[KOSEN 동향] 암을 감지하는데 사용될 수 있는 자성을 띤 전선

암을 감지하는데 사용될 수 있는 자성을 띤 전선

Magnetized wire could be used to detect cancer in people


최신 연구에 따르면, 희귀하고 포착하기 어려운 종양 세포를 걸러내는데 자성을 띤 전선을 이용하는 것이 초기 암을 감지하는데 효과적이고 신속한 전략이 될 수 있을 것이다.


몸 어딘가에 종양이 있다면 종양 세포가 혈류에 떠다니고 있을지도 모른다. 자성 전선을 정맥에 밀어 넣으면 혈류에 떠다니는 종양 세포에 들러붙도록 조작된 특별한 자성 나노입자가 종양 세포를 끌어당긴다. 이들 종양 세포들이 자성을 띠게 되기 때문에 냉장고에 가족사진 자석을 붙이는 것과 같은 힘을 이용해서 전선은 자유롭게 흐르는 혈류로부터 종양 세포들을 끌어당길 수 있다.


지금까지 돼지에서만 사용되었던 이 기술은 현재 혈액을 기반으로 하는 다른 암 감지 방법들보다 10~80배 더 많은 종양 세포들을 끌어당겨 암을 초기에 잡아낼 수 있는 더욱 강력한 도구가 될 수 있을 것이다. 또한 이 기술은 의사가 특정한 항암 치료에 대한 환자의 반응을 평가하는 것을 도울 수도 있을 것이다. 만약 그 항암 치료가 효과가 있다면, 세포가 죽어 종양에서 떨어져 나올 때 혈액의 종양 세포 수치가 상승하고 종양이 줄어들면 수치는 낮아질 것이다.


지금 연구자들은 암 감지 방법으로서 자성을 띤 전선에 집중하고 있지만, 그 응용은 훨씬 더 넓어질 수 있을 것이다.


혈액 중에 세포나 분자들이 있는 다른 질병에서도 쓸모가 있을 것이다. 예를 들어 세균 감염이나 순환하는 종양 DNA, 또는 염증의 원인이 되는 희귀한 세포를 검사하고 있다면, 자성 전선과 나노입자의 신호를 강화해서 그 질병이나 감염을 감지하는 것을 돕는다.


종양에서 떨어져 나와 혈류를 따라 순환하는 종양 세포들은 질병의 존재를 신호로 알려주어 암의 생물표지 역할을 할 수 있다.


약 5ℓ에 달하는 보통 성인의 전체 혈액 부피에서 겨우 몇 ㎖만 채혈하기 때문에 순환하는 종양 세포들은 매우 희귀해서 표본에 하나도 포함되지 않을 수도 있다.


그러나 자성 전선은 다르다. 새끼손가락 정도의 길이에 종이 클립 두께인 전선은 나노입자와 함께 효과적으로 자성화될 수 있다. 나노입자들은 순환하는 종양 세포에 들러붙는 항체를 포함한다. 일단 떠다니는 종양 세포와 나노입자가 묶이면 그 세포는 작은 자석을 주변에 끌고 다니게 되고 세포-자석 복합체가 자성 전선을 지나가게 되면 자력에 의해서 혈류의 정상적인 경로에서 벗어나 전선에 붙게 된다. 그다음에 정맥으로부터 전선을 제거해 그 세포들을 떼어내 분석한다.


미국 FDA의 승인을 위해 서류를 제출해야 하기 때문에 아직 사람에게 자성 전선을 시험해보지는 않았지만, 연구자들은 돼지 귀 근처에 있는 정맥에 그 장치를 넣어서 성공적으로 실험했다. 돼지 정맥은 사람 팔에 있는 정맥과 매우 비슷하다. 5㎖의 혈액 표본과 비교할 때, 자성 전선은 10~80배 더 많은 암 세포를 추출했다. 다른 상업적으로 사용 가능한 전선을 기반으로 하는 감지 기법과 비교했을 때 자성 전선은 500에서 5,000개 더 많은 종양 세포들을 잡아냈다.


연구자들은 20분 안에 자성 전선을 샘플링하려면 약 80개의 혈액 튜브가 필요하다고 추정했다. 한 사람에게서 0.5 리터 이상이 되는 80개의 혈액 테스트 튜브를 제거하는 것은 실용적이지 않으므로, 이 접근법이 암 감지 능력 강화, 희귀 순환 종양 세포 등에 대한 이해에 도움을 줄 수 있을 것이다.


그 기술은 또한 생검하기 어려운 부위에 있는 종양에 대한 유전 정보를 모으거나 종양 치료의 효과에 대한 정보를 제공하는데도 사용될 수 있을 것이다. 자성 전선 자체가 치료법으로 발전하게 될지도 모른다.


자성 전선이 암 세포들을 매우 잘 붙들도록 만들 수 있다면, 전선을 장기적으로 몸 안에 넣어두는 응용법을 고려할 수도 있다. 그런 식으로 자성 전선은 암 세포를 붙드는 여과기의 역할을 해서 암이 몸의 다른 부분으로 퍼지는 것을 막을 수 있다.


관련연구자: Sam Gambhir

관련기관: Stanford Medicine

본문키워드(한글): 암, 순환 종양 세포, 혈류, 혈액, 자성 전선, 나노입자, 항체, 감지

본문키워드(영문): cancer, circulating tumor cells, bloodstream, blood, nanoparticles, magnetized wire, antibody, detection

국가: 미국

원문출판일: 2018-07-17

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180716151623.htm