중앙일보 - 포스텍, 5분만에 초기 대장암 진단기술 개발
[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김도연)은 화학과 김성지 교수가 기계공학과 김기현 교수, 아산생명과학연구원 명승재 의생명연구소장과 공동연구를 통해 효소에 감응하는 형광 프로브(probe, 탐침)와 양자점-항체 복합체 프로브를 동시에 이용해 대장 내시경용 대장암 진단 방법을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 방법을 활용하면 초기 대장암을 5분만에 진단할 수 있어 의학계의 관심을 끌고 있다. 대장암은 주로 대장 내시경을 통해 진단한다. 육안으로 종양을 확인하기 때문에 암을 발견하지 못할 경우가 존재하고, 크기가 작다면 더욱 진단하지 못할 확률이 높다. 떼어낸 조직을 병리 검사를 해야 암인지 판별할 수 있기 때문에 오랜 시간이 걸리며 채취하는 조직 개수도 한계가 있어 왔다.
연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 먼저 대장암에 과도하게 발현 되는 감마 글루타밀 펩티다아제(λ-glutamyltranspeptidase)라는 효소 물질에 주목하고 암을 만나면 이 효소에 의해 색깔이 달라지는 형광 프로브를 제작했다. 이 방법을 활용하면 대장 내시경을 받을 때 장 내벽에 형광 프로브를 뿌리고, 5분 정도의 시간이 지나면 색 변화로 암을 발견할 수 있게 된다. 양자점-항체 복합체 프로브는 고가의 디스플레이에도 활용되고 있는 퀀텀닷(quantum dot, 양자점)에 항체를 붙여 만든 것으로 대장암에 과발현되는 단백질(MMP14)에 결합하는 특성이 있다. 이 방법은 형광 물질 색의 변화로 암을 진단할 수 있는데 외형상 구분이 어려운 초기 암에도 반응해 조기 암 진단이 가능하다. 기존의 프로브는 중금속을 함유한 경우가 많았는데 이번엔 은을 기반으로 중금속 없이 제작해 체내 부작용도 줄였다. 효소에 반응하는 형광 프로브와 양자점-항체 복합체를 동시에 사용하면 5분 안에 빠르게 대장암을 찾을 수 있고, 조직검사 결과 5㎜정도의 작은 조직으로도 암 진단이 가능해져 빠르고 정확한 대장암 조기 진단에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구 성과는 재료분야 국제 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials) 최근호 표지 논문으로 소개됐다.
통계청 사망원인통계에 따르면 우리나라 사망률 순위에서 대장암은 위암을 제치고 3위에 올랐다.대장암은 지난 2001년에 비해 15년 만에 73%나 증가한 것으로 집계됐다.
연구를 주도한 김성지 교수는 “이번 연구는 대장 내시경시 장 외벽에 스프레이 하는 방식으로 사용할 수 있다”며 “대장암 이외에도 식도암과 방광암, 자궁내막암 등 내시경을 이용해 확인하는 암 진단에도 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
