 리포좀 표면을 전하를 띄게 설계해 검출 민감도를 높였다. 감도가 높아 특정 암 돌연변이 유무 확인뿐만 아니라 초기암 진단, 치료 후 잔류 암세포(미세잔여질환) 모니터링 등에도 활용 가능하다. 또 기존 진단법과 달리 혈장을 전처리해 나노 소포체만 따로 추출하거나, 유전자를 증폭하는 복잡한 전처리과정이 필요 없다.

83명의 환자 혈액을 분석하는 임상실험 결과, 개발된 진단 기술은 폐암 항암제 선택에 중요한 EGFR 유전자 돌연변이를 100%의 정확도로 찾아냈다. 특히 기존 NGS 기반 액체생검으로는 발견하기 어려웠던 폐암 1, 2기 환자의 돌연변이도 정확하게 찾아냈다.

이 기술은 바이오벤처 기업 랩스피너(LabSpinner)에 이전돼 병원에서 간편하게 사용할 수 있는 진단 키트 형태로 개발될 예정이다.

연구에 제1저자로 참여한 엘리자베스 마리아 클라리사(Elizabeth Maria Clarissa)학생은 “나노소포체를 구획화해 분석함으로써 검출 감도를 획기적으로 높일 수 있었다”며 “이는 암 진단뿐만 아니라 나노소포체 연구 전반에 새로운 가능성을 열어줄 것”이라고 설명했다.

조윤경 교수는 “혈액 몇 방울로 암을 조기에 발견하고 치료 효과까지 확인할 수 있는 길이 열렸다”며 “이 기술이 환자들의 고통과 부담을 크게 줄이면서도 정확한 진단을 가능하게 할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 전남대병원 오인재 교수팀, 부산대병원 김미현 교수팀, 인하대병원 류정선 교수팀과 공동으로 수행됐으며, 기초과학연구원과 한국연구재단의 지원으로 진행됐다.

영남취재본부 김철우 기자 sooro97@asiae.co.kr