?【건강다이제스트 | 김진경 기자】
?【도움말 | 연세대학교 세브란스병원 진단방사선과 허용민 교수】
암이라는 질병의 치료가 조기발견으로 초점이 맞춰지고 있는 지금 획기적인 암진단용 물질이 개발되어 화제가 되고 있다. 스마트 나노물질이 바로 그것. 이 물질은 조기에 암세포를 찾아낼 수 있다고 한다. 또한 암세포만 선택적으로 찾아가는 기능도 갖추고 있다고 한다.? 초기 암세포 콕 짚어내는 스마트 나노물질에 대해 알아본다.
요즘 어딜 가나 나노기술이 인기이다. 주변에서 나노기술을 접목시킨 물건이나 기계를 찾아보기란 어려운 일이 아니다. 비누, 옷, 젖병, 세탁기, 에어컨 등과 같은 각종 생활용품들이 나노기술을 사용하고 있다.
이 같은 나노기술이란 과연 무엇일까? 나노기술이란 나노미터(10억 분의 1미터) 크기 수준의 정밀도를 요구하는 극미세가공 과학기술이다. 즉 나노미터의 범주에서 조작·분석·제어함으로써 새롭게 만들어지거나 개선되어진 소재 또는 시스템을 만들어내는 과학기술인 것이다.
나노기술이 얼마나 미세하고 정밀한가 하면, 1나노미터(nm)는 사람 머리카락 굵기의 1/100,000 밖에 되지 않는다. 이러한 나노기술은 여러 분야에 활용이 가능하다. 의료분야도 그 중 하나이다. 나노기술을 이용한 각종 의료기술이 나날이 발전하고 있다.
3가지 기술의 총체
이 같은 나노기술을 이용한 ‘암 진단용 나노물질’이 국내 연구진에 의해 개발되어 사람들의 이목을 끌고 있다.
이번에 개발된 암 진단용 나노물질은 스마트 물질이다. 스마트 물질이란 주위 환경을 감지하여 스스로 적절하게 대응하는 지능을 가진 물질을 말한다. 이 암 진단용 나노물질도 이러한 지능을 가지고 있기 때문에 스마트 나노물질이라고 불리는 것이다.
암 진단용 스마트 나노물질은 우선 나노결정을 만드는 것부터 시작한다. 다양한 연구 결과 연구팀은 조그만 핵으로부터 나노결정을 만드는 기술을 개발해 내었다. 그리고 이 위에 자성을 띠게 만드는 기술이 더해졌다. 여기서 끝이 아니다. 마지막으로 나노결정 표면에 특정 암이 가지고 있는 항원에 대한 항체를 붙이는 과정이 남아있다.
연세대학교 세브란스병원 진단방사선과 허용민 교수는 “암 진단용 스마트 나노물질은 나노결정을 만드는 기술, 자성을 띠게 하는 기술, 그리고 표면에 특정 항체를 붙이는 기술 이 3가지를 통해 만들어집니다.”라고 설명하고, “이번에 개발된 이 세 가지 기술이 총체되어 있는 물질이라는 점에서 의의를 가집니다.”라고 말한다.
암 찾아간 후 신호 증폭시켜
3가지 기술이 합쳐져 만들어진 암 진단용 스마트 나노물질은 암세포를 추적하고, MRI 신호를 크게 향상시켜 암세포를 더 잘 찾아낼 수 있다고 한다.
이 물질이 몸 속으로 들어가게 되면 우선 표면에 붙어 있는 항체와 결합할 항원을 찾아 결합을 하게 된다. 그러면 자기공명영상법(MRI) 검사를 통해 암세포를 찾아내는 것이다.
연구팀은 유방암에 걸린 쥐실험을 통해 이 같은 효과를 입증했다. 유방암 세포에는 HER2/neu라는 특이 항원이 있다. 연구팀은 이 항원에 대항하는 항체인 Herceptin을 나노결정 표면에 붙인 후, 이를 혈관주사를 통해 쥐의 몸 속으로 집어넣었다. 그 결과 나노물질 표면에 부착된 Herceptin이 유방암세포에 있는 HER2/neu를 찾아 결합하는 것을 발견했다.
또한 자성을 띠고 있는 스마트 나노물질이 MRI의 신호를 증폭시키는 것도 확인했다. 이전 MRI를 이용한 검사에서는 어느 정도 암 조직이 확산된 뒤에만 암 진단이 가능했다. 이는 정상세포와 1cm 이하의 암세포가 나타내는 신호가 거의 비슷해서 구별하기 힘들기 때문이다. 그러나 스마트 나노물질은 신호를 증폭시켜 더 작은 암세포도 더 잘 더 빨리 찾아낼 수 있었다.
허용민 교수는 “스마트 나노물질의 이 두 가지 능력이 합쳐져서 더욱 빠른 시기에 보다 정확하게 암을 진단해 낼 수 있는 것입니다.”라고 설명한다.
발견 및 치료를 동시에
이처럼 암 진단용 스마트 나노물질이 가지는 강점은 많다. 그러나 이 뿐만이 아니다. 이 물질에 있어서 가장 주목해야 할 점은 바로 발견과 치료를 동시에 할 수 있다는 사실이다.
기존에 MRI 검사에서 사용하던 조영제들은 암세포가 존재하는지, 있다면 어느 부위에 있는지만을 알려주었다. 그러나 이번에 개발된 이 나노물질은 ‘치료’라는 역할이 하나 더 붙는다.
앞서 언급했듯이 나노결정 표면에는 항체가 붙어있다. 이 항체는 항원과 결합한다. 이 일련의 과정들이 바로 암세포를 죽이는 역할을 한다. 즉 치료를 하는 것이다. 이는 유방암뿐 아니라 다른 각종 암에 있어서도 마찬가지이다. 나노결정 표면에 붙이는 항체의 종류를 변화시키기만 하면 된다.
허용민 교수는 “아직 후속 연구가 더 필요하기는 하지만 이번에 개발된 암 진단용 스마트 나노물질의 궁극적인 목표는 동시 진단 및 치료입니다.”라고 밝히고 “머지 않아 암 진단과 치료 효과를 동시에 지닌 나노물질을 활용할 수 있을 것입니다.”라고 전망했다.?