“암 진단‧치료 한 번에 해결” 신기한 이 소재 대체 뭐길래

생명硏 이창수 박사팀, 암 정밀진단과 광열 치료 모두 가능

이창수 박사 연구팀이 나노바이오 소재 관련 연구를 수행하고 있다. [한국생명공학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 암 진단과 치료에 드는 시간과 비용을 대폭 감소시킬 수 있는 혁신적인 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국생명공학연구원은 이창수 박사팀과 경희대 이상천 교수팀이 암세포 정밀 진단과 함께 광열 치료까지도 가능한 나노바이오 융합 소재를 개발하는 데에 성공했다고 27일 밝혔다.

암은 상당히 진행될 때까지 별다른 증상이 없어 조기 진단과 치료시기를 놓치지 않는 것이 매우 중요하다.

암 진단에는 내시경 검사나 영상진단검사 후 조직검사를 시행하는 방법이 일반적으로 이용되고 있으나 복잡하고 적지 않은 시간이 소요돼 더 쉽고 간단한 진단법에 대한 개발이 요구되고 있다.

암 치료 역시 수술요법, 항암화학요법, 방사선치료요법 등이 사용되고 있으나 다른 질환에 비해 치료법이 복잡하고 부작용이 생길 가능성이 커 치료의 효과를 최대화하며 부작용을 최소화하는 치료법 개발에 대한 수요가 높다.

최근 분자 영상과 나노의약기술이 발전하면서 질병의 진단과 함께 치료를 동시에 가능하게 하는 테라그노시스(theragnosis) 기술에 대한 연구·개발(R&D)이 활발히 진행되고 있다.

특히 몸속 세포 안에서 일어나는 현상을 영상화하는 바이오이미징기술로 질병의 탐지와 함께 빛에너지가 열에너지로 변환되는 광열효과(Photothermal effect)로 치료가 동시에 가능한 나노바이오 융합 소재가 속속 개발되고 있다.

나노바이오 소재 암 진단 모식도. [한국생명공학연구원 제공]

연구팀이 개발한 소재는 암세포를 발견하면 형광 신호와 자기 신호를 통해 정밀 진단을 할 수 있고, 근적외선 파장의 빛을 통해 광열 치료까지도 모두 가능한 테라그노시스 나노 복합체다.

연구팀은 체내 신경전달물질인 도파민을 기반으로 형광물질을 새롭게 만들고, 여기에 망간염을 결합해 자기적 성질을 갖게 고안했다. 체내 투입된 소재가 암과 같은 산성화된 환경과 만나면 형광 이미지와 MR(자기공명) 이미지를 동시에 나타나게 해 더 정밀한 진단이 가능했다.

이렇게 발견한 암세포 부위에 근적외선을 쪼이면 빛에너지를 받은 나노 복합체가 열에너지를 방출하며 고형암을 태우며 암세포의 성장을 억제하고 나아가 사멸까지도 유발했다.

연구팀은 마우스 모델을 이용한 실험에서도 암세포의 발견과 치료 효과를 확인해 나노의약 소재로서의 활용 가능성을 키웠다.

이창수 박사는 “암의 진단과 치료를 동시에 수행해 영상 진단과 정밀 치료 시 드는 비용과 시간을 획기적으로 낮출 수 있는 소재를 개발한 것”이라며 “다양한 종류의 암에 대응하고 인체 적용 가능성을 키우기 위해 후속 연구를 수행할 예정”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘테라노스틱스’ 9월 21일 온라인판에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com