[더테크 이지영 기자]  기존보다 감도가 1천 배 높은 나노바디 센서를 활용해 암 조기 진단이 가능한 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국생명공학연구원(KRIBB) 우의전 박사 연구팀은 암과 염증 반응의 핵심 지표인 인터루킨-6(IL-6) 단백질을 초정밀 감지할 수 있는 나노바디 기반 바이오센서를 구현했다고 12일 밝혔다.

IL-6는 면역 반응을 조절하는 단백질로, 체내 염증이나 암세포 활성 시 수치가 급격히 상승한다. 췌장암, 신장암, 자가면역질환, 패혈증 등 다양한 질환의 조기 진단에 활용될 수 있으나, 기존 유전자증폭(PCR) 기반 검사 방식은 분석 시간이 길고 극미량 단백질 탐지가 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 초소형 항체인 나노바디를 활용했다. 낙타과 동물의 혈액에서 추출한 나노바디는 인간 항체 크기의 10분의 1 수준으로, 항원 접근성이 뛰어나고 강력한 면역 반응을 유도한다. 크기가 작아 센서 표면에 촘촘히 부착 가능하며, 온도와 환경 변화에도 안정적이어서 현장 진단 기기로 활용하기 적합하다.

특히 연구진은 항체 핵심 부위를 정밀하게 복제하는 방식으로 면역 동물 실험 없이 고정밀 나노바디 제작에 성공했으며, 이를 한국표준과학연구원의 실리콘 센서(SIS) 기술과 결합했다. SIS 기술은 액체 환경에서도 단백질 결합을 실시간으로 감지할 수 있는 첨단 광학 기술로, 신호 간섭이 적고 안정성이 높다.

이번에 개발된 센서는 IL-6 단백질을 1조분의 1그램 수준에서도 감지할 수 있으며, 기존 ELISA 방식 대비 감도가 1천 배 향상됐다. 연구팀은 췌장암과 신장암 환자의 혈청을 분석한 결과, 건강한 사람과 환자를 명확히 구분하는 데 성공했다.

이번 연구에는 표준연, 한국기초과학지원연구원, 국립암센터가 참여했으며, 성과는 단백질 진단장비 업체인 에스아이에스센서를 통해 기술사업화될 예정이다.

우의전 박사는 “항체공학과 정밀 계측 기술을 결합해 극미량 생체신호까지 감지할 수 있는 새로운 패러다임을 제시했다”며, “기술 상용화 시 암 조기진단은 물론 병원, 가정, 응급 현장에서도 신속한 질병 판별이 가능해질 것”이라고 기대했다.