엑소좀 분석법의 효율성과 신뢰성 증명
엑소좀 분석법의 효율성과 신뢰성 증명
  • 함예솔
  • 승인 2021.02.15 17:45
  • 조회수 649
  • 댓글 0
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DGIST 기초학부 조정아 교수와 류태승, 안유진 등 학부생 11명이 진행한 연구가 SCI급 저널 'PLOS ONE'에 게재됐습니다. 연구팀은 엑소좀(exosomes)을 동적광학산란광도계(DLS)를 이용해 효율적이면서도 민감성과 신뢰성 높게 측정할 수 있다는 사실을 과학적으로 입증했으며, 섬유아세포 유래 악성종양에서 분비된 엑소좀의 분자적 특성도 함께 밝혔습니다.

  • 동적광학산란광도계(DLS, Dynamic Light Scattering)

미립자가 열운동을 하는 액체분자에 끊임없이 충돌하는 불규칙운동인 '브라운 운동'을 측정해 용액 중 입자의 크기를 알아내는 기계입니다. 

섬유육종의 엑소좀 분자적 특성도 규명 성공

 

엑소좀은 머리카락 굵기 1/1000 정도(30-200nm) 크기의 세포 외 분비 소낭으로, 임상적으로 질병 진단이나 예후 모니터링 수단, 약물 전달 시스템으로 엑소좀을 활용하려는 연구가 많이 이루어지고 있습니다. 하지만 엑소좀 연구에 필수적인 엑소좀 동정(同定) 과정이 많은 양의 엑소좀을 필요로 하며, 시간과 비용이 소요되는 등 여러 단점들로 인해 연구에 어려움이 있어왔습니다. 참고로 동정이란 이미 밝혀진 분류군 중에서의 그 위치를 결정하는 일을 말합니다.

 

DLS를 활용한 방법은 다른 엑소좀 동정 방법 대비 속도, 감도 등의 측면에서 더 효과적인 방법으로 알려져 있습니다. 연구팀은 관련 효율성을 입증하기 위한 연구를 진행, 통계적으로 유의한 차이를 보여 신뢰성 있는 방법임을 입증했습니다.

섬유육종에서 검출한 엑소좀 특성 관련. 출처: DGIST
섬유육종에서 검출한 엑소좀 특성 관련. 출처: DGIST

더 나아가, 연구팀은 섬유아세포 유래 악성 종양인 섬유육종(Fibrosarcoma)에서 분비된 엑소좀의 분자적 특성을 규명하고, DLS로 크기와 균질성을 분석했습니다. 이는 과거 잘 연구되지 않던 섬유육종에서 유래된 엑소좀에 대한 기초 데이터를 제공해, 향후 섬유아세포 유래 엑소좀이 암 생성과 진행에 미치는 영향을 포함한 다양한 생물학적 분석에 기반이 될 것으로 보입니다.

섬유육종에서 검출한 엑소좀 특성 관련. 출처: DGIST
섬유육종에서 검출한 엑소좀 특성 관련. 출처: DGIST

이번 연구는 DGIST 학부 교육과정인 UGRP(Undergraduate Group Research Program)에서 시작됐습니다. 지도교수인 조정아 교수와 학생들은 처음엔 '종양 미세환경 내 종양세포와 줄기세포 간 엑소좀을 매개로 한 상호작용 분석을 통해 암줄기세포 생성과정의 분자적 기전'을 규명하고자 했습니다. 이 과정에서 DLS를 이용한 분석법의 효율성을 증명했으며, 섬유육종에서 분비된 엑소좀 분석까지 연구를 진행했습니다.

 

제1저자인 DGIST 기초학부 류태승 학생은 "학부생 연구가 국제학술지에 실릴 수 있었던 데에는 지도교수와 UGRP의 지원이 가장 컸다"며 "UGRP 교과를 통해 얻은 경험과 교훈은 학위과정을 지속하는 밑거름이 될 거로 생각한다"고 말했습니다. 공동1저자인 DGIST 기초학부 안유진 학생은 "학부 장비 인프라를 자유롭고 방대하게 활용할 수 있어 기술적인 부분은 해결되었지만, 논문을 작성하고 수정하는 과정에서 지도교수의 도움이 없었다면 게재하지 못했을 것이다"라고 말했습니다.

(왼쪽부터) DGIST 기초학부 류태승 학생, 안유진 학생, DGIST 기초학부 조정아 교수. 출처: DGIST
(왼쪽부터) DGIST 기초학부 류태승 학생, 안유진 학생, DGIST 기초학부 조정아 교수. 출처: DGIST

연구지도를 맡은 기초학부 조정아 교수는 "엑소좀은 세포의 축소판으로, 생물학적 활성에 대해 아직 밝혀지지 않은 과학적 사실이 훨씬 많다"며 "이번 논문이 엑소좀 연구를 시작하는 전 세계 연구자들에게 도움이 되길 바란다"고 전했습니다. 


##참고자료##

 


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