생명硏-경희대 치대, 암 진단과 치료 소재 개발
암 조직 정밀 진단 후 열 발생시켜 소멸 제거
생쥐 이용한 실험을 통해 효과 검증

과학기술의 발달로 많은 질병이 정복되고 있다. 그렇지만 암과 치매는 여전히 인간을 괴롭히고 있다. 특히 이들 질병은 진단과 치료 또는 관리를 위해 많은 시간과 비용이 투입된다. 국내 연구진이 암 진단과 치료까지 원스톱으로 가능한 물질을 개발해 주목받고 있다.

한국생명공학연구원 바이오나노연구센터, 경희대 치대 공동 연구팀은 몸 속 깊은 곳에 숨어있는 암세포까지 정밀진단한 뒤 열을 이용해 치료까지 가능한 나노바이오 융합소재를 개발했다고 27일 밝혔다.

이번 연구 결과는 진단의학 분야 국제학술지 ‘테라노스틱스’에 실렸다.

암은 내시경 검사나 CT, MRI, PET 같은 영상촬영 이후 의심부위에 대한 조직검사를 시행해 진단하는 것이 일반적이다. 만약 이렇게 발견된 암은 외과수술, 방사선 치료, 항암 화학요법으로 치료한다. 최근에는 표적 항암치료, 면역 항암치료법도 개발되고 있지만 적용 대상이나 효과가 제한적이라는 단점이 있다. 이 때문에 최근에는 분자영상과 나노의약 기술의 발전으로 질병 진단과 함께 치료를 동시에 가능케 하는 ‘테라그노시스’ 기술에 대한 관심과 연구가 활발하다.

이런 상황에서 연구팀은 암세포를 발견하면 형광 신호, 자기 신호로 정밀진단을 할 수 있고 근적외선 파장의 빛을 열에너지로 변환시켜 암 조직을 없애는 광열치료도 가능한 나노바이오 소재를 개발했다.연구팀은 체내 신경전달물질인 도파민을 기반으로 형광물질을 만들어 망간염(鹽)과 결합시켜 자성을 띄도록 했다. 이 물질을 체내에 투입했을 때 암조직처럼 산성환경과 만난다면 형광이미지와 자기공명 이미지가 동시에 나타나 암 조직을 더 정밀하게 진단할 수 있다. 이렇게 발견된 암 부위에 근적외선을 쪼이면 빛 에너지를 받은 나노 복합체가 열 에너지를 방출해 고형암 조직을 태우며 암세포 성장을 억제하고 사멸시키는 것이다.

연구팀은 생쥐를 이용한 실험에서도 암세포를 발견하고 치료까지 할 수 있다는 사실을 확인했다.

교신저자로 연구에 참여한 이창수 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 암의 진단과 치료를 동시에 수행해 영상진단과 정밀치료에 드는 비용과 시간을 획기적으로 낮출 수 있도록 한 것”이라며 “후속 연구를 통해 다양한 종류의 암에 대응하고 인체 적용 가능성을 높일 것”이라고 말했다.