단 10초 만에 암세포 조직 식별 가능해진다
등록일 2017년 11월 22일 수요일
수정일 2017년 11월 22일 수요일
▲ 출처=셔터스톡

미국 텍사스대학교 연구진이 수술 중 암세포 조직을 신속하고 정확하게 식별할 수 있는 획기적인 도구를 개발했다. '매스스펙펜'(MasSpec Pen)이라 불리는 펜처럼 생긴 이 기기를 암 조직으로 의심되는 곳에 갖다 대면 단 10초 안에 암세포인지 정상세포인지 확인이 가능하다.

연구진이 암 환자와 건강한 사람의 조직 샘플 253개에 이 기기의 성능을 시험한 결과, 10초 안에 암세포를 가려내는 데 있어 96.3%라는 높은 정확도를 보였다. 특이도(specificity)는 96.2%, 민감도(sensitivity)는 96.4%로 나타났다.

여기서 민감도는 환자가 질병에 걸렸을 경우 진단 검사의 결과가 양성으로 나올 확률이고, 특이도는 환자가 질병에 걸리지 않았을 경우 진단 검사의 결과가 음성으로 나올 확률을 말한다. 민감도와 특이도가 높을수록 진단 검사의 정확도가 높다는 의미로 해석된다.

텍사스대학의 리비아 에벌린 교수는 "매스스펙 펜은 생체 조직을 손상시키지 않고, 쉽고 간편한 화학반응을 통해 빠르고 정확하게 분자 정보를 제공한다"고 말했다.

매스스펙 펜은 암세포의 독특한 대사 특성에 착안해 작동한다. 살아있는 모든 세포는 대사산물로 작은 분자를 만든다. 그런데 암세포는 걷잡을 수 없는 속도로 증식하기 때문에 대사가 비정상이며, 대사산물도 정상세포와 다르다고 에벌린 교수는 설명했다. 한 마디로 암세포는 대사산물에 고유한 지문을 남겨 '티가 난다'는 말이다.

매스스펙 펜을 환자의 세포 조직에 대면 해당 조직의 작은 분자들이 분자 지문을 분석하는 질량분석기를 통과하면서 암세포인지 아닌지 구분하게 된다. 정상세포 의 분자 지문과 암세포의 분자 지분의 차이를 구분하도록 만들어진 특수 소프트웨어의 평가를 기반으로 매스스펙 펜이 분석을 완료하면, 컴퓨터 화면에 '정상'(normal) 또는 '암'(cancer)이라는 최종결과가 표시된다.

휴스턴 소재 베일러의과대학의 제임스 술리버크 내분비외과 과장은 "이 기기를 활용하면 언제든지 환자들에게 보다 신속하고 정확하고 또 안전하게 종양 제거 수술을 진행할 수 있다. 이 기술을 통해 우리가 바라던 정교함, 신속성, 안정성이라는 세가지 요소가 모두 충족됐다"고 말했다. 이어 그는 "이 기기 덕분에 제거해야 할 조직과 남겨둬야 할 조직을 훨씬 더 정확하게 가려낼 수 게 됐다"고 덧붙였다.

양성 종양과 악성 종양

몸속에서 종양이 발견됐다고 하면 악성이든 양성이든 일단 겁부터 나게 마련이다. 종양이 내 몸에서 자라고 있다는 걸 알게 되는 순간, '결국 암에 걸려 죽는구나'라는 생각을 떨쳐내기 힘들다. 때문에 의사는 양성 종양과 악성 종양을 정확하게 구별해 환자에게 알려줘야 한다. 그렇다면 양성 종양과 악성 종양은 어떻게 다를까?

양성 종양은 매우 천천히 자라고 신체의 다른 부위로 전이되지 않는다. 즉, 암이 아니다. 다만 대동맥에 자리잡거나 신경을 압박하면 심각한 합병증을 일으킬 수도 있기 때문에 주의해야 한다. 일반적으로 양성 종양은 치료하면 예후가 좋은 편. 양성 종양이 근육에 생기면 근종, 선(線)조직에 생기면 선종, 점막 조직에 생기면 용종이라고 부른다. 용종은 입에서 항문까지 소화기관에 생기는 결절을 말하며, 지방종은 지방으로 이루어진 혹을 말한다. 한편 악성 종양은 빠른 속도로 증식하며 다른 부위로 전이될 수 있기 때문에 위험하다. 피막에 둘러싸인 양성 종양과 달리 매우 불안정하기 때문에 주변 조직으로 침투할 수 있다. 림프계와 순환계에 퍼질 수도 있다. 흔한 악성 종양에는 결합조직의 육종과 장기의 암종이 있다.

악성 종양 제거 수술

악성 종양이 의심되거나 발견되면 의사들은 다음과 같은 이유로 제거 수술을 권고한다. 첫째, 특정 장기에 암 발병 위험이 높을 경우 의사는 예방적 차원에서 환자에게 수술을 권한다. 암세포가 자라기 전에 관련 조직과 장기를 제거해 '싹을 잘라내는 것'이다.

둘째, 조직 샘플을 추출하기 위해 수술이 필요한 경우도 있다. 채취한 샘플을 현미경으로 관찰해 종양 존재 여부와 해당 종양이 양성인지 악성인지를 판단한다. 셋째, 암을 추출해 내기 위한 수술이다. 아직 다른 부위로 전이되지 않은 국소암의 가장 주요한 치료법이 바로 추출 수술이다. 하지만 수술 중 장기를 크게 손상시킬 우려가 있는 경우에는 암을 전부 제거할 수 없다. 이때는 종양감축술(Debulking)을 통해 최대한 종양을 제거하여, 수술 후 다른 항암 치료의 효과가 높아질 수 있게 한다. 마지막으로 대증요법 수술도 있다. 종양이 초래하는 특정 증세에 대해서만 치료하는 방법으로, 예를 들어 종양이 뼈나 신경을 누르는 경우 그 고통을 경감하기 수술을 진행하기도 한다.

수술 방법에는 냉동수술, 전기수술, 레이저수술, 모즈수술, 복강경수술, 로봇수술, 자연개구부수술 등이 있다. 냉동수술(Cryosurgery)은 액체질소를 이용해 국소적으로 암세포를 동결해 파괴하는 수술 방법이다. 특히 출혈하기 쉬운 종양이나 부드럽고 연한 종양의 적출에 응용한다. 전기수술(Electrosurgery)은 암세포를 없애기 위해 전류를 이용하는 수술이다. 레이저수술(Laser surgery)은 고강도 레이저광선을 이용해 암세포를 증발시키거나 축소하는 수술 방법이다. 모즈미세도식수술(Mohs micrographic surgery)은 수술용 메스로 피부 및 연부 조직에 발생한 암세포를 제거하는 수술 방법이다.

복강경수술(Laparoscopic surgery)은 복부에 작은 절개창을 여러 개 내고, 이 구멍을 통해 초소형 카메라와 수술기구를 복강에 넣고 시행하는 수술이다. 복부에 큰 절개창을 열고 시행하는 개복 수술과 달리 절개창의 크기가 작아 통증이 적고 회복기간도 단축되는 장점이 있다. 로봇수술(Robotic surgery)은 첨단 수술 기구인 로봇을 환자에게 장착하고 수술자가 원격으로 조종하여 시행하는 수술 방법이다. 자연개구부수술(Natural orifice surgery)은 피부를 절개하지 않고 입, 직장, 질 등 신체의 자연개구부를 통해 복강 내 장기에 접근해 수술을 진행한다.

김현영기자  
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