전남대 박성호 교수팀이 이번에 개발한 나노 암치료 로봇은 세계 최초의 신기술로서 항암제 나노입자를 리모컨처럼 조종할 수 있다는 데 차별성이 있다.
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| ▲ 지난달 27일 세계적 과학 학술지인 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재된 박석호 교수 관련 게시판을 갈무리했다. |
박석호 교수의 암환자에게 희망을 줄 논문은 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’ 홈페이지 화면 게시판에서 확인할 수 있으며, 인터넷 주소는 아래와 같다.
[ http://www.nature.com/articles/srep28717 ]
‘Scientific Reports’에 따르면, 이번 박석호 교수의 전남대 기계공학부의 암을 치료하는 의료용 마이크로 로봇은 미래창조과학부 지원을 받아 대장암·유방암·위암·간암·췌장암을 치료할 수 있는 직경 20㎛ 크기(머리카락 굵기의 5분의 1) 초소형 로봇이다.
박석호 교수팀의 이 로봇의 착안은 바론 인간의 면역세포 가운데 하나인 ‘대식세포(macrophage)’다. 대식세포는 인체에 이물질이 들어오면 선봉대로 나서 세포를 잡아먹는 면역작용을 하는데, 이런 이(異)물질을 잡아먹는다는 특성을 이용해 연구진은 항암제를 넣은 나노 입자를 대식세포가 ‘잡아먹게’ 했다.
즉, 박석호 교수팀은 대식세포에 항암제를 투여한 셈이된다. 항암제를 작뜩 먹고 강해진 대식세포를 ‘로봇’으로 호칭하는 이유는, 리모컨으로 로봇의 팔·다리를 조작하는 것처럼 대식세포도 컨트롤할 수 있는 기술을 확보하는 쾌거를 이룩했기 때문이다. 즉, 대식세포를 자유자제로 조종할 수 있다는 의미다.
‘Scientific Reports’는 또한 박석호 교수 팀이 나노 입자에 항암제를 넣으면서 일종의 쇳가루인 산화철(Fe2O3)을 함께 투여했다고 밝혔다. 바로 이 산화철에 자기장을 걸어주면 대식세포의 움직임을 조종할 수 있다는 원리가 바로 신기술에 해당하는 대목이다.
박석호 교수팀이 착안한 것은, 대식세포에 항암제와 함께 투여된 산화철에 전류량이나 전극을 바꾸는 등 자기장을 조종하면 산화철이 원하는 방향으로 움직이게 되므로 대식세포의 활동을 조종할 수 있다는 결론이다.
‘Scientific Reports’는 나아가 인체내에서 일반 혈관과 달리 종양 혈관은 불규칙한 모양이어서 기존의 항암치료 약물 투여 방식은 약물을 종양까지 보내기는 어려웠다. 바로 산화철을 조종할 수 있는 자기장으로 이와 같은 문제를 해결한 것이다.
‘Scientific Reports’에 따르면, 이 로봇은 종양의 핵심인 중심 부분까지 침투할 수 있는데, 종양 중심부에는 혈관이 없어 기존 암 치료 약물 방식은 종양 중심부까지는 들어가지 못했다.
박석호 교수팀은 이 로봇의 효과도 입증한 것으로 알려졌다. 박석호 교수는 “마이크로 로봇을 투입한 지 24시간 만에 대장암세포가 45%, 유방암세포가 40% 정도 줄어든 것을 발견했다”면서 “면역세포를 이용한 방식은 인체에서 거부반응을 보이지 않는다. 향후 자기장 구동기술과 결합해 더욱 진보한 항암 치료제 기술로 활용할 수 있을 걸로 보고 있다”고 설명했다.
대식세포 자체가 암을 먹어 치우는 동시에 대식세포가 먹었던 항암제가 흘러나와 암세포를 공격한다는 것이다. 이번 연구는 지난달 27일 세계적 과학 학술지인 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재됐다.
박석호 교수 연구팀이 이번에 개발한 마이크로 로봇은 고형암 추적과 치료를 동시에 할 수 있는 면역세포인 ‘대식세포’ 기반으로 만들어졌는데, 고형암은 고형장기에 발생하는 암으로, 대장암, 유방암, 위암, 간암, 췌장암 등이 해당한다. 대식세포는 면역세포 일종으로 골수·간·폐·장 등 대부분 장기 내에 존재하고 외부 병원체 침입 시 가장 먼저 방어작용에 동원되므로, 향후 암환자들에게는 희망의 빛으로 다가갈 수 있을 것으로 보인다.
박귀성 기자 skanskdl01@hanmail.net
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