조윤경 UNIST 교수팀, 혈액 내 암세포 검출 기술 개발

조윤경 UNIST 생명과학부 교수

울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영)은 조윤경 생명과학부 교수팀이 암 조직에서 떨어져 나와 혈관 내를 떠도는 종양세포(CTC)를 선택적으로 분리할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

CTC는 인체 내 다른 조직에 부착되면 전이암을 일으키는 세포로 미리 찾아내면 전이암을 조기에 발견할 수 있다.

문제는 혈액 1㎖ 속 CTC의 수가 수십 개 미만으로 매우 적어 검출이 어렵다는 점이다. 같은 양의 혈액 속에 적혈구는 수십억 개, 백혈구는 수백만 개 존재한다.

조 교수팀은 세포 크기 차이를 이용해 CTC를 분리할 수 있는 원심력 기반 `미세유체 제어기술(FAST)`을 개발, 이 문제를 해결했다. 마이크로 필터를 장착한 디스크 위에 혈액을 넣고 회전시키면 크기가 작은 혈구세포는 필터 아래로 빠지고 CTC만 남는 원리다.

조 교수팀이 개발한 혈액을 넣은 FAST 랩온어디스크와 회전 장비.

실험 결과 수㎖의 혈액에서 1분 내에 95% 이상의 CTC를 검출할 수 있었다.

기존 CTC 검출 방법은 복잡한 전처리 과정이 필요하고, 비싼 시료도 확보해야 했다. 정확도 부분에서 한계도 있었다. 필터로 CTC를 걸러내는 기술이 나왔지만 필터가 자주 막혀 분리 효율이 떨어졌다.

조 교수팀의 FAST 랩온어디스크 기술은 세포를 부드럽게 분리해 손상을 막을 수 있고, 필터 전체를 고르게 활용해 효율성도 높다.

조 교수팀은 142명의 암환자와 50명의 일반인을 대상으로 CTC 성능을 검증했다. 이 과정에서 폐암환자의 혈액에서 분리한 CTC와 폐 조직검사의 유전정보가 동일하다는 것을 확인했다. 분자진단이나 맞춤형 진료에 이 기술을 활용할 수 있다는 것을 보여준 것이다.

FAST 디스크를 개발한 조 교수팀 연구진(왼쪽부터 박주희 연구원, 임민지 대학원생, 김태형 박사, 오정민 박사)

조윤경 교수는 “혈구세포와 CTC를 분리하는 시간이나 효율 등에서 세계 최고 수준의 성능을 나타냈다. 소형 장비로 사용법이 간단해 병원에서 직접 사용할 수 있다”면서 “채혈만으로 암세포를 검출할 수 있어 전이암의 조기 진단이나 항암 치료 모니터링 등 암 진단과 치료에 유용할 것”이라 말했다.

울산=임동식기자 dslim@etnews.com

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