이준엽·홍선기 교수 공동연구팀
세포외소포 분석할 플랫폼 개발
혈장서 miRNA 정확도 91% 검출
응급환자 신속 대응 등 활용 높아
(왼쪽부터) 이준엽 교수. 홍선기 교수
피 한 방울로 10분 만에 혈관질환과 관련된 분자 신호를 분석해 응급환자 선별 등에 활용할 수 있는 진단 플랫폼이 개발됐다.
이준엽 서울아산병원 안과 교수와 홍선기 대구경북과학기술원 화학물리학과 교수 공동연구팀은 혈장에서 마이크로RNA(miRNA)를 직접 검출하는 플랫폼(SAFE)을 개발했다고 19일 밝혔다. 이 연구는 나노과학 및 바이오소재 국제학술지 ‘스몰’에 표지 논문으로 게재됐다.
세포외소포는 세포가 분비하는 ㎚(나노미터) 단위의 작은 입자로, 질병과 관련된 단백질과 핵산, 마이크로RNA 등을 담고 있는 핵심 생체지표다. 하지만 기존에는 혈액에서 세포외소포를 분리하고 RNA를 추출하는 복잡한 과정을 거쳐야 해 분석 시간이 오래 걸리고 전문 장비가 필요하다는 한계가 있었다. 연구진은 이런 문제를 해결하기 위해 초음파로 세포외소포에 리포솜이란 미세 캡슐을 빠르게 융합시키는 기술을 개발했다. 이로써 별도의 RNA 추출 과정 없이 직접 마이크로RNA를 검출하는 것이 가능해졌다.
개발된 진단 플랫폼이 실제 임상에서 적용 가능한지 확인하기 위해 심혈관질환 환자 20명과 질환이 없는 대조군 15명의 혈장을 분석한 결과, 심근 손상과 관련된 대표적인 마이크로RNA(miR-133a, miR-208a)를 정확도 91.4%로 검출하는 데 성공했다. 연구진은 이 기술을 활용해 향후 응급실 등 신속한 의사결정이 필요한 의료현장에서 심혈관질환뿐 아니라 암, 신경퇴행성질환, 안과질환 같은 다양한 질병을 분자 수준에서 진단할 수 있을 것이라고 설명했다.
이 교수는 “연구진은 그동안 황반변성을 비롯한 다양한 망막혈관질환에서 세포외소포 내부의 마이크로RNA를 분석하는 것이 질병의 발생 기전과 치료 반응을 예측하는 데 중요한 의미가 있다는 점을 지속적으로 밝혀왔다”며 “이번 연구로 복잡했던 세포외소포 분석을 단 10분 만에 할 수 있는 기술을 개발함에 따라 SAFE 플랫폼이 향후 실제 진료 현장에서 환자 질환을 신속·정확하게 진단하고 치료 결정 과정에 실질적인 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.
홍 교수는 “SAFE 플랫폼은 세포외소포를 분리하거나 RNA를 추출하지 않고도 혈장에서 직접 마이크로RNA를 분석할 수 있는 간편한 분자 진단 기술”이라며 “다양한 질환을 대상으로 임상 검증을 확대해 의료 현장에서 활용할 수 있는 차세대 진단 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다.
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