개발된 암 표적 광역학 소재를 이용한 내시경·복강경의 진단·치료 개략도. 질병의심부위에 내시경 스프레이로 압타머-광응답제를 분사하면 암조직이 형광으로 구분되며, 빛을 쪼이면 진단과 함께 활성산소에 의한 광역학 치료를 할 수 있다. 사진=한국연구재단 제공 암 진단과 치료효과를 높이는 내시경 소재가 개발됐다. 한국연구재단은 3일 나건 가톨릭대 교수와 박우람 차의과학대 교수 연구팀이 빛에 의해 화학반응을 일으키는 소재를 이용, 소화기계 암에 대한 내시경 진단·치료 효과를 향상시켰다고 밝혔다. 위와 대장 등 소화기계 암은 전 세계 암 관련 사망률 2위를 차지할 정도로 많이 발병하며, 이를 진단과 치료에 내시경과 복강경이 주로 사용된다. 연구팀은 기존에 대장암 진단 등에 활용된 색소 내시경 기법이 종양과 정상조직의 높낮이 차이에 의존해 부정확한 진단이 많다는 임상적 한계를 극복하기 위해 암 부위를 정확하게 인식할 수 있는 기술 개발에 나섰다. 개발된 소재는 암에 달라붙는 '압타머(aptamer)'와 빛에 반응해 암을 치료하는 광응답제로 구성돼 내시경이나 복강경으로 병변 부위에 분사해 암 진단 정확도를 높이고, 치료 효과도 향상시켰다. 압타머는 단일가닥 DNA 구조의 표적분자 물질로 암세포에 많이 발현하는 '뉴클레올린'이라는 단백질에 달라붙는 성질이 있다. 광응답제는 특정 파장의 빛을 받으면 활성산소를 발생시켜 암세포를 치료하는 역할을 맡는다. 이 소재를 내시경과 복강경으로 인체 조직 내부에 뿌리면 종양 부분만 염색돼 정상조직과 뚜렷이 구분된다. 이때 레이저를 쬐면 암세포만 사멸되도록 유도할 수 있다. 특히 연구팀은 대장암과 복막 전이암이 유발된 실험용 생쥐에 내시경 기기를 이용해 새로 개발한 압타머-광응답제 소재를 분사하고, 세척한 후 레이저(빛)를 쬐었다. 이를 통해 암 조직에만 광응답제에 의한 형광을 확인할 수 있었고, 빛을 쪼인 암 조직을 분석해 광응답제에 의한 조직 침투도와 치료효과를 입증했다. 압타머가 접합된 광응답제에 빛을 쬔 생쥐가 대조군에 비해 암세포 사멸률이 250배 증진된 점도 확인했다. 나 교수는 "기존 내시경읜 낮은 진단 감도를 개선할 수 있고, 내시경 기기에 부착된 스프레이와 레이저를 이용하기에 추가적인 수술과정 없이 수술 부위와 상처를 최소화할 수 있는 기법"이라며 "내시경과 복강경이 적용되는 거의 모든 암 질환의 진단과 치료에 적용할 수 있으며, 항암제와 방사선을 이용한 기존 항암치료보다 부작용을 크게 줄일 수 있다"고 설명했다. 이어 "말기 암 환자의 복막 전이를 쉽고 간편하게 검진할 수 있어 이들의 고통 완화와 삶의 질 향상에 이바지할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 한편 연구 성과는 과기정통부·한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행됐으며, 국제학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)에 지난달 18일 게재됐다. 정재훈 기자
3일 한국연구재단은 나건 가톨릭대 교수와 박우람 차의과학대 교수 연구팀이 암에 달라붙는 '압타머(aptamer)'와 광응답제로 구성된 소재를 개발해, 내시경이나 복강경으로 분사해 종양 부분만 염색해 암 진단 정확도를 높이고 소화기계 암에 대한 내시경 진단·치료 효과를 향상시켰다고 전했다.