뇌실하 영역서 돌연변이 세포 집중 발견네이처지 게재… “치료제 개발에 전력”국내 연구진이 난치성 뇌종양인 ‘교모세포종’의 새로운 발병 기전을 밝혀냈다. 암 부위가 아닌 뇌의 특정 부위에서 돌연변이가 시작돼 다른 부위로 확산한다는 사실을 세계 최초로 규명했다. 강석구 연세대 세브란스병원 교수와 이정호 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 교수팀은 융합연구를 통해 교모세포종이 뇌 내부 공간인 뇌실 아랫부분 ‘뇌실하 영역’에서 처음 시작된다는 사실을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 보건복지부, 한국연구재단 등의 지원을 받아 진행됐고 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’에 실렸다. 교모세포종은 전체 뇌종양의 12~15%를 차지해 단일암 중 뇌에서 가장 많이 발생하는 암이다. 뇌의 신경교세포에서 생기는 암 중 악성도가 가장 높다. 뇌압 상승으로 인한 두통과 뇌신경마비, 언어장애 등을 유발하고 환자 사망 위험이 높다. 연구팀은 2013년부터 지난해까지 교모세포종 제거 수술을 받은 환자 30명을 대상으로 종양 조직, 정상 조직, 뇌실 주변 조직 등 3개 영역을 조사했다. 분석 결과 암세포가 없는 뇌실하 영역에서 종양을 유발하는 돌연변이 세포가 많이 발견됐다. 특히 성상세포 영역에 돌연변이가 집중됐다. 유전자 분석을 해 보니 돌연변이 세포는 시간이 지나면서 뇌의 다른 부위로 이동했다. 불꽃놀이를 할 때 빠르게 퍼져 나가는 불꽃처럼 암세포가 퍼져 나가는 현상이 확인됐다. 연구팀은 앞으로 돌연변이 세포가 교모세포종으로 진화하는 것을 막기 위한 치료제 개발을 추진할 계획이다. 강 교수는 “교모세포종이 정상 신경줄기세포가 존재하는 뇌실하 영역에서 시작된다는 사실을 처음으로 확인했다”며 “암 조직에만 쏠려 있는 연구를 암의 기원이 되는 조직 쪽으로 방향을 전환해야 암 치료 비밀을 풀 수 있다는 새로운 방향성을 제시한 것”이라고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

식도암은 증상을 자각한 뒤 발견되는 경우가 많고 전이가 쉬워 생존율이 낮은 암 중 하나이다. 식도가 좁아져 음식물을 삼키기 어려운 식도협착은 환자를 더욱 힘들게 만든다. 국내 연구진이 식도암 환자의 식도협착을 막고 암 전이나 재발을 막을 수 있는 스텐트 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구단 정영미 박사, 화학키노믹스연구센터 이지연 박사, 성균관대 화학공학부 김태일 교수 공동연구팀은 형상기억합금으로 만든 스텐트에 약물을 담을 수 있는 나노구조를 표면에 처리할 수 있는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 환자들이 음식을 삼키기 어려운 증상이 느껴져 병원을 찾게되면 식도암은 이미 상당히 진행된 상태에 전이가 된 경우가 많다. 수술을 하더라도 5년 생존율은 상당히 낮고 방사선치료나 항암약물요법의 효과도 낮은 악성 암 중 하나다. 식도암에 걸리면 음식을 삼키기 곤란한 경우가 많아 이를 개선하기 위해 스텐트를 사용해 식도의 공간을 확보하는데 식도암세포로 인한 협착이 쉽게 발생한다는 문제가 있다.연구팀은 형상기억합금으로 식도암 스텐트를 만든 뒤 생체친화성 고분자로 수십~수백 나노미터(㎚) 단위의 작은 기공을 만들어 항암약물이 균일하게 저장될 수 있도록 만들었다. 또 항암약물이 저장된 나노기공 위에는 금 박막을 입혔다. 이렇게 하면 항암제가 일정한 속도와 시간으로 방출돼 식도암 치료효과를 높일 수 있을 뿐만 아니라 적외선을 쏘여주면 금 박막이 흡수했다가 방출하면서 암세포를 열로 죽이는 온열치료도 가능하다. 연구팀은 동물실험을 통해 스텐트에 포함된 약물이 서서히 방출되면서 치료효과를 높이고 이 때문에 기존 스텐트와 달리 식도 재협착도 방지할 수 있다는 사실을 확인했다. 김태일 성균관대 교수는 “이번에 개발한 다기능 식도 스텐트가 식도암 세포를 효과적으로 제거할 수 있다는 사실이 밝혀진 만큼 임상시험을 통해 효과가 검증된다면 식도암 환자들 치유와 삶의 질을 높이는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

태어난 지 불과 15개월 만에 난소암 진단을 받은 여자아이의 사연이 알려져 안타까움을 주고 있다. 영국 일간지 데일리메일의 9일 보도에 따르면 미국 캘리포니아에 사는 할로우(3)는 2016년 4월 병원에서 난소암 판정을 받았다. 난소암은 일반적으로 50대 여성에게서 발병률이 높은 질환으로 알려져 있다. 할로우의 몸에서 자라던 암세포는 매우 공격적이었다. 의료진도 놀랄 만큼 암의 진행속도가 빨랐고, 의료진은 할로우의 부모에게 생존 확률이 50%에 불과하다는 청천벽력과도 같은 말을 전하기도 했다. 엄마인 비앙카(27)는 “할로우가 생후 15개월이었던 2016년 4월, 처음 아이에게 어떤 문제가 생겼다는 사실을 알게 됐다. 병원에서 아이의 작은 몸 안에 자라고 있는 암 덩어리를 보여줬고, 나는 마치 누군가에게 얻어맞은 것처럼 큰 충격을 받았다”고 당시를 떠올렸다. 할로우는 걸음마도 떼기 전 암 덩어리를 제거하는 첫 번째 수술을 받았다. 암세포는 이미 왼쪽 난소를 덮은 상태였고, 첫 번째 수술에서는 난소를 제거함으로서 암세포의 전이를 막는 것이 목표였다. 이후 성인도 견디기 힘든 항암치료가 이어졌다. 할로우의 금색 머리카락은 모두 빠졌고, 고통스러워하는 어린 딸을 지켜보는 부모도 지쳐만 갔다. 하지만 할로우는 포기하지 않았다. 부모 역시 병마와 싸우는 어린 딸을 바라보며 마음을 굳게 먹었다. 할로우의 엄마는 “처음에는 할로우 곁에서 매일 눈물을 흘렸다. 할로우가 잘못될까봐 두려움에 떨어야 했다. 하지만 지금은 함께 하는 매 순간을 감사히 여기며 행복한 순간을 공유하려 한다”고 말했다. 할로우의 부모는 난소암을 앓는 3살짜리 딸이 어린 동생에게 입 맞추는 사진, 부모의 품에 안겨 누구보다도 행복한 미소를 짓는 사진 등을 SNS에 공유하며 할로우의 용기를 많은 사람들에게 전하고 있다. 할로우의 치료는 현재 진행형이다. 지금까지의 수술과 항암치료가 다소 효과를 보여 차도가 있긴 하지만, 여전히 가야 할 길이 멀다. 할로우의 엄마는 “이제 3살이 된 딸은 6~8주에 한 번씩 채혈을 비롯한 검사를 받고 암의 진행에 변화가 있는지 확인하고 있다. 여전히 갈 길이 멀다”면서 “하지만 부모로서 아이 곁에 있어줄 것이다. 나처럼 병마와 싸우는 아이를 가진 부모에게 희망을 전하고 싶다. 힘들더라도 당신의 아이가 얼마나 용감하고 강했는지를 기억해야 한다”고 당부했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

1960년 7월 미국 휴스 연구소의 시어도어 메이먼 박사는 여러 과학자들과 보도진 앞에서 붉은색을 띠는 한 가닥의 빛으로 풍선을 터뜨려 보였다. ‘루비 레이저’였다. 그때부터 이 빛의 마술은 새로운 도구로서 과학사에 획기적인 한 페이지를 추가했다.레이저의 역사는 덴마크의 물리학자 닐스 보어가 가설을 발표한 1913년으로 거슬러 간다. 1917년 아인슈타인이 종합적인 레이저 이론을 정립했다. 레이저가 의학에 처음 도입된 해는 1964년으로 이스라엘의 외과의사 샤프란에 의해서다. 현재는 다양한 종류의 레이저가 개발돼 군사, 공업, 의료, 핵융합, 계측, 광통신에 이르기까지 널리 이용되고 있다. 레이저광은 단일 파장 동위상의 빛이다. 빛은 파장마다 일정한 색을 갖고 있으므로 단일 파장인 레이저광은 단일색이 된다. 레이저의 선명한 색의 비밀은 여기에 있다. 다만 레이저에 모두 색이 있는 것은 아니다. 가시광 이외의 파장을 가진 레이저광은 모양, 색깔이 없다. 또 자연광에 비해 잘 다듬어진 ‘깨끗한 물결’의 빛이라고 할 수 있다. 레이저광은 아무리 멀리 가도 빛이 퍼지지 않는다. 반면 자연광은 사방으로 흩어져 버린다. 태양광은 직경 1000분의1㎜ 크기에 모으는 것이 어렵지만 레이저광이라면 가능하다. 1㎽ 출력의 레이저라도 단위면적당 태양광의 100만배 에너지 밀도가 된다. 출력 여하에 따라서는 사람을 살상할 능력까지 지닐 수 있다. 레이저광에 공포감을 가진 이들이 ‘살인광선’이라는 달갑지 않은 이름을 붙인 것도 이해가 간다. 레이저는 1984년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 이래 널리 보급돼 진단과 치료 등 의학 전반에 걸쳐 빼놓을 수 없는 분야가 됐다. 진단 용도로는 생체 조직의 생화학적 성분조사, 청각 기능검사, 망막의 해상력 판별, 암의 조기 발견에 사용한다. 특히 필자의 분야인 안과 분야에서는 안구의 투명성을 이용해 ‘레이저 빛간섭 단층 촬영’을 해 생체 단면을 관찰하고 진단하려는 시도가 활발하다. 망막의 빛간섭 단층 촬영은 이제 안과 필수검사 중 하나가 됐다. 망막병변의 크기를 ㎚단위로 계측하며 진단, 치료 경과 추적에 유용하다. 백내장 수술 전에는 레이저 안구계측으로 최적의 수술 결과를 얻으려 노력하기도 한다. 치료 용도의 레이저는 피부 모반·혈관종·문신 제거, 치아 치료, 결석 파괴, 뇌종양·후두암 등 암의 파괴, 절개, 지혈 등 다방면에서 사용하고 있다. 현재 내시경 수술에는 대부분 레이저를 사용하고 있다. 잘 알려진 것이 ‘레이저 메스’다. 렌즈로 레이저광을 모아 생체조직을 순간적으로 증발시켜 절개하는 것이다. 출력을 100도 이하로 낮추면 조직이 응고돼 출혈이 많은 분위의 수술에 적합하다. 최근에는 다음 단계 진전도 이뤄지고 있다. ‘헤마토프로필린 유도체’라는 색소를 몸속에 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 쬐면 암세포의 발육이 억제되고 세포 노화를 일으키는 ‘프리 래디컬’이라는 물질이 생성돼 암세포를 죽이는 원리다. 의공학은 ‘공학·과학의 원리를 도입해 생물학, 의학의 문제점을 이해하고 해결하는 학문’이라는 점에서 볼 때 영역이 실로 방대하다. 레이저, 전기 신호, 초음파, 방사선, 자기공명 등 셀 수 없이 많은 공학 기술이 생명의 원리를 탐구하고 인류의 건강에 이바지하고자 지속적으로 발전해 왔다. 지금껏 적용해 온 공학기술보다 앞으로의 이야기가 더 풍부할 것으로 기대되니 의공학자들이 할 일이 나무나 많다.

기존 화학항암제는 치료 과정에서 탈모나 구토 등으로 인한 환자들의 불편함이 커 최근 의학계에서는 인체 면역체계를 이용한 항암 면역치료 기술에 주목하고 있다.그렇지만 현재 항암 면역치료의 효과는 30% 수준에 불과하고 치료비용도 고가여서 환자들의 경제적 부담도 크다. 국내 연구진이 염증세포 제거 효과가 탁월한 면역세포를 강화시켜 암을 치료하는 차세대 항암면역치료 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사, 동국대 의대 생화학교실 박승윤 교수 공동연구팀은 병원체나 암세포를 인지하는 인체 면역세포인 수지상세포의 기능을 증폭시켜 암세포만 선택적으로 인식해 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.연구팀은 세포 모양 변화와 이동, 증식에 관여해 암전이를 촉진하는 효소 ‘ROCK’ 신호를 억제하는 물질을 주입하면 병원균이나 병든 세포를 잡아먹는 대식세포와 수지상세포의 기능이 증폭돼 암세포 탐식 능력이 향상된다는 사실을 증명했다. 연구팀은 기존 쓰이던 항암제 ‘독소루비신’과 이번 ROCK억제제를 함께 사용하면 암세포를 제거하는데 효과적이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암, 흑색종, 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이 방법으로 치료를 시도한 결과 암세포를 90% 정도 제거되고 면역력이 지속돼 암 전이도 막아준다는 것을 관찰했다. 김인산 KIST 박사는 “이번 연구는 인체 면역세포의 기능을 극대화시켜 암을 치료하게 하는 ‘내재성 항암 백신’이라는 개념을 만들어냈다는데 의미가 크다”며 “기존 화학항암치료나 면역치료와도 병행할 수 있기 때문에 암치료 효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20대 女환자, 男보다 1.5배 많아암은 주로 나이가 들수록 발병 위험이 높아진다. 하지만 ‘위암’은 20·30대에서도 발병 위험이 비교적 높은 암으로 꼽힌다. 2015년 사망원인 통계 자료를 조사한 결과 30대 암 사망률 1위가 위암이었고 20대에서는 3위로 보고됐다. 11일 김종원 중앙대병원 위장관외과 교수에게 젊은층에서 발병하는 위암의 특징과 예방법에 대해 물었다. Q. 20·30대 젊은층 위암 환자가 늘어나는 이유는. A. 식습관의 서구화와 잦은 가공식품 섭취, 비만, 음주, 흡연이 영향을 미친 것으로 보인다. 최근 ‘혼밥족’(혼자 밥 먹는 사람)이나 패스트푸드로 대충 끼니를 때우는 청년층 비율이 증가해 앞으로 더 심각해질 것으로 예상된다. 국가 암검진은 주로 40대 이상에 초점을 맞추고 있어 20·30대 젊은층에 소홀해지기 쉽다. 때문에 치료 시기를 놓쳐 뒤늦게 암을 발견하기도 한다. Q. 젊은 나이에 경험하는 위암은 특징이 있다는데. A. 국내 한 연구팀이 20·30대 위암 환자를 분석해 보니 20대는 여성 환자가 남성보다 1.5배 많았다. 특히 20·30대 여성 위암환자는 ‘미분화형 미만성 위암’이 많은 것으로 조사됐다. ‘미만성 위암’은 둥글게 솟아오르는 ‘장형 위암’과 달리 암세포가 위 내벽을 파고들며 자라는 경향이 있어 병변이 잘 보이지 않고 진단했을 땐 병기가 많이 진행됐을 가능성이 높다. 20·30대에서 생기는 위암 중에서 70% 정도가 미만성 위암으로 발견되는데 자각 증상이 거의 없고 위벽으로만 파고 들어 위 내시경 검사에서 발견되지 않는 사례도 있다. 또 암세포가 위벽 아래로 깊이 파고 들어가면 림프선 전이나 혈관을 통한 전이, 위벽 뒤 복막 전이의 위험이 크다. Q. 위암을 예방하려면. A. 건강에 대해 자만하지 말고 건강한 생활 습관을 유지하면서 정기적으로 검진을 받는 게 중요하다. 위암을 예방하려면 혼자 식사하더라도 인스턴트, 패스트푸드, 가공식품은 가급적 피해야 한다. 짜고 매운 자극적인 음식도 위암 발병 위험을 높인다. 탄 음식과 흡연을 피하고 천천히 음식을 먹는 것도 중요하다. 가족 중에 위암을 앓은 사람이 있거나 소화불량, 구토, 속쓰림과 같은 위장 질환 증상이 멈추지 않으면 40세 이전이라도 2년에 한 번씩 위내시경 검사를 받는 게 좋다. 위암 수술은 조기 발견이 성패를 좌우한다. 병변을 빨리 발견하면 내시경 절제술로 문제 부위만 제거하거나 큰 흉터를 남기지 않는 복강경 수술을 받을 수 있어 삶의 질을 높일 수 있다. 안타깝게도 미만성 위암은 눈으로 보이는 병변 부위보다 암세포 침투 범위가 훨씬 크기 때문에 비교적 넓은 부위의 위 절제가 필요하다. 따라서 가급적 빨리 발견해야 한다. 치료 후 예후가 장형 위암에 견줘 나쁜 것으로 알려졌지만 조기에 발견해 적절한 치료를 받으면 생존율에선 차이가 없다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

먹는 무좀약이 대장암 치료에 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 암연구소(Cancer Research UK)는 흔히 손발톱 무좀 치료에 쓰이는 항진균제 ‘이트라코나졸’에서 항암치료에 저항하는 암세포는 물론 치료 후 재발로 이어질 가능성이 있는 휴면기 암세포까지 제거한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 대장암에 걸린 쥐들에게서 발생한 대장 종양에 각종 약물을 투여하는 실험을 통해 이같은 사실을 알아냈다. 하지만 이트라코나졸은 심장질환이나 뇌졸중, 신장질환, 간질환, 낭포성섬유증, 또는 몇몇 호흡장애가 있는 환자들에게는 부작용을 일으킬 수 있다. 또 이 약물이 우리 인간에게도 약효가 있는지 확인하는 과정이 필요하다. 연구에 참여한 사이먼 부차키 박사는 “암 치료에 있어 가장 큰 문제점 중 하나는 같은 종양 안에서도 세포들이 서로 다르다는 다양성에 있다”면서 “우리는 대장 종양에서 휴면기에 들어가 항암치료에도 반응이 없어 향후 재발 위험이 있는 세포를 표적으로 삼았다”고 말했다. 이번 연구에서 이트라코나졸은 다양한 암의 성장과 전이에 관여하는 윈트(Wnt)로 불리는 특정 생물학적 상호작용에서 나오는 신호를 차단함으로써 휴면기 암세포를 제거하는 것으로 나타났다. 이제 연구팀은 이 약을 치료가 어려운 진행기 대장암 환자들에게 처방하는 임상시험을 진행할 계획이다. 또 이 약물을 화학적인 항암치료 등 다른 치료법과 함께 사용했을 때 더욱 효과가 있는지 연구팀은 조사할 계획이다. 연구에 참여한 그렉 해논 교수는 “이번 연구는 암 연구의 가장 큰 과제 중 하나를 해결하는 방향으로 한걸음 더 나아가 혁신적”이라고 평가했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘실험의학 저널’(Journal of Experimental Medicine) 최신호에 실렸다. 사진=영국 암연구소 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

5년간 49% 증가…빠른 증가세 여성암 평균보다 생존율 낮아 늦은 출산·비만 등 악영향여성암 중에서 가장 위험한 암을 거론할 때 전문가들은 ‘난소암’을 1순위로 꼽습니다. 생존율이 다른 암에 비해 낮은 편이어서 그렇습니다. 가장 최근 통계인 2015년 기준 여성 암환자의 5년 생존율은 78.4%입니다. 자궁경부암은 79.9%, 유방암은 92.3%에 이릅니다. 반면 난소암은 64.1%로 평균에도 미치지 못합니다. 그런데 최근 들어 환자 증가세가 심상치 않습니다. 28일 건강보험심사평가원 자료를 분석한 결과 2016년 병원에서 진료받은 난소암 환자는 1만 8115명이었는데 지난해 2만 1679명으로 집계됐습니다. 1년 만에 환자가 19.7%나 늘었습니다. 2013년(1만 4534명)과 견줘 환자 수가 49.2% 증가한 것입니다. 해마다 새로 난소암으로 진단받는 환자는 전체 여성 암환자의 2.4%에 불과하지만 증가세는 가장 가파릅니다. ●임신 많고 초경 늦으면 위험 줄어 사실 난소암 원인을 딱 하나로 꼬집어 얘기하긴 어렵습니다. 유전 영향이 크다는 주장도 있지만 그것만으론 설명이 부족합니다. 오히려 최근 추세로 보면 늦은 결혼과 저출산, 비만이 더 큰 영향을 미쳤을 것으로 추정됩니다. 이인호 제일병원 산부인과 교수는 “임신 횟수가 많고 초경이 늦을수록 난소암 발병 위험은 줄어든다”고 설명했습니다. 최근엔 초등학교 4학년 이전에 초경을 하는 성조숙증 환자가 빠르게 늘고 있습니다. 성조숙증의 가장 큰 원인은 소아 비만인데 이것이 빠른 초경을 부르고 난소암으로도 연결될 수 있습니다. 비만과 고지방식은 난소암의 직접적인 원인이기도 합니다. 또 난소암은 임신 경험이 적을 때 발병 위험이 높습니다. 늦은 사회 진출과 높은 주택가격, 과도한 노동시간, 부족한 아이 돌봄 시스템 때문에 어쩔 수 없이 결혼을 늦추거나 아이를 늦게, 또 적게 낳는데 이것이 난소암 위험까지 높인다는 겁니다. 그래서 북미나 유럽에 비해 출산율이 높은 아시아와 아프리카에서 환자 발생률이 낮습니다.배재만 한양대병원 산부인과 교수는 “난소암은 배란 횟수가 많을수록 발병 위험이 높아지는데 임신이나 출산을 하면 배란을 멈추게 돼 발병 위험이 감소한다”며 “여기에 모유 수유를 하는 여성도 난소암 발병 위험이 낮다”고 설명했습니다. 더 큰 문제는 난소암을 초기에 발견하는 것이 쉽지 않다는 점입니다. 난소는 몸속 가장 안쪽에 위치한 장기여서 아무런 증상도 나타나지 않을 때가 많습니다. ‘동통’(몸이 쑤시고 아픈 증상), 복부 팽창, 질 출혈 등이 나타나면 이미 상당 기간 진행됐을 가능성이 높습니다. 이 교수는 “난소암의 70%는 이미 다른 부위로 암세포가 전이된 3기 이상일 가능성이 높다”며 “그만큼 초기에 발견하기 어려워 사망률이 높은 치명적인 암”이라고 밝혔습니다. 난소암 1기는 암이 난소에만 있는 것, 2기는 자궁·나팔관을 벗어나지 않는 것, 3기는 암세포가 복강 내 다른 기관인 간, 대장, 소장, 림프절로 전이된 것을 의미합니다. 여러분도 잘 아시다시피 암이 전이되면 수술이 쉽지 않습니다. 일반적으로 난소암은 첫째 아이를 빨리 낳을수록 발병 위험이 낮아집니다. 하지만 현실 여건상 출산 시기를 앞당기는 것은 불가능할 때가 많습니다. 따라서 부인과 진료를 통해 암을 발견하는 것이 최선의 방법입니다. 이 교수는 “정기 검진을 통해 골반 내 진찰을 철저히 해야 하고 초음파 검사와 혈액 항원검사를 해보는 것도 좋다”고 추천했습니다. 검진 결과 난소에 작은 혹이 있는 것으로 확인되면 당장 큰 문제가 없더라도 가급적 정기적인 추적 검사를 받는 것이 좋습니다.난소암 위험이 높은 것으로 나오면 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상촬영(MRI) 검사 등을 통해 종양의 크기와 전이 여부를 확인합니다. 난소암은 40~70세에 발생할 위험이 높은데 50대 환자가 가장 많습니다. 따라서 폐경 직후 부인과 검진과 건강에 가장 많이 신경을 써야 합니다. 이 교수는 “특히 폐경이 지난 뒤에 발견하는 난소의 혹은 더욱 철저한 검사가 필요하다. 조금이라도 난소암이 의심되면 수술과 조직검사를 고려해야 한다”고 조언했습니다. ●수술 땐 범위 넓고 항암 치료 많아 난소암을 확진하려면 복강경 수술 등을 통해 조직을 직접 떼어낸 뒤 눈으로 확인할 수밖에 없어 환자들의 부담이 큽니다. 그리고 수술도 자궁과 양쪽 난소, 나팔관, 림프절 등을 모두 제거하는 방식으로 진행돼 수술 방식에 의문을 제기하는 환자도 많습니다. 하지만 다 이유가 있습니다. 배 교수는 “난소암의 치료 원칙은 수술로 제거할 수 있는 모든 종양을 제거하는 것”이라며 “절제술을 시행해 남아 있는 종양이 작으면 작을수록 수술 후 항암제가 잘 듣고 예후가 좋기 때문”이라고 말했습니다. 일반적으로 난소암 치료는 수술만으로 끝나지 않습니다. 이 교수는 “대부분 수술 후 항암제 치료나 방사선 치료, 면역 치료가 필수적”이라며 “첨단 장비가 많이 개발됐지만 아직 난소암은 의학적으로 완전히 풀지 못한 질병이어서 치료 효과를 높일 수 있는 모든 방법을 동원한다”고 설명했습니다. 난소암의 항암치료는 6회 이상 진행되는 만큼 가족들의 정서적 지지와 응원이 매우 중요합니다. 배 교수는 “난소암은 수술 범위도 크고 항암 치료도 오래 걸릴 뿐 아니라 재발도 쉬운 암이어서 가족들이 끝까지 보살펴 주는 것이 치료의 성패를 크게 좌우한다”고 강조했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

비만이 되면 암에 걸리기 쉽다. 통계학적으로 밝혀진 이런 사실에 대해 일본의 과학자들이 일부 원인을 찾아냈다고 24일(현지시간) 밝혔다. 훗카이도대 유전자병제어연구소 연구팀은 고지방 먹이를 줘 살이 찌도록 한 실험 쥐들의 췌장과 소장에 발생한 ‘암 예비군의 세포’(이하 예비 암세포)가 몸 밖으로 밀려나 제거되는 구조가 억제돼 체내에 남는 과정을 확인했다. 특히 췌장에서는 예비 암세포가 증식하면서 1개월 뒤 작은 종양 덩어리로 변한 것으로 나타났다. 여기서 예비 암세포는 암세포로 변하기 훨씬 전 단계에 있는 세포를 말하는데 기존 연구에서는 예비 암세포는 그 속에 있는 미토콘드리아의 기능이 떨어져 주변에 있는 정상 세포층에 밀려나 몸 밖으로 제거되는 구조가 입증됐었다. 이에 따라 연구팀은 비만이 되면 이런 구조가 작용하기 어려워지는 것이 아니냐는 가설을 세우고 검증에 들어갔다. 즉 지방이 축적되면 예비 암세포 속 미토콘드리아의 기능이 떨어지지 않아 제거되기가 어려웠던 것이다. 또 연구팀은 비만 상태인 쥐들에게 항염증제인 아스피린을 투여하면 지방 세포의 염증이 억제돼 암세포 발생 자체가 억제된다는 사실도 알아냈다. 이에 대해 연구팀은 “암이 발병하기 전 사람에게 예방적인 치료를 적용하는 길이 열릴지도 모른다”며 기대감을 드러냈다. 사진=Kurhan / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

줄기세포를 유전자 조작 없이 폐암 치료에 활용하는 방법이 국내 연구팀에 의해 개발 되었다. 한국연구재단은 강동우 (가천대 의과대학 교수) 연구팀이 골수 줄기세포의 표면에 나노항암약물을 결합하여 폐종양을 제거하는 치료 전략을 제시했다고 밝혔다. 줄기세포는 폐종양 부위를 추적해서 찾아가는 능력이 뛰어나다. 이 점을 이용하여 그동안 줄기세포의 유전자를 조작하거나 내부에 항암제를 주입하여 암세포 치료제로 적용하려는 연구가 많이 진행되었으나, 아직까지 승인된 치료제는 없다. 이는 유전자 조작으로 인하여 줄기세포가 또 다른 암을 유발할 위험성과 항암약물이 주입되었을 때 줄기세포의 암세포 추적 능력이 현저히 저하되기 때문이다. 연구팀은 줄기세포를 약물 전달체로 활용하되, 유전자를 조작하는 대신 나노항암약물을 줄기세포의 표면에 결합시켰다. 여러 줄기세포 중에서 골수 유래 중간엽 줄기세포 표면의 CD90 단백질에 나노항암제를 결합하였고, 이로서 줄기세포의 암 추적 기능을 안정적으로 유지하면서도 항암효과를 극대화하였다. 개발된 줄기세포-나노약물 결합체는 정맥 투여 후 3일 내로 폐종양에 집중되고, 12시간 내에 암세포를 사멸하기 시작하였으며, 암세포 제거 후 줄기세포 또한 상호적으로 사멸되었다. 줄기세포 1개 당 폐암세포 3개 정도가 제거되었다. 인간폐암이 생성된 생쥐에 실험하였을 때에도 폐종양의 크기가 현저히 줄어들어 치료 효과를 입증하였다. 강동우 교수는 “줄기세포의 암추적 능력을 이용하면 기존 항암제에 비해 100배나 적은 약물만으로도 탁월한 폐종양 제거가 가능하며, 치료기간 동안 환자가 항암 부작용을 전혀 느끼지 못할 수준으로 치료가 가능하다”며 “향후 이들 줄기세포 나노약물 코팅 기술을 이용하면 췌장암, 뇌암 등 다양한 난치성 종양치료의 임상적 성공 가능성이 높아질 것”이라고 연구의 의의를 설명했다. 이 연구 성과는 국제학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)의 5월호 표지 논문(frontispieces)으로 게재된다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

대장 용종은 대장 점막이 비정상적으로 자라 안쪽으로 돌출된 것을 의미한다. 선종성 용종 등 대장암으로 발전할 가능성이 높은 용종도 있어 가급적 발견 즉시 대장내시경 절제술이나 수술로 제거해야 한다. 보통 0.5㎝ 이하의 작은 용종은 1㎝로 자라는데 2~3년, 1㎝ 이상의 용종이 대장암으로 발전하는데 2~5년이 걸리는 것으로 알려져 있다. 하지만 대장 용종은 재발 위험도 높아 꾸준한 건강 관리가 필요하다. 23일 박병관 중앙대병원 대장항문외과 교수에게 대장 용종이 재발하는 이유에 대해 물었다.Q. 대장 용종 재발에 영향을 미치는 요인은 무엇인가. A. 지금까지 연구를 통해 밝혀진 바로는 처음 발견된 용종의 크기, 개수가 가장 큰 위험 인자인 것으로 보여진다. 그 외에 고령, 남성, 음주, 흡연, 비만, 운동 여부가 용종의 재발에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 실제 국내 한 연구에서 대장 용종 재발률을 분석한 결과에 용종의 크기가 1㎝ 이상이거나 3개 이상의 선종이 발생한 경우 선종성 용종의 재발률이 57%로 비교적 높았다. 1㎝ 미만의 선종이 2개 이하이면 재발률은 46%로 나타났다. 다른 연구에서는 용종이 발견된 사람 중 남성이 여성에 비해 3배 정도 많은 것으로 분석됐다. 또 운동을 하지 않는 사람은 운동을 하는 사람에 비해 9.24배, 음주자는 비음주자에 비해 5.22배, 흡연자는 비흡연자에 비해 2.35배가량 용종 발생의 위험도가 높은 것으로 나타났다. Q. 재발 위험을 낮추려면. A. 정기적인 대장내시경 검사와 절주, 금연, 규칙적인 운동, 저지방 고섬유 식이와 같은 건강한 식생활 습관을 유지하는 것이 대장 용종의 재발 위험을 낮추는 데 도움이 된다. 미국 국립암연구소는 대장암과 대장 용종 재발의 위험을 낮추기 위해 위해 하루 전체 열량 중 지방질 열량을 30% 이하로 줄이고 일일 섬유소 섭취량을 30g까지 높이도록 권고하고 있다. 여러 가지 야채와 과일을 매일 섭취하고 비만을 피하는 것도 중요하다. 절주와 금연, 하루 800㎎ 이상의 칼슘 섭취도 권장하고 있다. Q. 생활습관 외 다른 원인은. A. 대장 용종이 재발하는 또 다른 이유는 혹의 점막 침범 정도, 용종 절제술과 관련이 있다. 대장내시경 검사에서 미처 용종을 발견하지 못했거나 초기에 용종을 절제할 당시 병변을 충분하고 매끈하게 떼지 않으면 재발 위험이 높아진다. 용종을 떼어 낸 가장자리는 깨끗하지만 용종 조직이 점막 아래 깊은 곳까지 침범했거나 림프관, 혈관에 암세포가 있으면 대장 용종이 재발할 수 있다. 대장내시경으로 용종을 떼어 냈다고 해도 혹의 뿌리가 예상보다 깊을 수 있고 떼어 낸 부분에 여전히 눈에 보이지 않는 암 조직이 남아 있을 수 있기 때문에 검사를 통한 정기 추적 관찰은 필수다. 대장 용종이 계속 재발하면 암 발병 위험을 감안해 수술로 절제하는 방법을 고려해야 한다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

한국 연구진이 포함된 국제공동연구팀이 암이 나타나기 전인 종양줄기세포 단계에서 암 발병을 사전에 파악할 수 있는 방법을 발견해 주목받고 있다.기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립연구단 장영태(포스텍 화학과 교수) 부연구단장팀이 싱가포르 바이오이미징컨소시엄, 싱가포르 게놈연구소, 포스텍, 한국과학기술연구원(KIST) 연구진과 함께 종양줄기세포에만 선택적으로 결합하는 형광물질인 ‘TiY’를 발견했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’ 최신호에 실렸다. 종양줄기세포는 암세포로 분화되기 전 단계의 씨앗 세포로 재생과 분화능력이 강해 암 형성과 전이, 재발에 관여한다. 암을 조기발견하는 것은 물론 암 치료 이후 재발과 전이를 막기 위해서는 종양줄기세포를 정확히 찾아내 뿌리 뽑는 것이 중요하다.기존에도 종양줄기세포 검출을 위한 방법은 있었지만 암의 종류나 사람에 따라 효율이 다르게 나타나 보편적으로 사용되지 못했다. 연구팀은 악성 종양인 폐암줄기세포를 폐암환자에게서 추출한 뒤 자체 보유하고 있는 1만 여 종류의 다양한 형광분자들 중 효과적으로 결합하는 물질을 고속처리검색법으로 찾아냈다. 실제로 생쥐 실험을 통해 폐암 뿐만 아니라 신장암, 뇌종양, 피부암, 전립선암, 유방암, 난소암, 결장암 등 28종류의 암에 효과적으로 결합한다는 사실을 확인했다. 장영태 IBS 부연구단장은 “이번 연구는 살아있는 종양줄기세포 내부에서 나타나는 단백질과 결합할 수 있는 형광물질을 처음 개발했다는데 의미가 크다”고 설명했다. 또 장 부연구단장은 “암 조기진단은 물론 다양한 종류의 광범위한 암을 치료할 수 있는 신개념의 항암치료제를 개발하는데도 도움을 줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김헌식(47) 울산대 의과대학 의예과 교수가 교육부 주관 ‘2017 학술·연구지원사업 우수성과’ 의약학 분야에서 장관 표창을 받았다고 19일 밝혔다. 면역결핍질환 세포와 환자 모델을 통해 자연살해 세포(Natural Killer cell) 고유의 활성화 특성을 처음 규명한 공로다. 자연살해 세포는 암세포 전이를 억제하고 암 재발을 유발하는 암 줄기세포를 제거할 수 있는 선천성 항암 면역세포다. 김 교수는 “자연살해 세포는 다른 면역세포와는 근본적으로 다른 활성화 특성을 갖는 것으로 나타났다”며 “앞으로 내성이나 부작용이 없는 항암 치료법 개발에 기여할 것”이라고 기대했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

암을 예방하거나 치료하기 위해 반드시 멀리해야 할 식품 중 하나는 술이다. 최근 영국의 유력 연구기관은 알코올과 암세포 간의 연관관계를 밝힌 논문을 발표했다. 영국 최고의 연구기관으로 꼽히는 MRC(Medical Research Council) 분자생물학 연구진이 실험용 쥐에게 희석된 알코올인 에탄올을 먹인 뒤 조혈모세포의 DNA 염기서열 및 염색체를 분석한 결과, DNA의 기본 구조인 ‘이중 나선’이 에탄올을 먹기 이전과는 다른 형태로 바뀐 것을 확인했다. 이중 나선은 DNA의 기본 분자구조로, 당과 인산으로 된 두 가닥의 사슬이 염기에 의해 이어져 있는 구조를 뜻한다. 연구진에 따르면 에탄올을 먹은 쥐의 이중 나선이 처음과 다르게 뒤엉켜 있거나 염색체의 배열이 바뀌어 있었으며, 이는 DNA의 손상 및 더 나아가 암으로 이어질 위험을 높인다. 일반적으로 알코올이 체내에서 분해될 때 독성 물질 중 하나인 아세트알데히드가 생성되는데, 연구진은 이 아세트알데히드가 적혈구와 백혈구 등의 혈액세포를 만드는 조혈모세포의 DNA를 영구적으로 변화시켜 DNA의 손상을 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 인체는 독성 물질인 아세트알데히드가 체내에 발생했을 때, 이를 없애는 효소인 알데히드 디하이드로게나제(ALDH2)라는 효소를 방출한다. 하지만 섭취한 알코올의 양이 지나치게 많거나 선천적으로 ALDH2 효소가 결핍된 사람들은 아세트알데히드를 제거하지 못하고, 이렇게 쌓인 아세트알데히드가 DNA를 변형·파괴해 암의 위험을 높인다는 것이 연구진의 설명이다. 특히 ALDH2 효소가 결핍돼 있거나 이 효소를 만드는 유전자가 변이된 사람은, 이 효소가 정상적으로 분비되는 사람에 비해 아세트알데히드로 인한 DNA 손상 정도가 4배 더 높다는 사실이 쥐 실험을 통해 확인됐다. 알코올은 간암과 유방암을 포함해 대장암과 구강암, 후두암 등 주요 암과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이번 실험을 통해 알코올이 직접적으로 암을 유발하는 것은 아니지만 아세트알데히드와 같은 알코올 독성 물질이 DNA를 손상시키고 이것이 ALDH2와 같은 효소 분비를 방해해 암 유발에 영향을 미치는 것으로 분석했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

암을 예방하거나 치료하기 위해 반드시 멀리해야 할 식품 중 하나는 술이다. 최근 영국의 유력 연구기관은 알코올과 암세포 간의 연관관계를 밝힌 논문을 발표했다. 영국 최고의 연구기관으로 꼽히는 MRC(Medical Research Council) 분자생물학 연구진이 실험용 쥐에게 희석된 알코올인 에탄올을 먹인 뒤 조혈모세포의 DNA 염기서열 및 염색체를 분석한 결과, DNA의 기본 구조인 ‘이중 나선’이 에탄올을 먹기 이전과는 다른 형태로 바뀐 것을 확인했다. 이중 나선은 DNA의 기본 분자구조로, 당과 인산으로 된 두 가닥의 사슬이 염기에 의해 이어져 있는 구조를 뜻한다. 연구진에 따르면 에탄올을 먹은 쥐의 이중 나선이 처음과 다르게 뒤엉켜 있거나 염색체의 배열이 바뀌어 있었으며, 이는 DNA의 손상 및 더 나아가 암으로 이어질 위험을 높인다. 일반적으로 알코올이 체내에서 분해될 때 독성 물질 중 하나인 아세트알데히드가 생성되는데, 연구진은 이 아세트알데히드가 적혈구와 백혈구 등의 혈액세포를 만드는 조혈모세포의 DNA를 영구적으로 변화시켜 DNA의 손상을 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 인체는 독성 물질인 아세트알데히드가 체내에 발생했을 때, 이를 없애는 효소인 알데히드 디하이드로게나제(ALDH2)라는 효소를 방출한다. 하지만 섭취한 알코올의 양이 지나치게 많거나 선천적으로 ALDH2 효소가 결핍된 사람들은 아세트알데히드를 제거하지 못하고, 이렇게 쌓인 아세트알데히드가 DNA를 변형·파괴해 암의 위험을 높인다는 것이 연구진의 설명이다. 특히 ALDH2 효소가 결핍돼 있거나 이 효소를 만드는 유전자가 변이된 사람은, 이 효소가 정상적으로 분비되는 사람에 비해 아세트알데히드로 인한 DNA 손상 정도가 4배 더 높다는 사실이 쥐 실험을 통해 확인됐다. 알코올은 간암과 유방암을 포함해 대장암과 구강암, 후두암 등 주요 암과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이번 실험을 통해 알코올이 직접적으로 암을 유발하는 것은 아니지만 아세트알데히드와 같은 알코올 독성 물질이 DNA를 손상시키고 이것이 ALDH2와 같은 효소 분비를 방해해 암 유발에 영향을 미치는 것으로 분석했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

크리스마스 파티에 참석해 즐거운 시간을 보낼 정도로 건강에 큰 문제가 없었던 18세 소녀가 암 진단을 받은 지 5주 만에 세상을 떠났다. 영국 데일리메일 등 해외 언론의 4일 보도에 따르면 링컨셔에 살던 엘리 월쉬(18)는 지난해 말, 복통을 호소하며 병원을 찾았다가 위암 진단을 받았다. 엘리는 몇 년 전부터 자주 복통을 느껴왔지만 병원에서는 정밀검사 대신 파라세타몰이라는 진통제를 처방해 줄 뿐이었다. 평소 변호사가 되길 꿈 꿔온 이 10대 소녀는 활발한 성격으로 주변 사람들의 사랑을 받아왔다. 지난해 크리스마스이브에도 여느 해의 크리스마스처럼 친구들과 모여 건전한 파티를 즐겼다. 하지만 크리스마스 파티가 끝난 직후 또 다시 복통을 호소하기 시작했고, 3일 뒤인 12월 27일 담당 의사는 암세포를 제거하는 수술을 진행했지만 엘리는 수술대에서 결국 사망하고 말았다. 정확한 사인은 공개되지 않았다. 엘리가 사망하기 5주 전에야 몸 안에 암 덩어리가 자라고 있다는 사실을 알게 된 가족들도 황망함을 감추지 못했다. 엄마인 엠마(37)는 “딸이 얼마나 고통스러웠는지 잘 알지 못했다. 병원에서는 그저 진통제만 처방해줬을 뿐이었다”면서 “딸에게 작별인사를 할 시간조차 없었다”며 눈물을 흘렸다. 또 다른 가족도 “정확한 암 진단을 받고 불과 5주 만에 엘리를 떠나보내야 했다”면서 “크리스마스 파티를 즐길 때만해도 상상할 수 없었던 일”이라며 안타까움을 표했다. 한편 현지 의료진은 “이미 암이 상당부분 진행된 상태였다. 만약 수술이 성공했어도 이 환자에게 남은 시간은 길어야 몇 달 정도였을 것”이라고 전했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

암세포는 유전자 돌연변이, 유전자 단위의 변화 등 다양한 원인으로 발생하기 때문에 똑같은 암이라도 환자에 따라 치료제에 대한 반응이 다른 차이를 보이는 경우가 많다.이런 문제점을 해결하기 위해 카이스트 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수팀은 시스템생물학을 활용해 암세포 유형에 따라 최적의 약물 표적을 찾는 기술을 개발하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5일자에 발표했다. 적(암세포)를 제거할 수 있는 폭탄(치료제)를 골라 정확한 위치(암의 원인)에 투하하는 기술을 개발한 것이다. 지금까지 암 관련 연구자들은 환자에게서 자주 나타나는 유전자 변이를 파악하고 암을 일으키는 핵심 유전자 변이를 찾는데 노력을 집중했다. 그렇지만 이런 접근법은 암세포 내 다양한 유전자와 단백질 상호작용에 의해 발생하는 생물학적 특징과 약물반응의 차이에 대해 설명하지 못해왔다. 실제로 암세포의 유전자 변이는 해당 유전자 기능은 물론 유전자와 연결돼 있는 다른 유전자와 단백질에 영향을 미친다. 또 항암제가 투여됐을 경우 암세포의 반응이 끊임없이 변화되기 때문에 분자네트워크의 동역학적 특성을 밝혀내지 못한 일반적인 항암치료는 내성을 갖게 만들 수 있다.연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용한 대형 컴퓨터 시뮬레이션과 세포실험을 통해 암세포 분자 네트워크의 동역학 변화를 분석했다. 이를 통해 약물 투여에 따른 반응을 예측해 암세포 유형별로 최적의 약물 투여위치와 투여할 약물을 찾는 기술을 개발했다. 연구팀은 이를 통해 폐암, 유방암, 골종양, 피부암, 신장암, 난소암 등 다양한 암세포의 약물 투여에 따른 변화를 정량화하고 군집화하는데 성공했다. 조광현 교수는 “이번 연구는 시스템생물학을 통해 암세포 유형별 분자네트워크의 약물반응을 시뮬레이션으로 분석해 약물 반응의 근본적 원리를 파악하고 새로운 개념의 최적 약물 타겟을 발굴할 수 있게 해준다”며 “암 관련 신약 개발은 물론 맞춤형 치료에도 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF 작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해 봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’, ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸속에서 자유자재로 움직이며 상처 난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’을 만드는 데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에든버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는 데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입혀 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것뿐만 아니라 이동경로를 추적하는 데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물 실험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용해 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균 수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’ ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌 출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸 속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의 1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸 속에서 자유자재로 움직이며 상처난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’이 만드는데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에딘버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입힌 뒤 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것 뿐만 아니라 이동경로를 추적하는데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물시험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용한 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

세포치료란 살아 있는 세포를 환자에게 투여하는 것이다. 수혈이 가장 대표적이다. 적혈구가 부족해서 빈혈이 생기면 적혈구를, 혈소판이 부족해 출혈이 생기면 혈소판을 주는 것이다. 하지만 살아 있는 성숙 세포에는 유효 기간이 있다. 따라서 계속 새로운 젊은 세포를 만들 수 있는 줄기세포 도움을 받아야 한다. 예컨대 혈액세포를 만드는 조혈기능에 문제가 생기면 조혈모세포를 투여해야 한다. 조혈모세포는 자기 자신의 조혈모세포, 즉 ‘자가 조혈모세포’를 활용할 수도 있지만 정상 조혈모세포를 매번 미리 준비해 놓을 수는 없다. 결국 다른 사람으로부터 조혈모세포를 얻어야 한다. 이를 ‘동종 조혈모세포’라고 한다. 동종 조혈모세포는 ‘양날의 검’과도 같다. 면역기능이 작동해 이식받은 동종 조혈모세포를 파괴해 버리는 이식거부반응이 나타나면 이식은 실패한다. 반대로 동종 조혈모세포에 포함된 면역세포가 이식받은 사람의 정상세포를 파괴하는 일이 벌어지기도 한다. 이를 방지하기 위한 것이 바로 ‘면역억제제’다. 같은 원리로 최근 암세포를 죽일 수 있는 면역세포를 활용해 암을 치료하는 방법을 연구하고 있다. 다만 면역세포를 암환자에게 투여한 결과 기대만큼의 결과를 얻지는 못했다. 면역세포가 암세포만 찾아내는 능력이 부족했다. 반면 T림프구는 세포 구별 능력이 탁월해 좋은 가능성을 보여주고 있다. 폐암이나 악성흑색종 치료에 쓰는 ‘면역관문억제제’는 지친 T림프구를 다시 활성화시켜 준다. 이렇게 활성화된 T림프구는 암세포를 제거한다. 최근 허가된 ‘키메라 항원수용체 T림프구’(CAR-T)는 유전자 재조합 기술로 T림프구의 암세포 구별 능력과 파괴 능력을 모두 강화시켜 항암 효과를 발휘한다. 여전히 몇 가지 문제가 있다. 세포치료제는 결국 환자로부터 얻어야 하기 때문에 다른 환자에게 쓰기가 쉽지 않다. 비용이 크게 늘어나고 사용도 제한된다. 가장 큰 문제는 강화된 T림프구가 과도한 면역반응을 일으켜 환자를 심각한 위험에 빠트릴 수 있다는 것이다. 최근에는 T림프구 장점만 갖고 있는 세포를 직접 만드는 방법을 연구하고 있다. 이달 초 한 스위스 연구진은 네이처 케미컬 바이올로지에 지방줄기세포로 T림프구와 비슷한 합성세포를 만들 수 있다고 발표했다. 합성세포는 특정 항원에 결합할 수 있는 항체부위가 있어 암세포만 인식해 결합할 수 있다. 유전자 네트워크 시스템도 갖고 있어서 합성세포가 암세포와 결합해 특정 복합체를 만든다. 이 복합체는 총알 탄두처럼 암세포를 뚫고 들어갈 수 있으며, 탄두에는 일종의 변환기가 붙어 있어 암세포 내로 들어가면 특정물질을 작동시킬 수 있다. 암세포 안에서 변환기가 작동하면 항암제로 작동한다. 합성세포는 T림프구처럼 암세포를 골라낼 수 있는 능력과 암세포를 죽일 수 있는 능력을 동시에 갖고 있다. 또 면역기능을 이용하지 않기 때문에 심각한 부작용을 피할 수 있고 여러 사람에게도 쓸 수 있다. 머지않은 장래에는 정상 세포에 피해를 덜 주면서 암세포를 죽일 수 있는 세포도 마치 약처럼 만들어 쓰게 될 것이다. 기술이 발전하면 인공장기도 만들 수 있지 않을까 생각한다. 인류는 항상 새로운 방법으로 답을 찾아 문제를 해결했다. 앞으로 암 치료 효과는 점점 좋아지게 될 것이며 결국은 완치에 도달할 것이다. 갑자기 영화 ‘인터스텔라’에서 주인공이 한 말이 생각난다. “우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이.”