대구경북과학기술원(DGIST·디지스트)은 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 임상 시료 중 극미량으로 존재하는 희소 세포 분석에 용이한 무손실 면역세포화학(Immunocytochemistry) 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.
씨티셀즈와 공동으로 개발한 이 기술은 초박막 하이드로젤을 이용했는데 유체 교환은 쉽지만 세포 손실은 막아 기존의 세포 염색 기술보다 높은 세포 보존율과 재현성을 확보했다. 희소 세포를 손실 없이 분석할 수 있어 향후 임상 연구에서 실용화돼 활용될 것으로 기대된다.
최근 항암제가 다양하게 개발돼 암의 치료 가능성은 증대하고 있지만 변이 또는 전이가 빈번하게 발생하는 암에 대한 정확한 정보를 얻는 것은 여전히 어렵다. 현재 암 유전정보를 확인하는 방법으로는 암 조직을 이용해 진단하는 조직생검법과 혈액 등을 이용한 액체생검법이 있다. 그 중 액체생검법이 보다 효율적인데 인체에 고통을 주지 않는 비침습적 검사를 통해 암의 정보를 확인할 수 있으며 순환종양세포를 이용할 경우 모든 암 유전정보를 가지고 있어 더욱 정확한 진단이 가능하다.
암 진단 외에도 산전진단 시 임산부 혈액 내의 태아세포를 분리하게 되면 더욱 정확한 비침습 산전진단을 할 수 있어 임상 시료 내에 존재하는 희소 세포 분석 기술은 미래 진단 기술의 기반으로써 그 의미가 크다.
하지만 이러한 순환종양세포 또는 태아세포는 혈액 내 아주 극미량으로 존재하기에 분석이 매우 까다롭다. 1 mL의 혈액에 몇 개 존재하지 않기 때문에 기존 기술로는 분석 과정 중에 생길 수 있는 손실로 결과에 큰 오류가 생기거나 분석 중 세포의 형태를 변형시킬 수 있어 정확한 정보를 얻기 힘들다는 문제점이 있다.
이에 김민석 교수팀은 ‘초박막 하이드로젤 제어 기술’을 개발해 세포를 포획 또는 염색하는 과정 중에 발생할 수 있는 세포의 손실을 원천적으로 차단하고 세포의 형태학적 변형을 최소화했다. 해당 기술은 기존 기술 대비 월등히 높은 (97% 이상) 세포 보존율을 보여줬고 양산 부산대학병원 오소연 교수팀과 삼성창원병원 김영준 교수팀과 공동연구를 통해 임상적 유용성도 확인했다. 또 분당차병원 류현미 교수팀과의 공동연구를 통해 산전진단을 위한 순환 태아세포의 검출과 같은 다양한 희소 세포 분석에도 사용할 수 있음을 확인했다.
김민석 디지스트 뉴바이올로지학과 교수는 “이번에 개발한 무손실 면역세포화학 기술은 희소 세포기반 진단 분야의 요소 기술로써 진단의 정확도를 높일 수 있는 의미있는 연구”라며 “해당 기술이 암의 조기 진단, 산전진단의 정확도 향상에 도움을 주고 다양한 희소 세포 기반 임상시료 분석에 활용될 수 있기를 희망한다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 연구재단의 기초연구실 과제의 일환으로 진행됐으며 연구 결과는 3월 저널(ACS Applied Materials & Interfaces)에 게재됐다. 이 기술은 씨티셀즈에 기술이전 돼 상용화가 진행 중이다.
대구=최일영 기자 mc102@kmib.co.kr
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