- 미세한 칩에 혈소판 세포막 고정
- 그 칩 위에 혈장주입 실험했더니
- 암 환자는 다량 나노소포체 검출

극미량의 혈장만으로도 간단하게 암 발생과 전이 여부를 진단할 수 있는 새로운 기술이 개발됐다.

기초과학연구원 조윤경 그룹리더팀이 암 진단을 위해 개발한 ‘혈소판 칩’. 유니스트 제공

기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질 연구단 조윤경 그룹리더(울산과학기술원 생명과학부 교수)팀은 혈장에서 세포 정보가 담긴 나노소포체를 포획해 암을 진단하는 ‘혈소판 칩’을 개발했다고 20일 밝혔다.

우리 몸속 수많은 세포는 서로 ‘나노소포체(Extracellular Vesicles·EVs)를 주고받으며 소통한다. 이로 인해 암세포가 배출한 나노소포체를 분석, 암의 발생 및 전이를 진단하기 위한 연구가 그간 많이 이뤄졌다. 하지만 수많은 나노소포체 가운데 암세포 유래 나노소포체만을 선택적으로 분리하는 데는 한계가 있었다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 암세포의 긴밀한 조력자인 혈소판에 주목했다. 암세포는 혈소판에 둘러싸여 혈액을 통해 다른 곳으로 이동한다. 또한 전이될 곳에 달라붙는 과정에도 혈소판이 도움을 준다고 알려져 있다. 암세포 나노소포체와 혈소판이 이처럼 특별한 상호작용을 한다는 점에 착안, 연구진은 혈소판 막을 이용해 암세포 유래 나노소포체를 쉽게 포획할 수 있는 진단 시스템을 개발했다.

조윤경(사진 왼쪽) 울산과학기술원(UNIST) 교수와 수밋 쿠마르 연구위원.

연구진은 먼저 미세유체칩 안에 혈소판 세포막을 바닥에 고정한 혈소판 칩을 제작했다. 체내에서 혈소판과 긴밀한 상호작용을 하던 암세포는 혈소판 칩의 표면에도 결합하므로 암세포에서 유래한 나노소포체만을 선택적으로 검출해내는 원리다. 개발한 혈소판 칩으로 암 진단 실험도 했다. 암 환자와 건강한 사람의 혈장 1㎕(마이크로리터)를 혈소판 칩에 주입했더니 정상인보다 암 환자의 혈장에서 다량의 나노소포체가 검출됨을 확인했다. 특히 전이 암세포에서 비전이 암세포보다 더 많은 나노소포체가 검출됐다. 혈소판 칩에 검출된 나노소포체의 양을 토대로 암 발생 및 전이 여부를 진단할 수 있음을 제안한 것이다.

1저자인 수밋 쿠마르 연구위원은 “지금까지 개발된 대부분의 나노소포체 기반 암 진단 기술은 해당 암에 특이적인 항체를 반응시켜 나노소포체를 검출하는 원리였다”며 “하나의 질병에 하나씩 대응하는 항체 기반 진단 기술과 달리 혈소판 칩은 여러 종류의 암 진단이 가능하다는 장점이 있다”고 말했다. 조윤경 그룹리더는 “무엇보다 종전처럼 채취한 시료에서 나노소포체를 분리·농축하는 복잡한 처리 없이 혈장을 그대로 이용해 암세포 유래 나노소포체 검출에 성공함으로써 암 진단연구를 크게 보완했다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced functional materials)’ 5월 27일 자에 표지 논문으로 게재됐다.

이선정 기자 sjlee@kookje.co.kr