연세대 신용 교수팀, “소변 속 암 신호를 동시에 읽는다”…miRNA 다중 정량 기술 개발

연세대학교의 신용 교수팀은 소변에서 다양한 종류의 암 관련 마이크로RNA(miRNA)를 동시에 분석할 수 있는 새로운 분자 진단 플랫폼을 개발했다. 이 플랫폼은 소변과 혈액에서 축적되는 DNA 나노구조체를 이용하여, 특정 miRNA와의 결합에 따라 결합 방향이 변하게 된다. 이를 빛의 신호(SERS)로 변환한다. 연구는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘Chemical Engineering Journal’에 게재되었다.

miRNA는 암 및 다른 질병의 바이오마커로 주목받고 있는데, 소변이나 혈액의 세포외소포체에 함유된 이들은 채혈이나 조직 채취에 비해 부담이 적어, 비침습적 질병 진단에 활용될 수 있다. 그러나 기존 분석법은 별도의 증폭 과정이 필요하고, 여러 종류의 miRNA를 동시에 분석할 때 복잡한 절차가 필요하다는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 ‘Dual Tetrahedral DNA Orientation-SERS(DTO-SERS)’ 플랫폼을 개발했다.

DTO-SERS는 두 개의 DNA 정사면체 나노구조체를 이용하여 특정 miRNA가 두 구조체를 연결할 때, 구조체가 서로 다른 방향으로 결합하도록 설계된다. 이로써 miRNA의 종류에 따라 결합 방향과 거리가 변하며, 이에 따라 SERS 신호도 달라진다. 연구팀은 이러한 신호의 차이를 분석해 여러 종류의 miRNA를 구별했다. 또한 특정 전립선암 관련 miRNA와 기준 RNA인 RNU48를 함께 4채널 시스템으로 분석할 수 있는 기술을 구축했다. 이를 통해 전립선암 환자와 비암 환자를 구별하는 데 활용할 수 있는 가능성을 확인했다.