이준엽(왼쪽) 서울아산병원 안과 이준엽 교수, 홍선기 대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 교수. 사진 제공=각 병원 국내 연구진이 피 한 방울로 혈관질환과 관련된 분자 신호를 10분 만에 잡아내는 초고속 진단 기술을 개발했다. 복잡한 처리 과정 없이 혈액 속 질병 지표인 마이크로리보핵산(miRNA)을 직접 분석할 수 있어, 응급 환자의 빠른 진단과 맞춤형 치료에 활용될 것으로 기대된다. 서울아산병원은 이준엽 안과 교수와 홍선기 대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 교수 공동 연구팀이 혈장 내 세포외세포를 별도로 분리하지 않고도 miRNA를 직접 검출하는 ‘세이프’(SAFE) 플랫폼을 개발했다고 21일 밝혔다. 우리 몸속 세포는 머리카락 굵기의 수백분의 일에서 수천분의 일 크기의 미세한 주머니를 혈액 등 체액으로 내보낸다. ‘세포외소포’라고 불리는 이 주머니 안에는 단백질, 유전물질 등 질병의 상태를 파악할 수 있는 다양한 생체 지표가 담겨있다. 학술적으로는 세포외소포 또는 엑소좀이라고 불린다. 바다이야기 꽁머니 기존에는 이 세포외소포를 혈액에서 걸러내고 RNA를 추출하는 일종의 전처리 과정을 거쳐야 했다. 전문 장비가 필요하고 분석 시간이 오래 걸려 분초를 다투는 응급 환자에게 적용하기엔 한계가 있었다. 연구팀은 초음파를 이용해 인공 주머니인 리포좀과 세포외소포를 빠르게 융합시키는 기술을 개발했다. 리포좀에 담긴 ‘분자 비콘’이라는 탐지 물질을 세포외소포 안으로 전달함으로써 RNA를 따로 추출하지 않고도 miRNA를 직접 검출할 수 있도록 만든 것이다. 이를 통해 혈장 한 방울을 분석하는 시간을 약 10분으로 줄일 수 있게 됐다. 연구팀은 이 기술을 ‘초음파를 이용한 리포좀-세포외소포 융합(Sonication-Assisted Liposome Fusion with Extracellular Vesicles)’ 플랫폼으로 명명하고, 영문 약자를 따서 ‘SAFE’라고 이름 붙였다. 이후 SAFE의 실제 임상 적용 가능성을 확인하기 위해 심혈관질환자 20명과 건강한 성인 15명의 혈장을 분석했다. 다빈치릴게임 그 결과 SAFE 플랫폼은 심근 손상과 관련된 대표적인 마이크로RNA인 miR-133a와 miR-208a를 각각 약 91.4%의 높은 진단 정확도로 검출했다. 응급실 등 신속한 의사결정이 필요한 의료 현장에서 혈관질환을 빠르게 선별할 가능성을 입증한 것이다. 심혈관질환뿐 아니라 암, 신경 퇴행성질환, 안과 질환 등 다양한 질환에서 세포외소포 기반 분자진단 기술로 확장될 가능성도 기대된다. 이준엽 교수는 “그동안 황반변성을 비롯한 다양한 망막혈관질환에서 세포외소포 내부의 마이크로RNA를 분석해 질병의 발생 기전과 치료 반응을 예측할 수 있음을 지속적으로 밝혀왔다”며 “세포외소포를 단 10분 만에 분석하는 기술이 향후 진료 현장에서 신속하고 정확하게 질환을 진단하고 치료 방법을 결정하는 데 유용할 것”이라고 평가했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 선도연구센터와 개인기초연구사업, DGIST 연구개발사업, 보건복지부 한국보건산업진흥원 보건의료기술연구개발사업 등의 지원을 받았다. 또한 연구의 우수성을 인정받아 나노과학 및 바이오 소재 분야 세계적 학술지인 ‘스몰(Small)’ 최신호에 실린 것은 물론, 표지 논문으로도 선정됐다. 해 인공 주머니인