서울아산병원 연구진이 혈액 전처리 과정 없이 혈장 한 방울만으로 질병 관련 핵심 바이오마커를 분석해 내는 초고속 진단 기술을 확보했다. 향후 응급환자 신속 선별과 혈관질환 정밀의료 분야에 폭넓게 활용될 전망이다.
서울아산병원 안과 이준엽 교수와 대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 홍선기 교수 공동연구팀은 혈장 내 마이크로RNA를 약 10분 만에 직접 검출하는 초고속 세포외소포 분자진단 플랫폼 'SAFE(Sonication-Assisted Liposome Fusion with Extracellular Vesicles)'를 개발했다고 18일 밝혔다.
연구 성과는 나노과학 및 바이오소재 분야 국제 학술지 '스몰(Small)' 최신호 표지 논문에 선정됐다. 세포가 분비하는 나노 입자인 세포외소포는 질병과 관련된 단백질·핵산·마이크로RNA(miRNA) 등을 포함하고 있어 차세대 액체 생검의 핵심 지표로 꼽힌다. 기존 방식은 세포외소포 분리·RNA 추출 등 복잡한 전처리 과정과 전문 장비가 필요해 분석에 장시간이 소요된다는 한계가 있었다.
연구팀은 초음파를 활용해 리포좀과 세포외소포를 빠르게 융합시키는 방식을 도입해 이 같은 문제를 해결했다. 분자 비콘을 세포외소포 내부로 직접 전달함으로써 별도 RNA 추출 과정 없이 10분 이내에 마이크로RNA 분석을 완료하는 데 성공했다.
실제 임상 적용 검증에서도 높은 정확도를 기록했다. 연구팀이 심혈관질환 환자 20명과 건강인 15명의 혈장을 SAFE 플랫폼으로 분석한 결과, 심근 손상 관련 주요 마이크로RNA인 'miR-133a'와 'miR-208a'를 약 91.4%의 진단 정확도로 선별해 냈다.
이준엽 교수는 “황반변성 등 망막혈관질환에서 마이크로RNA 분석이 지니는 질병 기전 및 치료 반응 예측 가치를 꾸준히 밝혀왔다”며 “단 10분 만에 분석을 마칠 수 있는 이번 기술이 실제 진료 현장의 신속한 의사결정에 실질적인 도움을 줄 것”이라고 말했다.
홍선기 교수 역시 “간편 분자 진단 기술인 SAFE 플랫폼의 대상을 다양한 질환으로 넓히고 임상 검증을 확대해 의료 현장의 차세대 진단 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 덧붙였다.
한편 세포외소포 기반 진단 시장은 아직 초기 단계지만, 비침습 조기진단 수요와 정밀의료 확산에 힘입어 성장 여력이 큰 분야로 꼽힌다. 다만 세포외소포 분리·특성분석의 표준화 부족, 임상 검증, 규제 허들이 남아 있어 상용화 속도는 기술 완성도에 따라 좌우될 전망이다.
임중권 기자 lim9181@etnews.com
