울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀은 3일, 백혈구의 면역 반응을 추적해 항암제의 효과와 암 재발 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 혁신적인 칩 기반 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 암 치료의 새로운 전환점을 제시하며, 환자 맞춤형 치료에 기여할 것으로 기대된다.

강 교수팀이 개발한 기술은 혈액 속 백혈구의 접착력 변화를 분석해 암 재발과 항암제 치료 반응을 모니터링하는 방식이다. 머리카락보다 가는 미세관이 얽혀 있는 칩 안으로 혈액을 흘려보내고, 관에 부착된 백혈구의 숫자를 자동 프로그램으로 읽어내는 원리다.

▲백혈구 접착력 변화를 이용한 실시간 암 모니터링 바이오 칩.

실험 결과, 유방암에 걸린 쥐의 백혈구는 건강한 쥐의 백혈구보다 칩 내벽에 최대 40배 더 많이 달라붙었다. 항암 효과가 있는 약물인 독소루비신을 투여하자 종양 성장이 억제되면서 백혈구의 부착 빈도가 즉각적으로 감소했다. 반면, 효과가 없는 약물을 투여했을 때는 높은 접착 상태가 유지됐다.

또한, 수술로 일차적인 암 조직을 제거한 후 육안이나 영상 진단으로 확인되지 않는 미세 전이가 시작되는 단계에서도 백혈구 접착력이 다시 상승하는 현상이 포착됐다. 이는 재발과 전이 가능성을 조기에 추적할 수 있는 지표가 될 수 있음을 보여준다. 강 교수는 “항암제 투여 이후의 치료 반응도 즉각적으로 확인할 수 있어 불필요한 치료를 줄이고 환자에게 맞는 최적의 치료제를 선별하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구 결과는 엘스비어 출판사가 지난 1일 발간한 국제 학술지 ‘바이오센서 & 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 연구는 UNIST와 한국연구재단 기초연구실지원사업, 과학기술정보통신부, 보건복지부, 범부처재생의료기술개발사업, 산업통상부의 지원을 받았다.

이번 연구는 암 치료의 새로운 가능성을 열어주며, 환자 맞춤형 치료의 실현에 한 걸음 더 다가가게 했다. 백혈구의 접착력 변화를 통해 암의 재발과 전이를 조기에 감지할 수 있는 이 기술은 암 환자들에게 보다 나은 치료 결과를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

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