박준 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀은 연속원심미세유체 원천기술을 개발해 세계 최초로 혈액 내 존재하는 모든 종류의 암세포들을 분리할 수 있는 자동화 장치를 개발했다고 16일 밝혔다.
이 기술은 모든 종류의 암세포를 분리할 수 있고 초정밀 암진단이 가능하며 이를 완전 자동화 형태로 구현해 병원에서 바로 활용 가능할 정도로 완성도가 높다.
전 세계적으로 높아지는 암 발생률로 인해 다양한 항암제가 개발되어 치료 가능성이 증대하고 있으나 변이 또는 전이가 잦은 암에 대한 정확한 정보를 얻는 것은 여전히 어려운 상황이다.
암 유전정보를 얻기 위한 방법으로 암 조직을 이용해 진단하는 조직생검과 혈액 등을 이용한 액체생검이 존재하는데 액체생검의 경우 인체에 고통을 주지 않는 비침습적 검사를 통해 암의 정보를 얻을 수 있다.
또한 모든 암 유전정보를 가지고 있는 순환종양세포(Circulating tumor cell; CTC)를 이용할 경우 더욱 정확한 진단이 가능하다고 알려져 있다.
하지만 이러한 순환종양세포는 혈액 내 아주 희소하게 존재해 분리가 어려우며 현재 이용 중인 분리 기술들은 일부 CTC에 발현된다고 알려진 마커를 이용하거나 기준 크기 이상의 암세포만을 분리할 수 있기에 모든 종류의 CTC 분리가 어려워 순환종양세포들의 이질성(Heterogeneity)을 극복한 분리는 CTC 분야의 이상적인 기술로 여겨져 왔다.
연구팀에서 개발한 기술은 음성선택을 이용하여 암세포가 아닌 다른 세포들을 모두 제거하고 초정밀 유체 제어 기술을 통해서 세포의 스트레스와 손실율을 최소화하며 세포를 분리하는 것을 성공시켰다.
마커의 유무, 암세포의 크기와 관계없이 다양한 암세포주에서 90% 수준의 높은 회수율을 보였고 연세대 김혜련 교수팀과의 공동연구를 통해 폐암 환자의 혈액으로 순환종양세포를 분리, 약물효과 추적관찰 등 임상적 유용성도 확인했다.
또 완전 자동화를 통해 기술적 완성도를 높여 분리 성능은 물론 의료현장에서 조기 상용화가 가능하다는 점에서 의학적 영향력이 클 것으로 보인다.
김민석 교수는 "해당 기술이 암의 조기 진단, 맞춤형 치료제 처방 등 더욱 정밀한 진단과 맞춤 치료제 선정에 활용돼 암 환자들에게 도움이 되길 희망한다"고 말했다.
한편 이번 연구는 의료기관 창업캠퍼스 원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
연구결과는 Theranostics 12권 8호에 Continuous centrifugal microfluidics(CCM) isolates heterogeneous circulating tumor cells via full automation이라는 제목으로 5월1일 게재됐다.
