“간암세포 만나면 노란색 형광 분출”…암 진단 형광분자 개발

포스텍, 암세포에서만 빛나는 형광분자 ‘SLY’ 개발
암 유무뿐 아니라 암조직과 정상조직 경계도 식별

암세포를 형광으로 선명하게 식별해 주는 형광 입자가 나왔다. 암 조직과 정상 조직 사이의 경계까지 정확히 구분해 암 수술 시 종양만 제거하는 데 유용할 전망이다.

포스텍은 장영태(사진) 화학과·융합대학원 교수 연구팀이 밍가오 중국 린이대 교수 연구팀과 공동으로 간암 세포에서 노랗게 빛나게 하는 형광 분자를 개발했다고 1일 밝혔다.

세포 표면에는 '글라이칸'으로 불리는 당 분자들이 존재하며 세포 간 신호 전달, 면역 반응 등 다양한 생물학적 과정에 관여한다. 특히 세포 종류나 상태에 따라 구성이 달라져 '세포의 지문'처럼 쓸 수 있다. 그 중에서도 'sLex'와 'sLea'는 간암을 포함한 여러 암세포에서 많이 나타나는 글라이칸으로 암 진단 마커로 주목받고 있다.

하지만, 기존 분석 기술로는 살아 있는 세포에서 이를 실시간으로 관찰하는 것이 거의 불가능했다.

연구팀은 특정 분자와 결합해 위치나 존재 여부를 빛으로 알려주는 형광 프로브를 이용해 글라이칸을 인식할 수 있도록 설계했다.

이어 '옥사보롤' 분자를 기반으로 다양한 프로브를 만들어 간암과 대장암 세포 표면에 있는 'sLex'와 'sLea'만 인식하는 형광 프로브 'SLY'를 개발했다.

이 SLY는 표적 글라이칸과 결합한 뒤 세포 안으로 들어가 미토콘드리아에 축적돼 노란색 형광을 낸다. 암세포는 밝게 빛나고, 정상 세포는 빛나지 않아 육안으로도 쉽게 구별할 수 있다.

연구팀은 간암 유도 생쥐 모델을 활용한 실험에서 SLY는 암 조직의 경계를 뚜렷하게 표시하는 것을 확인했다. 암 식별에 그치지 않고 암 조직과 정상 조직 사이의 경계를 정확히 나눠 암 수술에 적용할 경우 암 조직만 정밀하게 제거할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

장영태 교수는 "SLY는 암세포 표면에 있는 글라이칸을 선택적으로 인식해 간암 조직을 세포 수준에서 선별할 수 있는 최초의 형광 프로브"라며 "글라이칸 기반 암 진단의 새로운 가능성을 열어 향후 정밀 의료와 수술 기술로의 확장도 기대된다"라고 말했다.

이 연구결과는 미국화학회가 발행하는 학술지인 '잭스(JACS)'에 게재됐다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr

글라이칸 인식을 통한 SLY 프로브의 간암 조직 형광 염색 모식도. 포스텍 제공

장영태 포스텍 교수. 포스텍 제공