한국표준과학연구원(KRISS)은 세포의 DNA 복구 과정에서 발생하는 극미량 '손상 DNA 조각'을 초고감도로 검출하고 정량화할 수 있는 분석 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다.

이번 기술은 손상된 DNA 조각을 개수 단위로 산출할 수 있을 만큼 정밀도가 높으며, 기존 분석법 대비 최대 22배 더 많은 조각을 검출할 수 있다.

인체의 DNA는 자외선, 화학물질, 흡연, 체내 대사 활동 등으로 매일 손상되는데, 이러한 손상이 제때 복구되지 않고 돌연변이로 축적되면 노화나 암과 같은 질환의 원인이 될 수 있다.

이에 대응해 세포는 이상 부위를 정교하게 잘라내고 새로운 DNA로 교체하는 '뉴클레오타이드 절제 복구(NER)' 시스템을 가동한다.

이때 잘려 나오는 미세한 DNA 조각의 양과 시간적 변화를 측정하면 세포의 복구 속도와 효율을 정확히 파악할 수 있어, 질병 원인 규명과 치료 반응 예측 연구의 지표로 활용할 수 있다.

KRISS 연구진은 '경쟁적 면역분석법'을 도입했다.

분석용 판 바닥에 손상 DNA와 동일한 구조의 합성 DNA를 기준 물질로 고정하고, 실제 세포에서 추출한 DNA 시료와 손상 DNA 구조에 결합하는 항체를 함께 넣는 방식이다.

기존 방식이 단순히 DNA 복구 정도를 '많다, 적다' 수준으로 상대 비교했다면, 이번 기술은 세포 내에서 발생하는 DNA 조각의 개수까지 파악할 수 있는 세계 최고 수준의 정밀도를 확보했다고 연구진은 설명했다.

이를 통해 DNA 복구 속도와 세포별 반응 차이를 객관적으로 분석할 수 있는 정밀 의료 연구 기반을 마련했다고 연구진은 덧붙였다.

최준혁 책임연구원은 "DNA 복구 속도와 효율을 정량화하면 개인별 암 발생 위험을 조기에 진단하고, 암세포의 항암제 저항성을 객관적으로 파악할 수 있다"며 "실제 사람 조직을 활용한 후속 검증을 통해 개인 맞춤형 항암 치료 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.