미국 오리건주립대학교 연구팀이 외과 수술로는 제거할 수 없었던 암세포를 없앨 수 있는 나노의학 플랫폼을 개발했다. 암 부위에 나노입자를 전달한 후 근적외선을 쬐어 밝은 형광을 나타내는 암세포를 제거하는 방법이다. 이에 따라 향후 외과의사들이 종양을 찾아내고 암 조직을 제거한 뒤 조금이라도 남아있는 암세포를 완전히 제거하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
나노의학 플랫폼은 실리콘 나프탈로사이아닌(naphthalocyanine)이라는 화합물에 기반을 두고 있으며, 이 화합물은 근적외선에 노출되는 경우 세포의 성장을 안내해주는 역할을 당담한다. 이번 연구의 저자 중 한 명인 오리건주립대 약학과의 올레나 타라튜라는 "나노 플랫폼 시스템은 상당히 단순하지만 매우 효과적"이라고 밝혔다.
우선 나노입자를 이 형광염료 화합물에 단단히 고정해 환자의 정맥이나 복강으로 주입한다. 나노입자가 종양에 도달하면 암세포내의 환경(intracellular environment)이 형광염료 화합물의 형광 스위치를 활성화한다. 이때 외과의사들은 근적외선 형광 이미지 시스템을 통해 실시간으로 제거돼야 할 암세포가 있는 부위를 확인할 수 있다. 그런 다음 수술로는 제거할 수 없는 암세포를 광선요법으로 파괴하면 된다. 이 나노입자 플랫폼은 암세포와 직접적으로 접촉할 때만 빛을 발하고, 정상세포에는 반응하지 않는다.
따라서 암세포와 정상세포를 정확히 구분해, 정상세포가 다치는 일을 막는 동시에 암세포를 보다 정교하게 남김없이 제거할 수 있게 됐다.
암수술
암수술은 암을 치료하는 가장 오래된 방법으로, 여러 가지 유형의 암에 효과적이다. 의사들은 암을 진단하고 종양을 부분적 또는 전체적으로 제거하기 위해 수술을 한다. 또한 암의 위치를 찾아내고 전이 여부를 확인하고 암세포에 영향 받은 장기의 기능을 회복하고 신체 특정부위에 위치한 종양으로 인한 통증을 완화하는 데도 수술이 활용된다.
암을 진단하기 위해 악성종양으로 의심되는 조직을 잘라내어 관찰하는 생체검사(biopsy, 생검) 방법에는 절개생검과 절제생검이 있다. 절개생검(incisional biopsy)은 병소(病巢)의 일부분을 절개하는 생검이고, 절제생검(excisional biopsy)은 병소 주위의 정상적인 조직의 일부를 포함하여 병소 전체를 적출하는 생검이다. 임상의는 생검 샘플을 현미경으로 관찰하여 악성종양인지 아닌지를 판단한다. 또한 생검 결과를 바탕으로 암이 몇 기까지 진행됐는지도 좀 더 정확하게 파악할 수 있다.
암 치료를 위한 수술 방법에는 냉동수술, 전기수술, 레이저수술, 모즈수술, 복강경수술, 로봇수술, 자연개구부수술 등이 있다. 의사는 환자의 질환과 예후에 가장 적합한 수술 방법을 선택해 수술을 한다.
1. 냉동수술(Cryosurgery)에서는 액체질소 등을 이용해 국소적으로 암세포를 동결해 파괴한다. 특히 출혈하기 쉬운 종양이나 부드럽고 연한 종양의 적출에 응용한다. 전기수술(Electrosurgery)은 입 또는 피부의 암세포를 없애기 위해 고주파 전류를 이용해서 행하는 수술이다. 레이저수술(Laser surgery)은 고강도 레이저광선을 이용해 암세포를 증발시키거나 축소하는 수술 방법이다.
2. 모즈미세도식수술(Mohs micrographic surgery)은 수술용 메스로 피부 및 연조직에 발생한 암세포를 제거하는 수술방법이다. 눈 근처 피부와 같이 민감한 부위에 위치한 암을 치료하는 데 특화된 방법으로, 의사는 암세포가 있는 피부 층이 완전히 제거되고 건강한 피부 층이 나올 때까지 피부를 한층 한층 벗겨낸다.
3. 복강경수술(Laparoscopic surgery)은 복부에 작은 절개창을 여러 개 내고, 이 구멍을 통해 초소형 카메라와 수술기구를 복강에 넣고 시행하는 수술이다. 복강경을 이용하여 암을 진단하고, 진행 단계를 확인하며, 종양을 제거할 수 있다. 복부에 큰 절개창을 열고 시행하는 개복 수술과 달리 절개창의 크기가 작아 통증이 줄고 합병증 위험이 낮아지며 회복기간도 단축된다.
4. 로봇수술(Robotic surgery)은 첨단수술기구인 로봇을 환자에게 장착하고 수술자가 3D 이미지를 보며 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. 외부 절개가 없어 흉터가 남지 않는다는 장점이 있지만 아직 연구 개발 단계에 있다.
환자의 특정 장기에 암 발병 위험이 높을 경우 예방적 차원에서 환자에게 수술을 권해지기도 한다. 특히 해당 암에 대한 가족력이 있을 경우에는 암세포가 자라기 전에 관련 조직과 장기를 제거하는 것이 암 발병을 막는 데 도움이 될 수 있다. 대장암을 예방하기 위해 용종을 제거하거나 유방암 위험을 줄이기 위해 유방절제술을 시행하거나 난소암 발병을 막기 위해 난소를 적출하는 수술을 한다.