실시간으로 '뇌종양과 정상 뇌 조직' 구별‥임상 활용 기대
강재승 교수 "탐침자, 임상에 적용할 수 있음 검증"
논문, 세계적 학술지 '케미컬 사이언스 최신호'에 게재
[보건타임즈] 5분 이내에 신속, 정확하게 뇌종양과 정상 뇌 조직을 구별할 수 있는 분자 탐침자(논문, 사진 뇌종양 영상화)가 개발됐다.
서울의대(강재승·박철기·김예진)·경희의대(김도경) 연구팀은 "종양 부위의 특이적 정밀진단과 영상화가 가능한 분자 탐침자(Molecular Probe) 개발에 성공했다"며 "종양 부위에 비정상적으로 시스테인(Cysteine)이 높게 발현한다는 점을 착안했다"고 2일 밝혔다.
연구팀에 따르면 새로 개발된 탐침자는 시스테인에 높은 감도로 반응해 광학적 특성 변화를 보여 뇌종양 세포뿐 아니라 질병 부위를 구별할 수 있다.
악성 뇌종양 교모세포종은 다른 종양에 비해 악성도가 매우 높은데다 수술 후 재발했을 땐 재수술이 상대적으로 어렵다.
이 암은 전체 뇌종양의 15%를 차지하지만 원인이 불분명하며 예방법도 없다.
이런 사정으로 환자의 생존을 위해 정밀진단과 추적관찰이 가장 중요한 요소로 꼽힌다.
대개 초기 단계의 종양은 수술 치료가 보편적이다.
재발 방지가 중요해 종양 발생 부위을 완전하게 절제하려면 신속하게 정상조직과 종양을 구분해야 한다.
지금까지는 주로 조직학적 검사를 통해 종양 발생 부위의 완전한 절제 유무를 확인했다.
일반적으로 MRI, CT, PET, 조직검사 등 정교하게 진단할 다양한 방법을 사용하지만 비교적 간단한 검사방법은 거의 없었다.
그러나 이번에 연구팀이 개발한 탐침자를 활용하면 종양세포에 높은 민감도와 정확성을 바탕으로 5분 이내에 뇌종양 조직에서 종양 부위만 형광 영상화해 안전하면서 정밀하게 절제할 수 있는 수술치료가 가능해진다.
이 탐침자는 생체 내 표적인 시스테인과 특이적으로 선택적 화학 결합을 해, 표적의 위치를 형광 기반으로 영상화할 수 있는 분자 물질이다.
연구 결과, 정상 뇌 조직(사진 왼쪽)과 교모세포종의 조직(사진 오른쪽)에 새로 개발한 탐침자를 스프레이 형태로 분사했을 때 1분 이내에 뇌종양 조직에서만 붉은색으로 변하는 것이 확인됐다.
연구팀은 이처럼 탐침자를 통해 빠른 시간 내에 뇌종양과 정상 뇌 조직을 구별함으로써 교모세포종의 정밀진단과 치료에 새로운 바이오마커로 활용될 것으로 기대했다.
강재승 교수(서울의대)는 "면역기관을 포함한 인체의 각종 장기에서 독성이 없음을 확인함으로써, 탐침자를 임상에 적용할 수 있음을 검증했다"며 "개발된 탐침자는 다양한 기초연구에서의 응용뿐만 아니라, 수술 현장에서 영상기반 수술 적용이 가능하다는 점에서 중요성을 가진다"고 말했다.
이 연구는 한국연구재단의 바이오의료기술개발사업, 중견연구자지원사업, ㈜엔테라퓨틱스의 지원을 받아 수행됐다.
이를 다룬 연구논문은 'Penta-fluorophenol: A Smiles rearrangement-inspired cysteineselective fluorescent probe for imaging of human glioblastoma'란 제목으로 다학제 연구의 세계적 학술지 '케미컬 사이언스’(Chemical Science: IF 9.5) 최신호'에 게재됐다.
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