국내 연구진, 암세포 위치 및 전이 가능성 유무 정밀 확인 기술 개발

국내 연구진이 식욕이 왕성한 암세포를 잡아내는 지능형 나노물질을 개발해 주목받고 있다.

종양의 대사환경을 정밀하게 진단할 수 있는 지능형 나노구조체 기술을 개발한 것으로 앞으로 전이성이 높은 종양의 진단과 치료법 확립을 위한 실마리가 될 것으로 보인다.

연세의대 영상의학교실 서진석·양재문 교수가 주도한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 영국왕립화학회 발행 국제학술지 <나노스케일(Nanoscale)>지 2014년 11월 28일자 온라인판에 게재됐다.

연구팀은 고분자 폴리아닐린을 자기공명영상(MRI)용 자성체에 결합시켜 암 세포가 영양분을 활발하게 소비하고 있는지 알 수 있는 지능형 나노구조체를 설계했다. 암세포의 위치(병변 위치) 파악에서 나아가 암 세포의 대사상태를 감지해 암 세포의 활성(암의 전이 가능성 유무)까지 정밀하게 파악할 수 있도록 한 것.

폴리아닐린은 화학적 도핑시 전기전도성이 변하는 특성 때문에 전기소자로 활용하려는 연구는 활발했지만 의료영상용 조영제로 활용하려는 시도는 드물었다.

이번 연구는 연구팀이 전이성 암세포의 산화환원 상태에 따라 폴리아닐린의 색상이 변하는 것을 이용해 의학적 응용가능성을 모색한 데 따른 것이다.

특히, 전이성 높은 암 세포막에 존재하는 단백질에 특이적으로 결합하는 펩타이드를 부착해 전이성 높은 암세포를 선택적으로 진단할 수 있도록 한 것도 특징이다.

연구팀은 제시된 지능형 나노구조체의 검지 효율을 더욱 높여 극미량의 전이성 암세포를 검출하기 위한 후속연구를 진행할 계획이다.

서진석 교수는 "자기공명 영상과 광학영상을 다각적으로 활용해 전이성 암세포의 위치를 정확히 인지하고, 나아가 암세포의 활성도를 비침습적으로 진단할 수 있다는 것을 확인했다"고 말했다.

양재문 교수는 "전기소자로만 이용되던 공액고분자를 나노구조체화 해 의료용 소재로의 적용 가능성을 보인 연구"라며 "다기능성 나노두조체를 이용한 암에 대한 다중정보 인식 가능한 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있고, 이 나노구조체를 이용한 암 진단 기술을 발전시킨다면 앞으로 암의 조기 진단 기술 및 암 동시 치료 및 진단 기술분야의 발전에 크게 기여할 것"이라고 전망했다.

<용어설명> * 폴리아닐린 전도성 공액 고분자의 일종으로, 도핑 상태에 따라 전기 전도성이 변함. * 자성체 자기장 내에서 자성이 생기는 십억분의 일 미터의 크기를 가지는 물질. * 도핑(doping) 불순물을 첨가하여 전기 소자의 특성을 바꾸는 과정. * 산화환원(RedOx) 화학물질들 사이에 전자를 주고 받는 산화와 환원 과정을 총괄한 것. 모든 세포들은 성장과 증식을 위해 분자 상호간에 산화환원 과정을 지속함.