혁신적 아이디어, 암세포를 맨눈으로 구별

1㎜ 종양도 감지하는 특수안경…부가적 수술과정도 없애

하이테크(Hightech) 안경을 통해서 의사들이 암세포를 시각화할 수 있게 됐다. 암세포는 시각적으로 관찰하기 매우 어려운 것으로 악명이 높다. 고배율의 확대를 통해서도 시각화하기 힘들고 암세포를 구별하기도 쉽지 않다. 하지만 이번에 개발된 특수안경은 의사들이 수술과정에서 건강한 세포와 암세포를 쉽게 구분할 수 있도록 도울 수 있는 장비로써, 종양세포를 확실하게 판별하도록 도울 것이다.

워싱턴 대학의 방사선 및 생의학공학 교수인 사무엘 아킬레푸(Samuel Achilefu)의 연구팀이 개발한 특수안경은 암세포 표적입자를 안경으로 보면 빛을 발하도록 개발된 것이다.

예비연구에서 연구자들은 실험쥐를 대상으로 식약청에서 허가된 명암을 구분하는 물질인 인도시아닌 그린(Indocyanine Green)을 주입했다. 이 물질이 종양에 주사됐을 때 특수안경으로 보는 암세포는 파란색의 빛을 발하게 보였다. 사이트맨 암센터(Alvn J Siteman Cancer Center)의 암 이미징 프로그램(Oncologic Imaging Program)을 공동으로 이끌고 있는 아킬레푸는 다른 입자물질도 사용할 수 있도록 식약청에 허가신청을 했으며 이러한 물질들은 암세포를 발견하는데 도움을 줘 의료 기술을 발전시킬 수 있을 것으로 내다봤다. 새로운 물질은 암을 표적으로 삼아 더욱 오랫동안 빛을 발할 수 있는 것으로 알려졌다.

이번 연구결과는 학술지인 Journal of Biomedical Optics지에 발표됐으며 연구자들은 1mm 반경의 종양도 감지해낼 수 있다고 보고했다.

실제 수술에 도입된 특수안경, 2차 수술과정을 없앨 것
이 획기적인 의료 기술은 세인트 루이스에 위치한 반스-주위시 병원(Barnes-Jewish Hospital)과 워싱턴 의대(Washington University School of Medicine)의 앨빈 사이트맨 암센터의 수술과정에서 처음으로 사용됐다.

실제 안경을 착용하고 수술을 집도한 워싱턴 대학의 외과의사이며 교수인 줄리 마겐탈러 (Julie Margenthaler) 박사는 “이 기술은 초기 단계에 있다. 그리고 좀 더 많은 발전과 테스트가 필요하다. 하지만 확실히 환자들에게 줄 수 있는 잠재적 혜택은 엄청나다. 이 안경을 통해서 2차 수술의 필요성을 줄이고 그와 연관되는 고통과 불편함 그리고 불안감을 제거할 수 있는 잠재력이 얼마나 될지 생각해 보라”고 말했다.

현재 의사들은 종양을 제거하기 위해서 종양만이 아니라 그 주변에 암세포로 의심되는 주변 조직을 함께 제거해야만 한다. 그리고 떼어낸 조직의 샘플을 병리학 실험실로 보낸 후 현미경을 통해 암세포인지를 식별하는 방법을 사용한다. 만일 암세포가 그 주변조직에서 발견된다면 2차 수술을 통해서 부가적으로 제거 수술을 다시 받아야만 한다.

이번에 개발된 안경은 이런 부가적인 수술과정을 줄여서 환자의 스트레스와 비용을 감소시킬 수 있는 것이다. 마겐탈러의 연구팀에 따르면, 현재 기술로는 유방암 환자들 중 20~25%는 1차 수술과정에서 얼마나 종양이 퍼져있는가를 볼 수 없기 때문에 2차 수술이 필요한 경우가 발생한다. 마겐탈러는 “우리의 희망은 새로운 기술이 2차 수술의 필요성을 완전히 제거하거나 줄이는 것”이라고 피력했다.

눈으로 암세포를 구별하는 새로운 기술의 잠재력
워싱턴 대학의 외과의사인 라이언 필즈(Ryan Fields)는 흑색종을 제거하는 수술에서 이 안경을 쓰고 수술을 할 예정이다. 그는 새로운 기술이 이론적으로는 어떤 형태의 암세포든 시각화할 수 있다고 주장했다.

필즈는 “암 수술의 한계는 맨눈으로 정상적인 조직과 암조직을 구분할 수 없다는 점이었다”며, “아킬레푸 박사에 의해서 개발된 기술은 제거해야 할 조직을 쉽게 구별할 수 있게 만들 것”이라고 말했다.
아킬레푸의 연구는 국립 암연구소(National Cancer Institute)의 지원을 받아 이뤄졌다.

출처 | Washington University(www.wustl.edu)