DGIST 이윤희·구교권 연구팀, 딥러닝 기반 폐암 진단 기술 개발

엑소좀 물리적 특성과 AI 결합 폐암 진단 정확도 높여

왼쪽 위 시계방향으로 DGIST 구교권 선임연구원, 이윤희 선임연구원, 박수현 박사후연수연구원. DGIST 제공.

대구경북과학기술원(DGIST) 바이오메디컬연구부 이윤희·지능형로봇연구부 구교권 선임연구원 연구팀은 혈액 속 암세포에서 나온 엑소좀이라는 아주 작은 입자를 원자힘현미경(AFM)으로 눌러보고, 그 입자의 딱딱함만으로도 폐암 유전자 돌연변이를 구별하는 기술을 개발했다고 DGIST가 24일 밝혔다. 특히 이번 연구는 단일 엑소좀을 빠르고 정밀하게 분석할 수 있어 새로운 액체생검 기반 폐암 진단 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

비소세포폐암(NSCLC)은 전체 폐암 환자의 85% 이상을 차지하는 가장 흔한 암이다. 그러나 초기에는 특별한 증상이 거의 없어 발견이 어렵고, 이미 진행된 상태에서 진단되는 경우가 많아 치료가 쉽지 않다. 때문에 비소세포폐암은 높은 사망률을 보이며, 조기에 발견해 치료할 수 있는 새로운 진단 기술 개발이 의료계의 큰 과제로 남아 있다.

이에 DGIST 이윤희·구교권 선임연구원 연구팀은 비소세포폐암 중에서도 암세포가 가진 유전자 돌연변이에 따라 다른 특징을 가진 세포들에서 엑소좀을 분리해 연구를 진행했다. 연구팀은 원자힘현미경(AFM)을 이용해 엑소좀 하나하나의 표면 강도, 높이-반지름 비율 등 나노 수준의 물리적 특성을 고해상도로 측정했다.

연구팀은 "이번 연구는 소량의 엑소좀 샘플을 이용해 특정 유전자 돌연변이를 가진 폐암을 구별할 수 있는 새로운 진단 가능성을 제시했다"며 "향후 임상 시료 검증과 고속 원자힘현미경 플랫폼의 접목을 통해 기술의 실용화를 적극적으로 추진할 계획"이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 이윤희·구교권 선임연구원이 교신저자, 바이오메디컬연구부 박사후연수연구원 박수현, 컬럼비아대 김영규 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 화학 분야의 저명 학술지인 'Analytical Chemistry' 온라인에 게재됐다.