광민감제로 암세포만 선택적 파괴
전문기업 기술이전…상용화 기대
[한국에너지신문] 국내 연구진이 고출력 LED 광원과 반도체 레이저를 이용해 빛으로 암을 정확하게 진단하고 표적 치료할 수 있는 차세대 암 치료 기술 개발에 성공했다.
한국전기연구원 광학의료기기연구팀은 최근 암(종양)의 진단과 치료를 위한 ‘복강경 광역학 기술’을 개발했다. 과기정통부 국가과학기술연구회 정부출연금사업인 ‘형광 복강경 장치 상용화 기술 개발’ 과제를 통해 수행됐다.
이 기술의 정확한 명칭은 ‘광역학 진단(PDD) 및 광역학 치료(PDT)용 형광 복강경 복합광원장치 기술’이다. 암 진단을 위한 ‘복강경용 고출력 LED 광원 기술’과 암 치료를 위한 ‘광역학 치료용 반도체 레이저 기술’에 소형·경량화 광학 설계기술이 결합된 복합 의료기술이다.
복강경용 고출력 LED 광원 기술은 광민감제를 인체에 투입하고, 형광을 검출해 진단을 명확하게 할 수 있다. 구조가 간단하고 조립·교체·운용이 쉽다. 광역학 치료용 반도체 레이저 기술은 뛰어난 온도 및 전류제어 기술을 기반으로 출력 안정성을 유지하면서 암을 효과적으로 치료한다.
의료현장에 적용될 경우환부 절개를 최소화해 치료할 수 있다. 의료계 현장 수요를 적극 반영한 이 기술을 활용하면 부작용을 최소화하면서도 효율적으로 암을 진단하고 치료할 수 있어 담도암과 췌장암 등의 치료효과를 높일 수 있다.
의료계에서는 치료 과정에서 상처를 덜 내 환자의 회복 기간을 줄여주고, 암 치료 후 환자의 삶의 질을 높아질 수 있도록 ‘최소침습 수술’과 암세포만 선택적으로 죽이는 ‘표적지향적 치료’가 확대되는 추세다.
빛을 이용해 정상세포는 손상하지 않고 암세포만을 선택적으로 골라 죽이는 ‘광역학 치료(PDT) 기술’과 복부에 작은 구멍을 내 복강과 내부 장기를 보면서 검사와 수술을 할 수 있는 ‘복강경’이 뜨거운 관심을 받고 있다. 이는 모두 수술 효과가 좋고 후유증이 적은 의료기기와 기술이다.
광역학 치료는 빛에 민감하게 반응하는 광민감제가 암세포만 선택적으로 축적되는 성질을 이용한다. 인체 내에 주사된 광민감제가 암세포에 축적되면 이후 내시경으로 특정 파장의 빛을 환부에 쬐어 준다.
이때 활성산소가 생성돼 정상조직의 손상 없이 암세포만 선택적으로 파괴한다. 광민감제는 특성상 자외선 광을 받으면 붉은 빛(Red Light)의 형광을 낸다. 광민감제가 축적된 암(종양)을 의료진이 손쉽게 관찰할 수 있어 기존의 진단 방법으로는 찾기 어려운 암도 조기에 발견해 치료할 수 있다.
전기연구원은 이 기술을 관련 전문기업에 이전했다. 기존 광역학 치료 장비는 비싼 외산제품이어서 유지보수가 어려웠지만 전기연구원 덕택에 이를 국산화할 수 있게 됐다. 세계 복강경 시장은 2018년 8조 3000억원, 세계 광역학 치료 시장은 3조 7000억원 규모로, 연평균 성장률도 7%대로 추산된다.
배수진 책임연구원은 “복강경 기반 형광영상 광역학 치료기술은 차세대 의료개념인 ‘보면서 치료하는’ 기술을 구현한 것으로 의료산업 전반에 미치는 영향이 매우 크다”며 “기술이전과 상용화를 통해 다양한 암 수술 분야로 확대할 수 있을 것”이라고 말했다.
