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눈(目)을 들여다보면 암세포가 보인다
게시일 2007-12-09 15:01 | 최종수정 2010-09-09 13:55
눈은 `마음의 창(窓)`이라는 말이 있지만, 눈은 다양한 전신질환의 상태를 가늠하는 창으로 활용될 수 있다. 예컨대, 망막에 분포된 세동맥과 세정맥은 주동맥 및 주정맥의 분지(branch)로서, 전신에 분포된 소혈관의 상태를 반영한다. 이와 관련하여 망막혈관의 협소화 상태를 심혈관질환의 예측지표로 사용할 수 있다는 연구결과가 발표된 바 있다.(GTB2006070495, GTB2006021089) 메사추세츠 종합병원과 하버드 의대의 연구진은 마우스의 눈을 통해 전신혈류에 포함된 세포들을 관찰하는 광학기구를 개발하였다. 연구진은 이 기구를 망막 흐름세포측정기(retinal flow cytometer)이라고 명명하였는데, 눈 뒤에 있는 망막조직의 혈관을 통과하는 세포를 검사하여 암세포(다발성골수종)를 찾아내는 비침습적 혈액검사 방법으로 관심을 모으고 있다.
혈류 중에 순환하는 세포를 헤아리는 것은 다발성골수종의 치료에 매우 중요하다. 다발성골수종의 초기에 혈류에 떠도는 암세포의 수는 전체 혈구세포에 비해 매우 미미한 수준이다. 이 세포들의 수는 비록 적지만 그 위력은 무시무시하다. 다발성골수종은 골수에 존재하는 암성 면역세포(cancerous immune cells)가 신속하고 걷잡을 수 없이 증가하면서 시작된다. 그러나 이 세포들은 고형암을 형성하지 않고 전신에 퍼져 혈류중의 다른 세포들을 밀어낸다. 다발성골수종 세포는 전신의 뼈에 침투하여 침식하고 약화시키며, 척수를 압박하여 골절과 - 때로는 - 불구를 초래한다. 뼈의 침식은 혈중 칼슘농도를 극적으로 증가시켜 종종 신부전을 초래하기도 한다. 더욱이 다발성골수종은 적혈구를 밀어내어 빈혈을 일으키기도 한다.(Blood, Vol. 109, Apr 2007, pp. 2708-2717)
다발성골수종은 치료가 가능하지만 재발율이 높다. 연구진은 다발성골수종을 치료할 수 있는 보다 효과적인 방법을 연구하는 데 관심을 기울여 왔다. 이번에 개발된 새로운 광학기구는 다양한 화학요법제 및 치료전략의 효과를 모니터링할 수 있기 때문에, 다발성골수종의 치료에 매우 요긴할 것으로 생각된다. 마우스를 이용하여 새로운 화학요법제의 효과를 테스트하는 것은 매우 힘든 작업으로 여겨져 왔다. 과학자들이 취할 수 있는 최선의 방법은 다양한 시점에 혈액을 채취하여 암세포의 수를 세는 것이었다. 그러나 수가 희박한 암세포를 세려면 다량의 혈액을 채취하여야 하는데, 마우스의 전신에 있는 혈액의 총량이 수 mL에 불과하다는 점을 고려할 때 한 마리의 마우스로부터 반복적으로 혈액을 채취한다는 것은 사실상 불가능한 일이다.
연구진은 몇 년 전에 설치류의 암세포를 직접 모니터링하는 방법을 개발한 적이 있다. 그들은 과학자들이 수십년 간 사용해 온 흐름세포측정법((flow cytometry)을 응용하였다. 흐름세포측정법은 측정하고자 하는 세포집단의 세포들을 각각 하나씩 측정하여 분석하는 특징을 가지고 있다. 유액상태의 입자나 세포를 감지하기 위해서는, 일정 파장을 띄는 형광이 표지된 항체와 같은 형광염색소의 표지가 필수적이며, 형광을 감지하는 방법으로는 레이저광원을 통한 형광의 발광작용을 이용한다. 연구진은 흐름세포측정법으로 in vivo에서 마우스의 혈류를 직접 모니터링하는 데 성공하였다. 그들은 처음에는 마우스의 귀에 있는 혈관을 이용하였는데, 이 방법은 효과적이기는 하지만 얇은 외이(外耳)의 모세혈관이 너무 좁아 전체 혈류를 대표할 수 없다는 문제점이 있었다. 그것은 마치 브롱크스(Bronx)의 변두리 골목에서 뉴욕 전체의 교통량을 측정하려고 하는 것과 같았다. 따라서 보다 정확한 측정을 위해서는 다양한 도로(다양한 혈관)를 동시에 모니터링하는 방법이 요구되었다.
연구진은 마침내 설치류의 눈을 주목하게 되었다. 망막조직에는 많은 혈관이 분포되어 있으며 다량의 혈액을 확보하는 것이 가능하기 때문이다. 세포측정법은 연구진으로 하여금 세포들이 전신을 순환하는 것을 추적할 수 있게 해 주었다. 연구진은 분당 250개의 세포를 관찰할 수 있었으며, 통계기법을 사용하여 세포의 흐름을 경시적으로 모델링할 수 있었다. 연구진은 최초의 실험에서 백만 개의 세포를 관찰할 수 있었다. (물론 이 세포들을 현미경에서 관찰하기 위해서는 형광표지가 필요하였다.)
이번에 발명된 광학기구는 인간을 위해 설계된 것은 아니며, 임상에서 테스트된 바도 없다. 그러나 이 기구는 설치류를 대상으로 다양한 화학요법제를 투여할 때 그 효과를 관찰할 수 있는 실험기구(laboratory tools)로 활용될 수 있기 때문에, 인간을 대상으로 한 다발성골수종 등 다양한 혈액관련질환의 치료법 개발에 도움이 될 것으로 생각된다. 이번 연구는 미 국립보건원의 지원을 받았다.
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
혈류 중에 순환하는 세포를 헤아리는 것은 다발성골수종의 치료에 매우 중요하다. 다발성골수종의 초기에 혈류에 떠도는 암세포의 수는 전체 혈구세포에 비해 매우 미미한 수준이다. 이 세포들의 수는 비록 적지만 그 위력은 무시무시하다. 다발성골수종은 골수에 존재하는 암성 면역세포(cancerous immune cells)가 신속하고 걷잡을 수 없이 증가하면서 시작된다. 그러나 이 세포들은 고형암을 형성하지 않고 전신에 퍼져 혈류중의 다른 세포들을 밀어낸다. 다발성골수종 세포는 전신의 뼈에 침투하여 침식하고 약화시키며, 척수를 압박하여 골절과 - 때로는 - 불구를 초래한다. 뼈의 침식은 혈중 칼슘농도를 극적으로 증가시켜 종종 신부전을 초래하기도 한다. 더욱이 다발성골수종은 적혈구를 밀어내어 빈혈을 일으키기도 한다.(Blood, Vol. 109, Apr 2007, pp. 2708-2717)
다발성골수종은 치료가 가능하지만 재발율이 높다. 연구진은 다발성골수종을 치료할 수 있는 보다 효과적인 방법을 연구하는 데 관심을 기울여 왔다. 이번에 개발된 새로운 광학기구는 다양한 화학요법제 및 치료전략의 효과를 모니터링할 수 있기 때문에, 다발성골수종의 치료에 매우 요긴할 것으로 생각된다. 마우스를 이용하여 새로운 화학요법제의 효과를 테스트하는 것은 매우 힘든 작업으로 여겨져 왔다. 과학자들이 취할 수 있는 최선의 방법은 다양한 시점에 혈액을 채취하여 암세포의 수를 세는 것이었다. 그러나 수가 희박한 암세포를 세려면 다량의 혈액을 채취하여야 하는데, 마우스의 전신에 있는 혈액의 총량이 수 mL에 불과하다는 점을 고려할 때 한 마리의 마우스로부터 반복적으로 혈액을 채취한다는 것은 사실상 불가능한 일이다.
연구진은 몇 년 전에 설치류의 암세포를 직접 모니터링하는 방법을 개발한 적이 있다. 그들은 과학자들이 수십년 간 사용해 온 흐름세포측정법((flow cytometry)을 응용하였다. 흐름세포측정법은 측정하고자 하는 세포집단의 세포들을 각각 하나씩 측정하여 분석하는 특징을 가지고 있다. 유액상태의 입자나 세포를 감지하기 위해서는, 일정 파장을 띄는 형광이 표지된 항체와 같은 형광염색소의 표지가 필수적이며, 형광을 감지하는 방법으로는 레이저광원을 통한 형광의 발광작용을 이용한다. 연구진은 흐름세포측정법으로 in vivo에서 마우스의 혈류를 직접 모니터링하는 데 성공하였다. 그들은 처음에는 마우스의 귀에 있는 혈관을 이용하였는데, 이 방법은 효과적이기는 하지만 얇은 외이(外耳)의 모세혈관이 너무 좁아 전체 혈류를 대표할 수 없다는 문제점이 있었다. 그것은 마치 브롱크스(Bronx)의 변두리 골목에서 뉴욕 전체의 교통량을 측정하려고 하는 것과 같았다. 따라서 보다 정확한 측정을 위해서는 다양한 도로(다양한 혈관)를 동시에 모니터링하는 방법이 요구되었다.
연구진은 마침내 설치류의 눈을 주목하게 되었다. 망막조직에는 많은 혈관이 분포되어 있으며 다량의 혈액을 확보하는 것이 가능하기 때문이다. 세포측정법은 연구진으로 하여금 세포들이 전신을 순환하는 것을 추적할 수 있게 해 주었다. 연구진은 분당 250개의 세포를 관찰할 수 있었으며, 통계기법을 사용하여 세포의 흐름을 경시적으로 모델링할 수 있었다. 연구진은 최초의 실험에서 백만 개의 세포를 관찰할 수 있었다. (물론 이 세포들을 현미경에서 관찰하기 위해서는 형광표지가 필요하였다.)
이번에 발명된 광학기구는 인간을 위해 설계된 것은 아니며, 임상에서 테스트된 바도 없다. 그러나 이 기구는 설치류를 대상으로 다양한 화학요법제를 투여할 때 그 효과를 관찰할 수 있는 실험기구(laboratory tools)로 활용될 수 있기 때문에, 인간을 대상으로 한 다발성골수종 등 다양한 혈액관련질환의 치료법 개발에 도움이 될 것으로 생각된다. 이번 연구는 미 국립보건원의 지원을 받았다.
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
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