대장 내시경 때 약물 뿌려 5분 안에 암 진단…포스텍 연구팀 공동 개발

조기 발견이 어려워 국내 주요 사망 원인 가운데 하나로 손꼽히는 대장암을 조기에 찾을 수 있는 약물이 개발됐다.

포스텍 화학과 김성지 교수'기계공학과 김기현 교수'아산생명과학연구원 명승재 의생명연구소장 연구팀이 공동으로 대장암을 진단하는 방법을 개발했다고 재료 분야 국제학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'를 통해 발표했다,

대장암은 주로 내시경으로 진단하는데 눈으로 봐야 하는 한계 탓에 종양을 종종 놓친다. 발견한 이후 떼어낸 조직을 검사하는 과정이 있어 암 판별에 시간도 오래 걸린다.

연구팀은 이런 한계를 극복하고자 대장암에 많이 나오는 감마 글루타밀 펩티다아제란 효소 물질에 주목했다. 이 효소에 따라 색깔이 달라지는 형광 프로브(탐침)를 만들어 대장암 조기 진단이 가능해졌다. 대장 내시경을 할 때 장 내벽에 형광 프로브를 뿌리고 5분 정도 시간이 지나면 색 변화로 암을 발견하게 된다.

연구팀은 효소에 감응해 형광 프로브와 양자점-항체 복합체 프로브를 동시에 이용하는 방식도 개발했다. 양자점-항체 복합체 프로브는 고가 디스플레이에도 활용하는 퀀텀닷(양자점)에 항체를 붙여 만든 것이다. 대장암에 많이 나오는 'MMP14단백질'에 결합하는 특징이 있다. 이것을 이용하면 형광 프로브를 사용했을 때와 마찬가지로 장 내벽에 뿌리고 시간이 지나면 색 변화로 암을 진단할 수 있다.

연구팀은 기존 프로브는 중금속을 함유한 경우가 많았으나 은을 기반으로 중금속 없이 제작해 체내 부작용을 줄인 점에서 의미가 있다고 평가했다. 포스텍은 효소에 반응하는 형광 프로브와 양자점-항체 복합체를 동시에 사용하면 5분 안에 빠르게 대장암을 찾을 수 있어 대장암 조기 진단에 도움이 될 것으로 전망했다.

김성지 교수는 "이번 연구는 대장암 외에 식도암, 방광암, 자궁내막암 등 내시경을 이용해 확인하는 암 진단에도 응용할 수 있을 것으로 보인다"고 말했다.