유방암을 비롯한 현대인의 각종 암을 개인별 특성에 맞게 맞춤형 항암치료할 수 있는 원천기반기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

고려대 안암병원 유방센터 이은숙 교수팀과 카이스트 바이오 및 뇌공학과 박제균 교수팀은 극소량의 암 조직만으로도 다양한 암 판별 물질(종양 표지자, 바이오마커)을 동시에 검사할 수 있는 기술(미세유체기술을 이용한 면역 조직화학법과 랩온어칩)을 개발하는데 성공했다.

암 진단과 치료를 위한 필수검사는 암 조직을 떼어내 암 여부를 판별하는 물질인 표지자 4개를 모두 검사해야만 최종적으로 판단할 수 있다.

기존의 검사는 떼어낸 암 조직 하나에 1개의 표지자밖에 검출하지 못해 많은 암 조직을 떼어내야 하기 때문에 불편하고, 검사가 하나씩 순차적으로 이루어지기 때문에 검사시차가 달라 정확한 검사가 어려워 검사비용과 시간이 늘어나 환자의 부담이 컸었다.

그러나 연구팀이 개발한 기술을 이용하면 하나의 작은 암 조직만으로도 한 번에 최대 20여 개의 표지자까지 동시에 검사할 수 있어 비용을 1/200로 절감하고, 분석시간도 1/10로 단축하는 등 획기적인 기술로 평가된다.

특히 이번 연구결과는 동물이 아닌 인간의 암 조직을 직접 이용한 임상실험을 통해 증명한 최초의 사례로 그 의미가 크다.

연구팀은 유방암 환자 115명의 실제 암 조직을 가지고 복잡한 실험을 하나의 칩 위에서 간단히 구현할 수 있는 기술(랩온어칩 기술)을 이용해 임상 실험한 결과, 기존 검사결과와 최대 98%까지 일치하는 등 검사의 정확도를 입증했다.

고려대 유방센터 이은숙 교수는 “미세바늘로 추출한 소량의 조직만으로도 다양한 검사가 가능하고 객관적으로 판독할 수 있다”면서 “검사에 필요한 비용과 시간을 상당부분 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 초기 정밀검진이 가능해 향후 개인 맞춤형 항암치료에 크게 기여할 것으로 기대된다” 라고 강조했다.

또한 바이오공학, 병리학 및 종양학 등 공학과 의학이 융합된 학제적 연구성과로 향후 사업화를 통한 경제적 부가가치도 클 것으로 기대된다.

현재 이 기술은 특허협력조약(Patent Cooperation Treaty, PCT)의 특허 1건을 포함해 국내특허 6건을 출원했고 종양분석과 조직시료 검사에 활용되는 기반기술로 개인 맞춤형 항암제 효력 테스트용 랩온어칩 등 사업화를 위한 후속연구가 활발히 진행되고 있다.

특히 조직병리, 암 진단, 질병의 경과예측 등 의학뿐만 아니라, 바이오 마커 개발 등 생명공학에도 응용될 것으로 기대하고 있다.

카이스트 박제균 교수는 “이번 연구성과로 지금까지 분석할 수 없었던 매우 작은 조직도 쉽고 빠르게 검사할 수 있게 되어 정확한 진단을 통한 치료가 가능하게 됐다”면서 “개인별 맞춤형 항암치료의 대중화를 통해 우리나라 보건의료의 선진화에 크게 기여할 것”이라고 연구의의를 밝혔다.

고려대 안암병원 유방센터 이은숙 교수 연구팀과 카이스트 바이오 및 뇌공학과 박제균 교수 연구팀이 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자지원 사업(도약연구), 바이오전자사업 및 고려대 학술연구비의 지원을 받아 수행됐고 연구결과는 국제적으로 저명한 온라인 오픈액세스 과학 전문지인 “플로스 원(PLoS ONE)” 최신호(5월3일자)에 게재됐다.

한편 제1저자인 김민석 박사(카이스트)는 이번 연구성과로 제16회 삼성 휴먼테크 논문대상에서 금상을, 교육과학기술부가 후원하는 젊은 파스퇴르상에서 대상을 수상하는 영예를 안았다.