생명공학연구원, 유전자가위 이용한 암진단 기술 개발
40분만에 16명분 동시 검사… 소형화해 휴대성도 높여
[파이낸셜뉴스] 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 강태준 박사팀은 매사추세츠 종합병원(MGH), 하버드 의과대학(HMS), 성균관대와 함께 유전자가위를 이용한 혈액검사만으로 암을 진단하는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 연구진은 이 기술로 체액에 존재하는 바이오마커 검출 성능을 획기적으로 향상된 암 진단 시스템 'SCOPE'를 개발했다.
실제 동물 피로 폐암 여부를, 대장암 환자 피로 40분 만에 정확하게 진단해냈다. 이 시스템은 은 암 관련 유전자 돌연변이를 정밀하게 관찰해 암 조기 진단이나 치료반응 모니터링, 종양 재발 가능성을 평가하는 데 널리 활용될 수 있을 것으로 보인다.
강태준 박사는 "기존 방법으로는 어려운 주요 암 돌연변이를 전례 없는 수준의 민감도로 검출할 수 있는 효율적인 시스템"이라며, "여러 암 관련 바이오마커를 간소화된 방법으로 알아내 암 진단과 모니터링 현장에서 신속한 의사결정을 지원할 수 있을 것"이라고 말했다. 또한 함께 연구한 하버드 의과대학 이학호 교수는 "소량의 혈액만으로도 기존 영상진단 이전에 종양 변화를 확인할 수 있다"며, 이 기술이 실제 진료 현장에서 유용하게 활용될 수 있음을 강조했다.
연구진은 종양 세포가 방출하는 세포 외 소포체의 mRNA를 크리스퍼 유전자가위(CRISPR-Cas13a)를 이용해 대폭 증가시켜 감지해 그간의 한계를 극복했다.
연구진은 진단 시스템 'SCOPE'을 동물모델에 적용해 극소량인 40㎕의 세포 외 소포체 샘플만으로도 초기 폐암을 진단해냈다. 또 대장암 환자의 샘플에서는 기존 PCR 검사보다 높은 민감도와 특이도로 암 돌연변이 유전자를 검출해냈다.
특히 SCOPE는 16개의 샘플을 동시에 검사할 수 있고, 시간도 40분이면 끝나 빨리 결과를 알 수 있다. 뿐만아니라 연구진은 국내 분자진단 전문기업 ㈜레보스케치와 협력해 소형화해 기존의 복잡한 장비 없이도 의료현장이나 연구현장에서 간편하게 활용할 수 있도록 했다.
한편, 연구진은 이번에 개발한 암 진단 시스템 'SCOPE'를 국제학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)'에 발표했다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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