수술 중에 미세한 암세포 종양을 더 정확하게 제거할 수 있도록 암종양에 발광 효과를 내는 형광염료가 개발됐다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구팀은 이같은 내용을 담은 연구 결과를 20일(현지시간) 국제학술지 ‘암 연구’에 발표했다.
암 수술은 암종양을 완전히 제거했을 때 성공적으로 완료된다. 하지만 많은 암종양은 주변의 건강한 조직과 구별이 어렵다. 연구팀은 암 수술을 시행하는 의료진이 아주 미세한 암종양도 확인할 수 있도록 암종양과 만나 빛을 발하는 형광염료를 개발하는 데 성공했다. 나아가 이 화학물질을 손쉽게 확인할 수 있는 이미지 가공 기술까지 제시했다.
연구팀이 새롭게 개발한 형광염료는 인체 내 암종양에 이끌려 부착되는 성질을 갖고 있다. 혈류를 통해 주입된 뒤 전자빔을 조사하면 분자 수준에서 감지되는 빛을 발하는 방식이다. 암종양을 표시하는 일종의 탐침 역할을 한다.
연구팀은 또 의료진으로 하여금 암종양이 발하는 빛을 더 정확하게 확인할 수 있도록 영상화 과정에서 단파 적외선(SWIR) 기술을 사용했다. 이를 통해 형광염료의 빛이 발하는 신호가 고품질의 영상으로 출력되도록 했다. 1000나노미터(nm) 이상의 파장을 가진 단파 적외선은 700~800나노미터인 근적외선(NIR)보다 아주 미세한 물질을 포착하고 영상화하는 데 유리하다.
실제 쥐를 사용한 실험에서 이 형광염료를 사용한 의료진은 형광염료를 사용하지 않고 실시한 수술에서 발견하지 못했던 쥐의 암종양을 제거했다. 연구팀은 “형광염료를 사용한 외과의사들은 암종양과 건강한 조직을 구별할 수 있었다”고 말했다.
연구팀은 이번 기술이 아주 작은 암종양 제거가 필요한 신경모세포종 수술에서 크게 활약할 수 있을 것이라 전망했다. 신경세포의 전신인 신경모세포가 비정상적으로 증식하는 신경모세포종은 소아에게서 발병률이 높은 암이다.
스테파노 줄리아니 영국 UCL 그레이트오먼드스트리트종합병원(GOSH) 교수는 “이번에 개발된 형광염료와 영상분석기술은 암종양을 전례 없이 정확하게 제거할 수 있도록 돕는다“며 ”임상 검증을 통해 하루빨리 소아암을 앓는 어린이들에게 도움이 되길 바란다“고 말했다.
동아사이언스(dongascience.com) 박정연 기자 hesse@donga.com 2023.03.20 17:04