DGIST 김민석 교수, 씨티셀즈 공동연구… 희소 세포 손실 무 플랫폼 개발

정확한 면역세포화학 기술 구현

높은 세포 보존율 및 재현성 확보

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 씨티셀즈와 공동으로 개발한 임상 시료 중 극미량으로 존재하는 희소 세포 분석에 용이한 무손실 면역세포화학 기술을 개발했다. [사진=디지스트]

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 임상 시료 중 극미량으로 존재하는 희소 세포 분석에 용이한 무손실 면역세포화학(Immunocytochemistry) 기술을 개발했다.
 
이는 씨티셀즈와 공동으로 개발한 해당 기술은 초박막 하이드로젤을 이용하여 유체 교환은 용이하되 세포 손실은 막음으로써, 기존의 세포 염색 기술보다 높은 세포 보존율과 재현성을 확보했다. 희소 세포를 손실 없이 분석할 수 있기에 향후 임상 연구에서 실용화되어 활용될 것으로 기대하고 있다.
 
이번 연구는 연구재단의 기초연구실 (Basic Research Laboratory) 과제의 일환으로 진행되었으며, 연구 결과는 3월 ACS Applied Materials & Interfaces 저널에 게재되었고, Cover art로 선정됐다. 해당 기술은 씨티셀즈에 기술 이전되어 상용화가 진행하고 있다.
 
이는 최근 항암제가 다양하게 개발되어 암의 치료 가능성은 증대하고 있으나, 변이 또는 전이가 빈번하게 발생하는 암에 대한 정확한 정보를 얻는 것은 여전히 어렵다. 현재 암 유전정보를 확인하는 방법으로는 암 조직을 이용하여 진단하는 조직생검법과 혈액 등을 이용한 액체생검법이 있다. 그 중 액체생검법이 보다 효율적인데, 인체에 고통을 주지 않는 비침습적 검사를 통해 암의 정보를 확인할 수 있으며, 순환종양세포(Circulating tumor cell; CTC)를 이용할 경우 모든 암 유전정보를 가지고 있기에 더욱 정확한 진단이 가능하다.

 
암 진단 외에도 산전진단 시 임산부 혈액 내의 태아 세포를 분리하게 되면 더욱 정확한 비침습 산전진단을 할 수 있어서, 임상 시료 내에 존재하는 희소 세포 분석 기술은 미래 진단 기술의 기반으로써 그 의미가 크다.
 
하지만 이러한 순환종양세포 또는 태아 세포는 혈액 내 아주 극미량으로 존재하기에 분석이 매우 까다롭다. 1mL의 혈액에 수 개밖에 존재하지 않기 때문에, 기존기술로는 분석 과정 중에 생길 수 있는 손실로 결과에 큰 오류가 생기거나, 분석 중 세포의 형태를 변형시킬 수 있기에 정확한 정보를 얻기 힘들다는 문제점이 있다.
 
이에 김민석 교수팀은 ‘초박막 하이드로젤 제어 기술’을 개발하여 세포를 포획 또는 염색하는 과정 중에서 발생할 수 있는 세포의 손실을 원천적으로 차단하고, 세포의 형태학적 변형을 최소화했다.
 
해당 기술은 기존기술 대비 월등히 높은 (97% 이상) 세포 보존율을 보여주었고, 양산 부산대학병원 오소연 교수팀과 삼성창원병원 김영준 교수팀과의 공동연구를 통해 임상적 유용성도 확인했다. 또한, 분당차병원 류현미 교수팀과의 공동연구를 통해 산전진단을 위한 순환 태아 세포의 검출과 같은 다양한 희소 세포 분석에도 사용할 수 있음을 확인했다.
 
김민석 DGIST 뉴바이올로지학과 교수는 “이번에 개발한 무손실 면역세포화학 기술은 희소 세포 기반 진단 분야의 요소 기술로써 진단의 정확도를 높일 수 있는 의미 있는 연구”라며 “해당 기술이 암의 조기 진단 및 산전진단의 정확도 향상에 도움을 주고 다양한 희소 세포 기반 임상 시료 분석에 활용될 수 있기를 희망한다”고 밝혔다.