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태양 복사열, 암 진단 및 치료에 사용될 수 있어
등록일 : 2019-10-30 10:04 | 최종 승인 : 2019-10-30 10:04
최재은
태양 복사열은 태양이 핵융합 반응을 하며 방출하는 복사 에너지다(사진=셔터스톡)

[메디컬리포트=최재은 기자] 미시간주립대학 연구진이 태양 복사열을 암 진단 및 치료에 사용할 방안을 찾았다. 

방사선은 암을 치료하는 가장 보편적인 방법 중 하나이지만, 암세포를 죽이도록 설계된 방사선의 에너지가 건강한 세포에도 동일하게 작용한다는 단점이 있다.

이에 미시간주립대학 연구진은 태양 복사열이 암 진단 및 치료에 사용될 수 있는지 실험쥐를 대상으로 실험을 진행했다. 그 결과 이 에너지가 암세포를 알아내는 진단 도구 및 부위 별 치료법에 적용될 수 있음이 밝혀졌다.

방사선은 암을 치료하는 가장 보편적인 방법 중 하나다(사진=셔터스톡)

태양 복사열로 암세포 제거

미국 국립 보건원 산하의 국립 암 연구소에 따르면 암 치료에 사용되는 방사선 요법에는 두 가지 주요 유형이 있다. 하나는 외부 광선 요법으로, 기계에서 나오는 방사선을 이용한다. 

다른 하나는 내부 방사선 요법으로, 환자의 몸 안에서 방사선을 활용해 암세포를 죽인다. 이 두 가지 방법 모두 암세포와 암세포의 DNA를 죽인다.

미시간주립대학 연구진은 암 치료에는 아직 승인되지 않은 다른 종류의 방사선 원을 연구하고 있다. 이들은 엑스선이나 감마선이 아닌 태양 복사열에 중점을 뒀다. 

이들의 접근법은 형광염료라는 새로운 치료 요법을 낳았고 이로 인해 표적 치료를 하기 위한 진단 테스트가 만들어졌다. 그런데 이 진단 테스트에는 주요 단점이 있다. 예를 들어 세포에 대한 독성이 높고, 조직에 대한 침투가 불량하며 밝기가 낮다.

이런 문제를 피하기 위해 연구진은 암 연구에 적합하도록 치료 요법을 조정했다. 유기 염 나노 입자를 전자적으로 조정해 이 도구를 제어한 것이다. 이에 나노 입자를 무독성 구역에 두어 더 나은 이미징 결과를 얻었다. 아울러 나노 입자를 다시 광독성 범위로 밀어 종양 치료의 효과를 향상시켰다.

 

 

그러나 소금(염)을 조작하는 주요 열쇠는 태양 전지판이었다. 광전지를 태양 유리로 바꾸고 표적 치료를 위한 진단 테스트에서 염을 전자적으로 조정한 것이다. 

태양 유리 내의 세포는 이 도구가 암세포의 이미징 및 타깃팅에서 작동할 수 있는 원인이었다. 연구진은 쥐를 대상으로 한 태양 복사열 실험에서 유방암, 폐암, 피부암 등을 표적 치료할 수 있었다.

이번 연구의 저자이자 화학 공학 및 재료 과학 교수인 리처드 런트는 "이 연구는 생물 의학에서 광촉매 작용(광촉매에 의한 화학 반응의 가속화)에 이르는 응용 분야를 통해 광범위한 사회적 영향을 미칠 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 우리의 태양 복사열 연구는 암 치료 연구에 영감을 줬다"고 말했다.

암 사망 사례

연구 데이터를 다루는 아워월드인데이터에 따르면 2016년과 2017년에 미국에서만 각각 940만, 956만 명이 암으로 사망했다. 2016년에는 70세 이상 노인 중 432만 명이 암으로 사망했고 50~69세 중년 중 392만 명이 암으로 사망했다. 

15~49세의 젊은 사람들 중에서도 암으로 죽은 사람이 104만 명에 이르렀다. 5~14세 어린이 중 암 사망자는 약 6만 2,000명, 5세 이하 어린이 사망자는 약 5만 1,000명이다.

2017년에 70세 이상 암 사망자는 434만 명이다. 50~69세 사이 암 사망자는 396만 명이었다. 15~49세 사이에는 105만 명이 암으로 사망했다. 같은 해 5~14세 암 사망자는 약 6만 2,000명, 5세 이하 암 사망자는 약 4만 9,000명이었다.

 

 

2016년에 가장 많은 사망자를 낸 암의 종류는 기관지암, 폐암으로 약 171만 명이 이 암으로 죽었다. 뒤를 잇는 것이 위암으로 사망자는 약 83만 명, 그 다음이 대장암으로 약 82만 명, 간암 약 82만 명 순이었다. 

유방암 사망자는 약 54만 명, 식도암 사망자는 약 41만 명, 췌장암 사망자는 약 40만 명, 전립선암 사망자는 약 38만 명, 백혈병(혈액암) 사망자는 약 31만 명이었다. 그리고 알 수 없는 형태의 암으로 인한 사망자는 약 90만 명이었다.

2017년에는 기관지암 및 폐암 사망자가 전년도보다 많은 188만 명이었다. 대장암 사망자 약 89만 명, 위암 사망자 약 86만 명, 간암 사망자 약 81만 명 순이었다. 

그 다음으로는 유방암 사망자 약 61만 명, 췌장암 사망자 약 44만 명, 식도암 사망자 약 43만 명, 전립선암 사망자 약 41만 명, 백혈병 사망자 약 34만 명 등이었다. 많은 유형의 암 사망자가 전년도 보다 많았다.

연구진은 이제 태양 복사열을 이용한 치료 요법을 더 깊이 연구하기 시작했다. 이들은 치료 효과를 높이고 태양 복사열이 살아 있는 표적에 미치는 부작용을 줄이기 위해 노력 중이다. 이 도구가 실현 가능해진다면 곧 임상 시험이 시작될 수 있다. 이 치료법이 도입되면 기존의 방사선 치료보다 부작용이 훨씬 적은 암 치료법이 개발될 수 있다.

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