암 조직 '3D·가상 염색' 기술로 절개없이 관찰한다

KAIST·연대 강남세브란스병원 등 국제 연구진, 혁신 기술 개발

 한국과학기술원(KAIST) 등 국제 공동연구진이 '3차원(3D)·가상 염색' 기술로 절개 없이 암 조직을 관찰할 수 있는 기술을 개발했다.

 KAIST는 물리학과 박용근 교수팀이 연세대 강남세브란스병원 신수진·미국 메이오클리닉 황태현 교수팀, 토모큐브사 인공지능 연구팀과 별도 염색 없이도 암 조직의 3차원 구조를 생생하게 보여주는 혁신적인 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

 공동연구진은 첨단 광학 기술인 '홀로토모그래피(Holotomography)'를 활용해 조직의 3차원 굴절률 정보를 측정하고 여기에 인공지능(AI) 기반 딥러닝 알고리즘을 접목, 실제와 같은 가상의 염색(H&E) 이미지를 생성하는 데 성공했다,

 연구팀은 대장암, 위암 등 다양한 병리 조직에서 미세 구조까지 고해상도로 구현할 수 있어 이번 연구가 차세대 비침습 진단의 혁신을 가져올 수 있을 것으로 기대했다.

 박용근 교수는 "병리학 분석 단위를 2차원에서 3차원으로 확장한 매우 의미 있는 성과"라며 "앞으로 미세 종양 환경 내에서 암 종양의 경계나 주변 변역 세포들의 공간 분포를 분석할 수 있는 등 다양한 생의학 연구와 임상 진단에 널리 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

 KAIST 박주연 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 지난 22일 온라인 게재됐다.

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유한양행·JW중외도…'오가노이드' 활용 신약 개발 박차
국내 제약·바이오 업계가 동물실험을 축소하고 인공 장기 '오가노이드' 활용을 확대하는 추세다. 동물실험 대체 방안을 모색하는 글로벌 흐름에 발맞춰 이런 현상은 더 확산할 전망이다. 28일 업계에 따르면 유한양행은 오가노이드 기업 여러 곳을 협업 후보군으로 검토하고 있다. 동물실험 및 오가노이드 활용 병행을 추진하기 위해서다. 전임상 시험 등에 필요한 동물실험을 한꺼번에 폐지하지는 않더라도 오가노이드를 투입해 이를 단계적으로 축소하겠다는 취지다. 오가노이드는 줄기세포 또는 조직 유래 세포를 3차원으로 응집해 배양한 미니 장기 모델이다. JW중외제약은 인공지능(AI) 기반 정밀의료기업 미국 템퍼스AI와 오가노이드를 활용한 항암 신약을 개발한다. 템퍼스AI는 실제 암 환자 종양에서 유래한 오가노이드 모델을 제공하고, JW중외제약은 이를 활용해 신약후보물질을 평가할 계획이다. 대웅은 오가노이드 대량생산 기술 개발을 추진한다. 이 회사가 총괄하는 '오가노이드 재생 치료제 대량 생산 기술 개발' 과제는 산업통상자원부가 주관하는 2024년도 소재부품기술개발 과제에 선정됐다. 이 과제를 통해 오가노이드 기술을 개발하고 오가노이드 재생 치료제 상용화까지 추진하는 게 대웅 측