[뉴스웍스=문병도 기자] 조정아 대구경북과학기술원(DGIST) 기초학부 교수와 류태승, 안유진 등 학부생 11명이 진행한 연구가 SCI급 저널 ‘플로스 원’에 게재됐다. 

연구팀은 엑소좀을 동적광학산란광도계(DLS)를 이용해 효율적이면서도 민감성과 신뢰성 높게 측정할 수 있다는 사실을 과학적으로 입증했다. 섬유아세포 유래 악성종양에서 분비된 엑소좀의 분자적 특성도 함께 밝혔다.

DLS는 액체분자에 끊임없이 충돌하는 불규칙운동인 ‘브라운 운동’을 측정하여 용액 중 입자의 크기를 알아내는 기계다. 

엑소좀은 머리카락 굵기1000분의 1 정도(30~200nm) 크기의 세포 외 분비 소낭이다. 임상적으로 질병 진단이나 예후 모니터링 수단, 약물 전달 시스템으로 엑소좀을 활용하려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 

엑소좀 연구에 필수적인 엑소좀 동정 과정이 많은 양의 엑소좀을 필요로 하며, 시간과 비용이 소요되는 등 여러 단점들로 인해 연구에 어려움이 있다. 동정이란 이미 밝혀진 분류군 중에서의 그 위치를 결정하는 일을 말한다. 

DLS를 활용한 방법은 다른 엑소좀 동정 방법 대비 속도, 감도 등의 측면에서 더 효과적인 방법으로 알려져 있다. 

연구팀은 관련 효율성을 입증하기 위한 연구를 진행, 통계적으로 유의한 차이를 보여 신뢰성 있는 방법임을 입증했다.

나아가, 연구팀은 섬유아세포 유래 악성 종양인 섬유육종에서 분비된 엑소좀의 분자적 특성을 규명하고, DLS로 크기와 균질성을 분석했다. 

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 보인다.

연구는 DGIST 학부 교육과정인 UGRP에서 시작됐다. 

지도교수인 조정아 교수와 학생들은 처음엔 ‘종양 미세환경 내 종양세포와 줄기세포 간 엑소좀을 매개로 한 상호작용 분석을 통해 암줄기세포 생성과정의 분자적 기전’을 규명하고자 했다. 

과정에서 DLS를 이용한 분석법의 효율성을 증명했으며, 섬유육종에서 분비된 엑소좀 분석까지 연구를 진행했다.

류태승 DGIST 기초학부 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 말했다.

조정아 교수는 “엑소좀은 세포의 축소판으로, 생물학적 활성에 대해 아직 밝혀지지 않은 과학적 사실이 훨씬 많다”라며 “논문이 엑소좀 연구를 시작하는 전 세계 연구자들에게 도움이 되길 바란다”라고 말했다.  

DGIST와 한국과학창의재단의 URP 연구지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 ‘플로스 원’에 지난 26일 게재됐다.