토모큐브, 美암연구학회서 홀로토모그래피 임상적 효용성 선봬

[이데일리 박순엽 기자] 3차원 세포 이미징 전문기업 토모큐브는 오는 5일부터 10일까지 미국 캘리포니아주 샌디에이고에서 열리는 미국암연구학회(AACR 2024) 연례 학술대회에 참석해 핵심 기술인 홀로토모그래피의 임상적 효용성을 선보일 예정이라고 2일 밝혔다.

토모큐브 CI (사진=토모큐브)

홀로토모그래피(HT)는 홀로그래피와 토모그래피의 원리를 이용해 세포와 조직의 3차원 영상을 염색이나 전처리 없이 구현하는 차세대 현미경 기술이다. 기존 암 연구가 주로 2차원 영상에 한정돼 있었던 것과 달리, 각종 세포의 3차원 미세 구조를 입체적으로 관찰하며 각종 정량정보를 추출해 암 발생과 진행 과정에 대한 새로운 통찰을 제공한다.

또 인공지능 기술을 3D HT 영상 분석에 접목해 암세포와 면역세포, 기질세포 간 상호 작용을 더욱 정교하게 이해할 수 있다.

이번 학회에선 토모큐브의 2세대 홀로토모그래피 플랫폼인 HT-X1을 활용해 다양한 연구 결과가 소개될 예정이다. △생체 내 면역세포 종류 분류 및 실시간 상호작용 분석 △항암제 투여로 인한 장 오가노이드 손상 정밀 평가 △홀로토모그래피와 딥러닝 기반 가상 다중염색 (virtual staining) 기술 △위암 3D 종양모델 구축 및 면역관문억제제 치료 전후 종양미세환경 동태 분석 △다중오믹스 기술 통합 다중모달 3D 종양모델 개발 등이다.

특히 항체 염색 없이 세포의 고유 광학적 성질만으로 인간 면역세포(PBMC) 아형을 93.75%의 높은 정확도로 구분해 낼 수 있음을 입증했다. 이를 통해 기존 면역세포 살해(ICK) 분석의 한계를 넘어 세포 간 실시간 상호작용을 무염색 방식으로 추적할 수 있게 됐다.

또 항암제로 인한 장 오가노이드의 손상 정도를 살아 있는 상태에서 HT 기술을 활용해 실시간으로 관찰하고 정량화할 수 있는 새로운 방법론을 제시했다. 이를 활용하면 항암제 부작용을 최소화하는 적정 약물 농도를 투여 전 예측할 수 있게 된다.

아울러 홀로토모그래피로 구현한 위암 3D 종양모델과 다중모달 3D 종양모델을 공개한다. 면역 관문억제제 치료 전후 종양미세환경의 미시적 변화를 입체적으로 관찰하고, 전사체 및 분자 영상 데이터를 통합해 세포 수준 분자 특성과 세포 간 상호작용을 규명했다.

나아가 홀로토모그래피와 딥러닝 기술을 결합한 가상 다중염색 기법도 소개된다. 이 방식을 통해 화학적 염색 없이 고수준 다중 바이오마커 영상을 구현할 수 있게 됐다.

박용근 토모큐브 대표는 “홀로토모그래피를 이용한 3D 암 모델링은 기존 2D 평면 기술로는 볼 수 없었던 종양의 미시적 구조와 진화 과정을 입체적으로 보여준다”며 “이를 바탕으로 새로운 바이오마커를 개발, 치료 표적 및 신약 후보 발굴에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

토모큐브는 이번 AACR 학회를 통해 홀로토모그래피 기반 HT-X1 플랫폼을 활용한 연구 결과를 소개함과 동시에 전시 부스를 통해 토모큐브의 ‘버추얼 바이오마커’(virtual biomarker) 개발 플랫폼을 소개하고 글로벌 유수 기업, 연구팀들과 교류할 예정이다.

AACR은 매년 정기적으로 전 세계 제약·바이오 기업·업계 전문가들이 모여 최신 연구성과를 공유하는 세계에서 가장 권위 있는 암학회 중 하나다. 올해 AACR은 미국 샌디에이고 컨벤션 센터(San Diego Convention Center)에서 5일부터 10일(미국 현지시간)까지 진행된다.