김민석(왼쪽 끝) DGIST 뉴바이올로지학과 교수 연구팀. [DGIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 세계 최초로 혈액 속 모든 암세포를 분리할 수 있는 원천기술 개발에 성공했다.

대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀은 혈액 내 존재하는 모든 종류의 암세포들을 분리할 수 있는 자동화 장치를 개발했다. 이 기술은 모든 종류의 암세포를 분리할 수 있고, 초정밀 암진단이 가능하며 이를 완전 자동화 형태로 구현, 병원에서 바로 활용 가능할 정도로 완성도가 높다.

전 세계적으로 높아지는 암 발생률로 인해 다양한 항암제가 개발돼 치료 가능성이 높아지고 있지만 변이 또는 전이가 잦은 암에 대한 정확한 정보를 얻는 것은 여전히 어려운 상황이다. 암 유전정보를 얻기 위한 방법으로 암 조직을 이용하여 진단하는 조직생검과 혈액 등을 이용한 액체생검이 존재한다. 액체생검의 경우 인체에 고통을 주지 않는 비침습적 검사를 통해 암의 정보를 얻을 수 있고, 모든 암 유전정보를 가지고 있는 순환종양세포(CTC)를 이용할 경우 더욱 정확한 진단이 가능하다고 알려져 있다.

하지만 이러한 순환종양세포는 혈액 내 아주 희소하게 존재해 분리가 어렵다는 문제가 있다. 연구팀에서 개발한 기술은 암세포가 아닌 다른 세포들을 모두 제거하고 초정밀 유체 제어 기술을 통해서 세포의 스트레스와 손실율을 최소화하며 세포를 분리하는 것을 성공했다. 마커의 유무, 암세포의 크기와 관계없이 다양한 암세포주에서 90% 수준의 높은 회수율을 보였다.

암세포 분리 기술 모식도. [DGIST 제공]

연세대학교 김혜련 교수팀과의 공동연구를 통해 폐암 환자의 혈액으로 순환종양세포를 분리, 약물효과 추적관찰 등 임상적 유용성도 확인했다. 또한 완전 자동화를 통해 기술적 완성도를 높여 분리 성능은 물론 의료현장에서 조기 상용화가 가능하다는 점에서 의학적 영향력이 클 것으로 보인다.

김민석 교수는 “이 기술이 암의 조기 진단, 맞춤형 치료제 처방 등 더욱 정밀한 진단과 맞춤 치료제 선정에 활용돼 암 환자들에게 도움이 되길 희망한다”고 말했다.

한국연구재단 바이오의료기술개발사업단의 지원으로 수행된 이번 결과연구는 국제학술지 ‘테라노스틱스’ 5월 1일 게재됐다.