자석으로 소변 속 물질 붙잡아 암 환자 찾는다… “20분이면 진단 끝”

신용 연세대 생명공학과 교수 연구진

신용 연세대 생명공학과 교수가 이끄는 국내 연구진이 소변으로 암 환자를 쉽게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 왼쪽부터 신용 연세대 생명공학과 교수, 김청수 이화여대 비뇨기병원 교수, 구본한 연세대 연구원. /연세대

국내 연구진이 쉽고 빠르게 암을 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 암 환자의 혈액이나 소변 같은 체액에서 발견되는 물질을 이용해 수술을 하지 않고도 암에 걸렸는지 알아낼 수 있는 기술이다. 암 환자의 조기 진단과 치료에 도움이 될 것으로 기대된다.

연세대는 신용 생명공학과 교수가 이끄는 국내 연구진이 지난 16일 국제 학술지 ‘생명공학·중개의학’에 “특별한 장비 없이도 소변으로 암 환자를 찾아낼 수 있는 검사 방법을 찾았다”는 연구 결과를 발표했다고 19일 밝혔다.

암의 경우 조기에 진단 할수록 완치율이 높아지면서 암을 진단하는 기술의 중요성도 커지고 있다. 그동안은 수술로 종양을 떼어낸 후 조직검사로 암을 판별하는 방법이 많이 쓰였다면, 최근에는 혈액이나 소변처럼 체액에 있는 성분을 분석하는 ‘액체 생검’ 기술이 주목받고 있다.

암세포는 죽으면서 체액에 ‘순환 핵산’을 배출하는 데, 순환핵산의 특성과 변화를 분석하면 종양의 존재와 상태를 추정할 수 있다. 그러나 순환 핵산은 체액에서 아주 적은 양만 있고, 암의 진행 단계에 따라 비율이 달라 농축과 분리 기술이 필요하다. 순환 핵산을 농축하고 분리할 때 쓰이는 방법은 있지만, 크고 복잡한 장비가 필요하거나 시간이 오래 걸려 실제 의료 현장에서 쓰이긴 어려운 상황이다.

신용 연세대 생명공학과 교수가 이끄는 국내 연구진이 개발한 암 조기 진단 기술. 소변의 순환 핵산을 정전기로 붙잡아 농축하는 방식이다(위). 전립선암 환자(빨간색), 전립선비대증 환자(파란색), 건강한 사람(초록색)과 비교했을 때도 진단 결과에 확연한 차이가 난다. /연세대

연세대 연구진은 전기 반응을 이용해 적은 양의 순환 핵산을 분석하는 기술을 개발해 문제를 해결했다. 나노 물질 표면에 양전하를 띠는 코팅을 해 음전하를 띠는 리보핵산(RNA)과 정전기적으로 결합하게 하는 방식이다. 이후 RNA가 결합한 나노 물질을 떼어내면 암을 진단할 수 있는 순환 핵산만 남는다. 암 진단에 필요한 시간은 20분 이내로 짧은 편이고, 장비 없이 간단한 키트 형태로도 만들 수 있다는 장점이 있다.

연구진은 89명의 전립선암, 전립선비대증 환자와 건강한 사람의 소변으로 암 환자를 구분할 수 있는지도 확인했다. 전립선비대증은 전립선암과 원인이 다른 질병이지만, 증상이 비슷해 적절한 치료를 하려면 정확히 진단해야 한다. 전립선암 환자의 소변에서 진단에 쓸 수 있는 6개의 순환 핵산을 찾았고, 키트를 이용해 전립선암 환자를 진단하는 데 성공했다.

신용 교수는 “기존 방법보다 빠르고 간편하게 순환 핵산을 분리하고 동시에 농축도 가능해 암 진단의 민감도를 높이는 것은 물론 환자의 건강상태, 치료 효과를 확인할 때도 유용할 것으로 생각된다”며 “실제 의료 현장에 적용할 수 있도록 더 많은 환자의 소변을 사용해 추가 검증할 계획”이라고 말했다.

참고자료

Bioengineering&Translational Medicine, DOI : https://doi.org/10.1002/btm2.10348

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