차세대 암치료기술 개발-빛으로 암 저격 진단 치료율 높인다

한국전기연구원, 암 진단·치료용 형광 복강경 기술 개발

국내 연구진이 고출력 LED 광원과 반도체 레이저를 이용해 빛으로 암을 정확하게 진단하고 표적 치료할 수 있는 차세대 암치료기술 개발에 성공했다. 출연연구기관이 의료계 현장 수요를 적극 반영해 개발한 기술을 활용하면 부작용을 최소화하면서 보다 효율적으로 암을 진단·치료할 수 있어 생존율이 낮은 췌장암과 담도암 치료 효과를 크게 높일 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부 산하 한국전기연구원(KERI) 광학의료기기연구팀은 최근 암(종양)의 진단과 치료를 위한 '복강경 기반 형광영상 광역학 치료 기술'을 개발했다.

광역학 치료는 빛에 민감하게 반응하는 광민감제가 암세포만 선택적으로 축적되는 성질을 이용하는 치료법으로, 인체 내 주사된 광민감제가 암세포에 축적되면 이후 내시경으로 특정 파장의 빛을 환부에 조사한다. 이 때 활성산소가 생성돼 정상조직 손상 없이 암세포만 선택적으로 파괴해 치료한다. 광민감제는 특성상 자외선 광을 받으면 붉은 빛(Red Light)의 형광을 내며, 광민감제가 축적된 암(종양)을 의료진이 손쉽게 관찰할 수 있어 기존 진단 방법으로는 찾기 어려운 암도 조기에 진단 치료할 수 있다.

인체 조직 내부 질환 진단과 치료를 위한 핵심기술은 ‘빛’이지만 기존 광역학 치료 경우, 국산 반도체 레이저 기술이 부족해 고가 외산제품 수입에 의존해 왔다. 이에 따라  더 효과적인 치료를 위한 진단 및 영상 가이드가 제공되지 않을 뿐더러, 자체적인 유지보수 관리가 어려웠다.

한국전기연구원(이하 ‘KERI’)이 개발한 ‘광역학 진단(PDD) 및 광역학 치료(PDT)용 형광 복강경 복합광원장치 기술’은 △복강경용 고출력 LED 광원 기술(암 진단) △광역학 치료용 반도체 레이저 기술(암 치료) △소형·경량화 광학 설계기술이 결합된 복합 의료기술이다.

연구원에 따르면 복강경용 고출력 LED 광원 기술은 광민감제의 인체 투입 및 형광 검출로 보다 명확한 진단을 할 수 있게 해주며 구조가 간단하고 조립·교체·운용이 쉽다.

또 광역학 치료용 반도체 레이저 기술은 의료현장에 적용될 경우 표적지향적으로 환부 절개를 최소화하여 치료할 수 있으며,  발병 후 생존율이 극히 낮은 췌장암과 담도암 등 복강경으로 접근할 수 있는 다양한 의료분야에서 정확한 암 진단과 선택적 치료를 가능하게 할 것으로 기대된다고 연구원은 설명했다.

연구책임자인 배수진 책임연구원은 “ 복강경 기반 형광영상 광역학 치료기술은 차세대 의료개념인 ‘보면서 치료하는(See-and-Treat)’ 기술을 구현한 것으로 의료산업 전반에 미치는 영향이 매우 클 것”이라며 “ 해당 기술을 관련 전문기업에 기술이전했고,  기술이전 상용화를 통해 다양한 암 수술 분야로 확대해 국민 삶의 질 개선에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

현재 세계 복강경 시장은 2018년 8조 3천억원(연평균 성장률 7.5%), 세계 광역학 치료 시장은 3조 7천억원(연평균 성장률 7.3%) 규모다.

한편, 이번 연구는 과학기술정통부 국가과학기술연구회 정부출연금사업인 ‘형광 복강경 장치 상용화 기술 개발’ 과제를 통해 수행됐다.