연세의료원, 중입자치료 등 정밀의료 실현으로 암 정복 나선다

■꿈의 암 치료기 ‘중입자치료’ 내년 봄 가동

■빅데이터, 유전체 정보 기반 정밀의료 실현

2023년 봄은 한국 암 치료의 역사가 새로 쓰여질 전망이다. 연세의료원이 꿈의 암 치료기로 불리는 ‘중입자치료’를 시작하기 때문이다. 아직 정확한 날짜는 정해지지 않았지만 암 정복의 새로운 희망봉을 도는 그 순간, D-데이, H-아워의 시계침은 착착 돌아가고 있다. 어떤 암종이, 그 누가 중입자치료의 첫 수혜자가 될까?

윤동섭 연세대 의무부총장 겸 의료원장(대한병원협회장)은 지난 19일 취임 2주년을 즈음한 기자간담회에서 “중입자치료는 5년 생존율이 30% 이하여서 3대 난치암이라고 꼽히는 췌장암, 폐암, 간암에서 생존율을 2배 이상 끌어올릴 것”이라며 “골·연부조직 육종, 척삭종, 악성 흑색종 등의 희귀암의 치료는 물론, 기존 치료 대비 낮은 부작용과 뛰어난 환자 편의성으로 전립선암 치료 등에서도 널리 활용될 것으로 예상한다”고 말했다. 이날 윤 의료원장은 ‘함께 만드는 더 새로운 미래 100년’을 기치로 미래의학 분야 선도를 위한 구체적인 계획들을 밝혔다. 기자간담회에 앞서 의료원은 기자들에게 중입자치료센터 내부를 공개했다.

윤동섭 연세의료원장이 19일 열린 기자간담회에서 발표를 하고 있다. 연세의료원 제공

중입자치료의 원리는 가속기 싱크로트론이 탄소원자를 빛의 속도에 가깝게 가속한 뒤 고정형 또는 회전형 치료기를 통해 에너지빔을 환자의 암세포에만 정밀하게 조사하는 것이다. 중입자치료는 국내 병원이 현재 운용 중인 기존 방사선치료와 양성자치료보다 탁월한 효과를 보인다. 중입자의 생물학적 효과는 X-선 및 양성자보다 2~3배 정도 우수한 것으로 알려져 있는데, 중입자가 양성자보다 질량비가 12배 높기 때문에 질량이 무거운 만큼 암세포가 받는 충격 강도가 크기 때문이다.

목표 지점에서 최대의 에너지를 방출하는 중입자의 특성으로 암세포가 받는 충격을 더 키울 수 있다. X-선은 피부에서부터 몸 속 암세포에 도착하기까지 모든 생체 조직에 영향을 주기 때문에 암세포에 강한 충격을 주고 싶어도 정상세포의 손상을 고려해 에너지를 조정해야 한다. 반면, 중입자는 신체 표면에서는 방사선량이 적고 목표한 암 조직에서 에너지 대부분을 발산한다. 이러한 중입자 특성을 브래그 피크(Bragg peak)라고 부른다.

암세포 외에 다른 정상 조직에 영향을 최소화하는 것은 환자가 겪는 치료 부작용과 후유증이 적다는 것이기 때문에 우수한 치료효과 외에 암환자가 겪어야 하는 투병 생활 전반에도 개선이 이루어질 것으로 예상된다.

중입자치료가 가능한 암은 혈액암을 제외한 모든 고형암이지만, 특히 기존에 치료가 어려웠던 산소가 부족한 환경의 암세포에 강력한 효과를 보인다. 이러한 저산소 암세포는 산소가 부족한 조건에서도 살아남기 위해 생명력이 그만큼 강하다. 100배 이상의 방사선 조사량에도 견디며 항암약물 역시 침투가 어려워 치료가 까다롭기로 유명하다.

연세의료원이 선보이는 중입자치료기는 고정형 1대와 회전형 2대다. 회전형은 360도 회전하며 중입자를 조사하기 때문에 어느 방향에서든 환자 암세포에 집중 조사가 가능하다. 평균 치료 횟수를 낮출 수 있던 비결이다. 치료 횟수는 평균 12회로 X-선, 양성자치료의 절반 수준이다. 환자 한 명당 치료 시간은 2분 정도에 불과하지만, 준비과정에 시간이 소요돼 치료기 3대에서 하루 동안 약 50 여 명의 환자를 치료할 계획이다. 치료 후에 환자가 느끼는 통증은 거의 없어 바로 귀가가 가능하다.

윤 의료원장은 “현재 전세계적으로 중입자치료가 가능한 병원은 10여 곳에 불과하며, 해외 원정 치료를 떠날 경우 소요되는 비용만 1~2억 원에 달한다”면서 “연세의료원은 2023년 국내 최초로 중입자치료를 시작함으로써 국내 난치성 암환자들의 새로운 희망이 될 것”이라고 강조했다.

중입자치료센터의 핵심인 중입자 가속기. 연세의료원 제공

연세의료원은 빅데이터, 유전체 정보 등 데이터 사이언스와 세포 치료제 등에 기반한 개인 맞춤형 의료를 제공하는 정밀의료를 강화한다. 카티세포(CAR-T세포, 키메라 항원 수용체 T세포) 치료제 등 새로운 치료법을 빠르게 도입하는 것에서 나아가 중입자치료 도입, 약제·바이오마커·의료기기 개발로 선진 치료 패러다임을 제시한다는 계획이다.

연세의료원은 지난 8월 난치성 혈액암 치료법으로 주목받은 카티세포 치료제 투약에 성공했다. 카티세포 치료제는 환자의 면역 세포를 이용하는 개인 맞춤형 치료로도 알려져 있다.

이와 함께 정밀의료에 깊이를 더하기 위해 디지털을 도입하고 있다. 환자 맞춤형 정밀의료 실현에는 빅데이터 활용이 필수이기 때문이다. 연세의료원은 현재 세브란스병원부터, 강남, 용인, 그리고 개원 예정인 송도세브란스병원까지 연결하는 디지털 트랜스포메이션을 추진 중이다. 이를 위해 올해 초에는 디지털헬스실을 신설하며 그 기반을 마련했다. 디지털헬스실은 환자 데이터를 수집하고 연구자가 안전하고 효율적으로 연구할 수 있는 플랫폼을 구축 중이다. 또 국민건강보험공단, AI 의료영상 기업 등과 협업 중이다.

세브란스병원이 2005년 국내 최초로 도입해 단일기관 세계 최다인 3만례 이상 수술 건수를 기록하고 있는 로봇수술 분야를 발전시키기 위해 임상 및 교육 분야 외에도 두산로보틱스와 국산 수술로봇 개발 협약을 맺는 등 다방면의 노력을 기울이고 있다.

신약·디지털치료제 등 바이오헬스 분야의 기술사업화는 바이오헬스기술지주회사가 맡고 있다. 바이오헬스기술지주회사는 교원의 현장 아이디어를 사업화할 수 있도록 지원하기 위해 지난해 10월 설립됐다. 업무 공간 제공, 직접 투자는 물론 기업을 운영할 전문 인력을 지원하고 자금 모금에도 직접 뛰어든다.

윤 의료원장은 “미래 우리나라의 의과학분야를 선도할 전주기적 의사과학자 양성 프로그램과 기독정신에 입각한 의학교육을 통한 국제개발 모델 확대, 공적개발원조(ODA)사업 참여, 교직원 나눔 운동 등 기관의 사회적 책임을 다하겠다”고 말했다.

박효순 기자 anytoc@kyunghyang.com