KAIST, 암 조직 ‘3D·가상염색’ 기술 개발...절개없이도 관찰

[충청뉴스 이성현 기자] 절개없이도 암 조직을 관찰할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 물리학과 박용근 교수 연구팀이 연세대강남세브란스병원, 미국 메이오클리닉, 토모큐브 인공지능 연구팀과의 공동연구를 통해 별도의 염색 없이도 암 조직의 3차원 구조를 생생하게 보여줄 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

200여년간 사용돼 온 기존 병리학에서는 암 조직을 현미경으로 관찰하던 방식은 3차원으로 이뤄진 암 조직의 특정 단면만을 보여주기 때문에 세포간의 입체적 연결 구조나 공간적 배치를 파악하는데 한계가 있었다.

이에 연구팀은 ‘홀로토모그래피(HT)’라는 첨단 광학 기술을 활용해 조직의 3차원 굴절률 정보를 측정하고 인공지능 기반 딥러닝 알고리즘을 접목시켜 가상의 염색(H&E) 이미지를 생성하는데 성공했다.

연구팀은 이 기술이 생성한 영상이 실제 염색된 조직 영상과 매우 유사하다는 점을 정량적으로 증명했으며 다양한 장기와 조직에서도 일관된 성능을 보여줌으로써 차세대 병리 분석 도구로서의 범용성과 신뢰성을 입증했다.

또 토모큐브사의 홀로토모그래피 장비를 활용해 한국과 미국의 병원 및 연구기관과 공동으로 기술 실현 가능성을 검증함으로써 이 기술이 실제 병리 연구 현장에 본격적으로 도입될 수 있음을 보였다.

박용근 교수는 “이번 연구는 병리학의 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 설명했다.