UNIST "백혈구 면역 반응으로 암 재발 진단하는 칩 개발"

(울산=뉴스1) 김세은 기자 = 칩의 미세관에 혈액을 흘려보내 항암제 약효와 암 재발 여부를 읽어낼 수 있는 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀은 혈액 속 백혈구의 접착력 변화를 분석하는 방식으로 암 재발, 항암제 치료 반응 등을 모니터링할 수 있는 칩 기반 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

머리카락보다 가는 미세관이 얽혀 있는 칩 안으로 혈액을 흘려보낸 뒤, 관에 부착된 백혈구 숫자를 자동 프로그램으로 읽어내는 방식이다.

연구팀은 암 조직이 내뿜는 염증성 물질이 백혈구 표면의 '세포 접착 분자 수용체'를 활성화하는 면역 반응을 이용했다. 관 안쪽에는 이 수용체와 결합할 수 있는 특수단백질들이 코팅돼 있어 수용체가 활성화된 백혈구가 관 표면에 잘 부착된다.

실험에서 유방암이 진행 중인 쥐의 백혈구는 건강한 쥐의 백혈구에 비해 칩 내벽에 달라붙는 백혈구 숫자가 최대 40배 더 많은 것으로 나타났다.

개발된 기술은 치료 단계에서 항암제의 효능을 즉각적으로 확인하고, 수술 후 재발 여부까지 실시간으로 모니터링하는 데 쓸 수 있다.

실제 항암 효과가 있는 약물을 투여한 결과 종양 성장이 억제됨과 동시에 백혈구의 접착 빈도가 즉각적으로 감소했지만, 치료 효과가 없는 약물을 투여했을 때는 높은 접착 상태가 유지됐다.

또 수술로 일차적인 암 조직을 제거한 뒤, 육안이나 영상 진단으로는 확인되지 않는 미세 전이가 시작되는 단계에서도 낮아졌던 백혈구 접착력이 다시 상승하는 현상이 포착됐다.

강주헌 교수는 "영상 진단으로 발견하기 어려운 초기 전이나 재발을 조기에 포착하고, 항암제 투여 이후의 치료 반응도 즉각적으로 확인할 수 있어 불필요한 치료를 줄이고 환자에게 맞는 최적의 치료제를 선별하는 데 도움을 줄 수 있다"고 설명했다.

이번 연구는 UNIST 바이오메디컬공학과 브라이언 최 연구원이 제1저자로 참여했으며, UNIST, 한국연구재단 기초연구실지원사업, 과학기술정보통신부, 보건복지부, 범부처재생의료기술개발사업, 산업통상부의 지원으로 이뤄졌다.

연구 결과는 엘스비어(Elsevier) 출판사가 발간하는 국제학술지 '바이오센서 & 바이오 일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)'에 지난 1일 출판됐다.

syk000120@news1.kr