혈중 암세포를 레이저로 파괴하는 치료법?

암을 만드는 암세포는 혈류와 림프액을 타고 몸 곳곳으로 전이된다. 이런 혈중 암세포를 레이저로 파괴하는 새로운 치료법이 고안됐다고 한다. 공개되지 얼마 되지 않은 최신 연구 논문에 따르면 피부를 통해 레이저를 조사, 암세포를 파괴하는데 성공했다는 것이다.

학술지 병진의과학회지(Science Translational Medicine)에 올라온 연구 논문에 따르면 레이저를 이용해 혈중 암세포를 파괴하는 치료법이 발표된 것. 이 치료는 암환자 28명 중 27명의 암세포를 정확하게 검촐하는 데 성공했고 암세포가 혈관을 통과할 때 높은 확률로 실시간으로 암세포를 파괴하는데 성공했다고 한다.

연구팀은 레이저를 이용한 치료법을 통해 암세포가 새로운 종양을 생성하기 전 암세포를 감지하고 파괴할 수 있었다고 밝히고 있다. 레이저는 피부를 통해 조사하기 때문에 비침습 방법으로 암세포를 철저하게 파괴할 가능성이 생긴 것이다.

연구에 참여한 아칸소의과대학 연구팀 측은 이 기술이 암 전이를 크게 억제할 잠재력이 있다고 밝히고 있다. 암 확대와 전이는 암 관련 사망 원인 중 가장 큰 비율을 차지한다. 암은 원전과 전이성 2가지 종류가 존재하는데 각각 종양 성질이 전혀 다르다. 원발성 암은 해당 부위에서 발생한 암을 말한다. 예를 들어 간에서 발생했다면 원발성 간암이 되는 것. 전이성 암은 다른 부위에서 전이한 암을 말한다. 예컨대 간에서 발생한 원발성 간암에서 발생한 암세포가 전이해 대장암을 일으키면 전이성 대장암이 된다.

종양 발생 원인은 원발성, 다른 부위에서 발생한 암세포가 혈액과 림프액을 타고 전이된 경우에는 전이성이라고 부르는 것이다.

전이성 암 원인이 되는 순환 암세포 CTC(circulating cancer stem cell)가 안정되기 전에 파괴하는 건 전이성 암 발병을 억제하는 걸 가능하게 한다. 또 단순히 CTC가 어느 정도 체내에 있는지 셀 수 있다면 의사는 전이성 암에 대한 더 정확한 진단과 치료를 할 수 있게 된다.

이런 이유로 연구팀은 흑색종 혹은 피부암을 앓는 피험자를 모아 레이저를 이용한 암세포 파괴 시스템을 테스트하고 있다. 정맥에 레이저를 조사한 피험자 혈액에 에너지를 공급한다. 흑색종 CTC는 일반 세포보다 레이저가 혈중에 보내는 에너지를 많이 흡수하기 때문에 CTC는 가열에 의해 급속하게 팽창한다. 이 열팽창은 초음파 트랜스듀서를 이용해 검출할 수 있다. 이 매커니즘은 CTC가 언제 혈액을 통과하고 있는지를 감지한다.

또 레이저를 이용해 실시간으로 CTC를 파괴할 수 있다. 레이저의 열이 CTC 증기 거품을 발생시키고 이 기포가 팽창, 파열해 CTC를 기계적으로 파괴할 수 있는 것이다.

이번에 발표한 연구 논문의 목적은 레이저와 초음파 트랜스듀서를 이용해 CTC를 감지하는 정도를 테스트하는 것이었다. 하지만 낮은 출력에서 CTC 검출 모드도 6가지 CTC를 파괴하는데 성공했고 환자 체내에선 96% 암세포를 파괴하는데 성공했다고 한다. 연구팀은 더 높은 출력 레이저를 이용해 CTC를 더 효과적으로 파괴할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구팀은 10년 전부터 이 기술에 대한 아이이더가 있었지만 지금까지는 동물 등을 통해 안전성을 테스트해왔다고 한다. 임상시험 진행 전에 미국식품의약국 FDA 승인이 필요했지만 이것도 무사히 얻은 만큼 이 레이저 치료 시스템은 인간을 대상으로 효과가 입증된 세계 첫 비침습 CTC 진단 시스템이라고 한다.

CTC를 감지하는 시스템은 적어도 100개 이상 존재하지만 기존 시스템에선 정맥에서 채혈한 혈액을 체외에서 분석해야 했다. 또 기존 CTC 검출 시스템 중 FDA 승인을 받은 건 셀서치(CELLSEARCH)라는 시스템 뿐이다. 이 시스템은 소량 혈액 샘플을 처리하고 혈중에 존재할 수 있는 CTC 스냅샷을 촬영해준다. 다만 이 시스템은 암 진단과 치료에 아직 널리 쓰이지 않는다.

지난 4월 미시간대학 연구팀은 손목에 장착해 혈액을 채취, 혈중 CTC를 검출 파괴하고 암세포가 없어진 혈액을 체내에 되돌리는 장치를 개발했다고 밝혔다. 하지만 이 장치는 아직 개를 대상으로 시험을 실시하는 단계이며 다룰 수 있는 혈액량은 2∼3시간당 큰술 2∼3잔 가량인 소량일 뿐이다.

이번에 개발한 시스템은 몸에 손상 없이 비침습 이용할 수 있는 특징이 있다. 1시간당 1리터 혈액을 검사할 수 있다. 또 CTC 검출 감도는 셀서치보다 1,000배에 달한다고 한다. 연구팀은 앞으로 더 많은 모집단을 통해 레이저를 이용한 CTC 검출 파괴 시스템을 테스트하고 기존 암치료법과 결합해 전이성 암에 미치는 영향을 조사할 예정이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.