'플라즈모닉 기반 액체생검 플랫폼'…조직검사보다 부담 적고 재발 관리 유용

초기 대장암 환자의 혈액·소변에서 암유전자(KRAS 돌연변이)를 초고감도로 검출할 수 있는 플라즈모닉(Plasmonic·금속 나노구조와 빛이 상호작용할 때 발생하는 광학적 현상을 이용한 기술로 초고감도 바이오센서 소재에 활용) 기반의 액체생검(체액을 이용해 암과 관련된 유전자 등을 검사하는 방법) 플랫폼이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국재료연구원(KIMS)은 바이오·헬스재료연구본부 이민영·박성규 박사 연구팀이 이같은 성과를 냈다고 17일 밝혔다.

이 연구팀은 앞서 폐암 환자의 혈액에서 돌연변이 유전자(EGFR)를 초고감도로 검출할 수 있는 플라즈모닉 기반 액체생검 기술을 개발한 바 있다.

연구팀은 이번에는 대장암의 주요 암유전자인 KRAS 분석으로 연구 범위를 확장했고, 혈액뿐만 아니라 소변에서도 암유전자를 검출했다는 점에서 의미가 있다고 설명했다.

액체생검은 암 조직을 직접 떼어내는 조직검사보다 환자 부담이 적다.

또 반복 검사가 가능해 암 조기진단과 재발 모니터링에 유용한 기술로 평가받는다.

그러나 초기 암 환자의 혈액과 소변에는 암유전자가 극미량 존재하기 때문에 기존 유전자 증폭(PCR) 기반 기술이나 초고심도 차세대염기서열분석(NGS) 기술로는 검출 민감도, 분석 비용·시간 면에서 한계가 있었다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 플라즈모닉 신호 증폭 기술과 선택적 유전자 증폭 기술을 결합했다.

금속 나노구조 기반의 플라즈모닉 마이크로어레이(microarray)를 활용해 미세한 광신호를 증폭시키고, 정상 유전자 사이에 섞인 극소량의 돌연변이 유전자를 선택적으로 구분·검출할 수 있게 설계한 것이 특징이다.

연구 결과는 정밀의료 분야 국제 학술지인 '엔피제이 프리시전 온콜로지(npj Precision Oncology, IF 8.0)'에 지난 5월 2일자로 온라인 게재됐다.

연구팀은 향후 췌장암 등 다양한 암종으로 플랫폼 적용 범위를 확대하고, 기술이전과 사업화를 추진할 계획이다.