집에서 뇌종양을 치료할 수 있게 될지도 모른다.
미국 스탠퍼드대(Stanford University)에서 진행된 연구에 따르면, 쥐의 뇌종양을 열로 죽일 수 있는 임플란트 칩을 개발하는 데 성공했다고 하는데, 칩은 적외선을 발생시키는 기능이 있고, 미리 뇌종양 내부에 주사된 나노 크기의 금 입자를 가열시켜, 암세포를 열의 힘으로 죽이는 것이 가능.
쥐를 이용한 실험에서는 하루 15분간의 적외선을 쬐어 15일간 실시함으로써 뇌종양을 효과적으로 배제하고, 쥐의 생존기간을 2~3배로 늘리는 데 성공했는데, 이 연구 내용에 대한 자세한 내용은 "Nature Nanotechnology"에 게재되어 있다.
■ "암을 따뜻하게?" 뇌종양을 열로 죽이는 임플란트 개발
뇌종양은 가장 치료가 어려운 암 중 하나이며, 발병했을 경우의 생존 기간의 평균값은 15개월 정도라고 알려져 있고, 두개골을 개척해 종양을 잘라내거나 화학요법이나 방사선요법을 실시함으로써, 생존기간을 늘릴 수 있지만, 어느 것도 뇌 손상이 불가피해 환자는 큰 부담을 갖게된다.
그래서 이번에, 스탠퍼드대 연구자들은 뇌종양을 집에 있는 채로 치료하는 방법으로 작은 무선 임플란트 칩을 개발.
이 칩은 원격조종으로 적외선을 발사하는 기능이 갖춰져 있어, 미리 뇌종양에 주사된 금 나노입자를 가열함으로써, 암세포를 열로 죽일 수 있도록 설계돼 있는데, 실험을 할 때는 먼저 뇌종양이 된 쥐를 준비하고, 두개골에 뚫린 작은 구멍을 통해 뇌종양을 향해 금 나노입자를 주사.
이 금 나노입자는 컴페이토와 같은 형상을 하고 있어 적외선을 효율적으로 흡수하여 열로 바꾸는 것이 가능하고, 또한 표면에는 종양 내부에 지속적으로 머물러 뇌 전체로 확산되지 않도록 코팅이 되어 있었다.
다음으로 쥐의 두피와 두개골 사이에, 적외선 조사 기능이 있는 임플란트 칩을 삽입하고, 임플란트 칩은 전자파를 흡수하여 전력으로 변환하는 기능이 있기 때문에 대규모 배터리는 필요 없다.
이 칩을 사용하면 종양 내부의 금 나노입자의 온도를 체온에 비해 최대 5℃ 정도 상승시킬 수 있으며, 약간의 온도 상승으로 보이지만, 전 뇌세포였던 뇌종양에 있어서 5℃의 변화는 상당히 큰 데미지가 되는것.
준비가 되자 연구자들은 하루 15분 동안 15일에 걸쳐 임플란트를 통한 치료를 실시.
그 결과, 쥐의 뇌종양은 대폭 축소돼 쥐들의 생존기간을 2~3배로 늘리는 데 성공했고, 또 실험 대상이 된 쥐의 뇌를 해부해 조사한 결과, 금 나노입자가 종양에 머물러 있고 뇌종양만 가열된 것으로 확인됐다.(※ 금 나노입자가 뇌 전체로 확산되고 있는 상태에서, 칩을 기동할 경우 뇌 전체가 열로 죽게 되므로 종양에만 머무르는 것이 중요)
연구자들은 앞으로 임플란트 칩을 인간의 뇌 크기에 맞게 개선해 나갈 것으로 알려졌다.
