[와우! 과학] 항암제를 작은 거품에 넣어 암세포에 직접 전달…실험 성공

항암제의 부작용은 최소화하고 효과는 높이는 기술을 과학자들이 제시하고 나섰다.

미국 서던캘리포니아대 연구팀은 미세기포와 초음파를 이용해 독성이 있는 항암제 성분을 암세포가 있는 부위까지 직접 전달하는 기술 체계를 확립했다고 밝혔다.

현재 관련 기술은 다른 연구자들도 활발하게 연구하고 있지만, 이번에 개발된 기술은 체내 약물을 실시간으로 추적해 암세포까지 더욱 정확하게 전달할 수 있다는 것이 특징이다.

연구팀은 이 연구에서 항암제를 전달하는 미세기포를 정확히 추적하기 위해 배경 잡음을 제거할 수 있는 초고속 초음파 영상촬영 기법을 채택했다. 이들은 피가 흐르는 혈관을 재현하기 위해 좁은 실리콘 관을 제작해 그 안에 물을 주입했다. 그리고 좀 더 사실적인 실험 환경을 위해 모형 혈관을 돼지 몸속에 집어넣었다.

그런 다음 특수 장치를 이용해 항암제가 들어있는 미세거품을 혈관에 투여하는 방식으로 실험을 진행했다.

연구팀은 집중 초음파 변환기를 적용한 초고속 영상촬영 기법을 사용해 돼지 몸속의 가짜 혈관 속을 흐르는 미세기포를 포착하는 데 성공했다.

이들은 우선 미세기포의 움직임을 예측하고 그 거품이 모형 혈관의 특정 부위까지 이동하는 데 필요한 ‘음향 방사력’을 계산했다. 그다음 초음파 변환기에서 나오는 음향 방사력을 제어해 미세기포가 특정 위치까지 갔을 때 전력을 높여 거품을 터뜨렸다. 미세기포 속 항암 성분을 암세포가 있다고 가정한 곳까지 정확하게 전달한 것이다.

이에 대해 연구진은 “우리는 이 방법이 실제 체내에서 미세기포로 약물을 전달하는 과정을 실시간으로 볼 수 있는지 알아보기 위해 앞으로 쥐나 토끼를 대상으로 연구하길 원한다”면서 “실제 사례를 통해 영상 분해능과 민감도, 속도를 높이고, 효과가 있다면 장기적인 목표는 임상연구로 나아가는 것”이라고 설명했다.

자세한 연구 결과는 미국물리학협회(AIP)가 발행하는 응용물리학회보(Applied Physics Letters) 최신호(12일자)에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr