생명연 "자궁경부암 원인 바이러스, 의료 소외지서 손쉽게 진단"

생명연-美 하버드의대 공동연구팀 성과
12개 시료 35분 내 분석, 현지 테스트도

HPV 현장진단 시스템(CreDiT) 이미지와 내부 구조도. 12개의 시료를 전처리부터 검출까지 한 번에 처리하는 'Sample-to-Answer' 방식의 HPV 진단시스템이다. 생명연 제공

국내 연구진이 자궁경부암의 원인 바이러스를 손쉽게 진단할 수 있는 기술을 개발했다. 전문 의료시설에서만 가능하던 검사를 의료낙후 지역 여성들이 받을 수 있게 됐다.

한국생명공학연구원(이하 생명연) 바이오나노연구센터 이창열 박사팀은 미국 하버드 의대 이학호 교수팀과 공동연구를 통해 인체유두종 바이러스(HPV·Human Papilloma Virus)를 35분 내 검출할 수 있는 현장진단 시스템을 개발했다고 28일 밝혔다.

인체유듀종 바이러스는 피부에 접촉해 감염되면 사마귀를 발생시키는 원인균으로 알려져 있다. 특히 생식기 점막에 감염되면 자궁 상피세포로 침입해 여러 단계의 종양을 거쳐 자궁경부암을 일으켜 백신을 맞거나 바이러스를 조기 검출해 적절한 치료를 받는 것이 중요하다.

현재 자궁경부암 진단은 세포검사, 아세트산 시각검사, PCR 검사 등을 통해 이뤄진다. 이 같은 진단법은 모두 전문 의료시설이 필요하거나 검사에 긴 시간이 걸려 의료환경이 열악한 국가나 지역에선 한계가 있었다.

연구팀은 유전자가위 기반의 핵심 검출 기술과 디지털 신호 처리 기술을 융합해 고감도로 표적 바이러스를 진단할 수 있는 시스템을 개발하고 이를 휴대할 수 있도록 해 현장에서 바이러스를 진단할 수 있는 기술을 개발했다.

왼쪽부터 교신저자인 이학호 미 하버드대 의대 교수, 세자르 M.카스트로(Cesar M. Castro) 교수, 제1저자 생명연 이창열 선임연구원.

연구팀은 한 번에 최대 12개 시료를 35분 내 분석할 수 있도록 했다. 진단 시약을 고형화해 현장 운송과 보관도 용이하다.

개발된 진단 플랫폼은 임상 시료 169개를 모두 정확히 분석해 높은 임상 적용 가능성을 보였다. 연구팀은 열악한 의료환경에 처한 국가나 지역의 의료 소외 문제를 해결할 것으로 기대하고 있다.

연구팀은 실제 의료환경이 열악한 우간다나 가나에서 현지 테스트를 진행할 계획이다.

생명연 이창열 박사는 "HPV 진단의 보편화를 촉진해 그간 원인도 모른 채 자궁경부암 위협에 그대로 노출될 수밖에 없었던 의료 소외계층의 고통을 조금이나마 덜어줄 수 있게 되길 바란다"고 말했다.

하버드 의대 이학호 교수는 "향후 진단 프로브를 다양화해 자궁경부암 이외의 다른 암 바이오마커와 신종감염병에 효과적으로 대응할 수 있는 핵심 진단시스템으로 자리잡을 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스' 7월 25일 온라인 판에 게재됐으며 미국 국립보건원(NIH), 매사추세츠 종합병원, 생명연 주요사업, 교육부 학문후속시대지원사업, 과기정통부 해외우수기관협력 허브구축사업 지원을 받았다. 임효인 기자