이번에 개발된 바이오칩을 이용하면 비전이성 유방암 세포의 평균 95%를, 전이성 유방암 세포의 경우 평균 80%의 효율로 진단이 가능하다.
현재 암의 전이를 진단하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있지만 혈액 1~3cm 내 평균 50억개의 적혈구와 400만~1000만개의 백혈구 등 엄청난 양의 혈액세포가 존재하는 반면 암 세포는 전이 가능성이 매우 높은 환자에게도 10~100개 내외로 존재하기 때문에 정확하게 이를 진단하는데 어려움을 겪어 왔다.
연구팀은 암세포에서 떨어져 나온 작은 단일세포 ‘순환종양세포’를 다른 혈액세포로부터 정밀하게 분리하고 이렇게 분리해 포집한 순환종양세포의 전이성을 검증할 수 있는 바이오칩을 개발했다. 세포가 전이성을 띠느냐 아니냐에 따라 세포 표면의 표피세포부착분자의 양이 다르게 발현된다는 점에 착안해 나노 자성입자를 표피세포부착분자에 붙도록 설계했다.
같은 양의 나노 자성입자를 세포에 넣어주면 전이성 암세포의 경우 적은 양의 입자가 부착되고 비전이성 암세포의 경우 많은 양의 나노 자성입자가 붙는다. 연구팀이 개발한 바이오칩은 한쪽 끝에 자석을 설치해 반대쪽에서 암세포를 흘려주면 나노 자성입자가 많이 부착된 암 세포는 자석의 먼 쪽에서 포집이 되고 비전이성 암세포는 자석과 가까운 쪽에서 포집된다.
곽봉섭 박사는 “바이오칩을 이용해 유방암 세포주의 분리 실험을 진행한 결과 비전이성 세포 100개의 세포 중 95개를, 전이성 세포 100개 중 80개를 찾아낼 수 있었다”며 “표피세포부착분자의 발현량이 전이성을 판별하는 절대적 기준은 아니지만 이 기술을 병원에 적용하여 암의 전이나 재발 대상을 판별함으로써 항암치료의 대상을 획기적으로 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.
이번 연구성과는 바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스 8월 2일자에 게재됐다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
