한국원자력의학원은 한국전자통신연구원과 손잡고 ‘입는 전기장 암 치료기’ 개발에 본격 나선다고 18일 밝혔다. 두 기관의 김재성 박사와 박형주 박사가 공동 연구에 참여한다.
개발될 치료기는 암세포 주변에 전기장을 일으켜 암세포 분열을 억제하고 괴사를 유도하는 신개념 암치료 의료기기다. 암세포에만 특이적으로 작용해 정상세포엔 손상이 없으며, 기존 항암치료와 달리 치료기를 옷처럼 입고 일상생활이 가능하다.
전기장 암 치료기는 현재 미국 식품의약국(FDA)으로부터 악성 뇌종양, 중피종 등의 치료기로 허가받아 사용되고 있다. 해외에서는 여러 암종에 대한 임상시험이 진행 중이지만 아직까지 국내에선 상용화 연구가 미흡한 실정이다.
김재성·박형주 박사 공동 연구팀은 전기장 발생장치, 전기장을 피부에 접촉해 전달하는 패치기술, 치료효율을 제어하는 소프트웨어기술을 포함하는 전기장 치료기기 등 관련 핵심 장치기술을 확보했다. 또 전기장에 반응해 암세포 살상 효과를 단시간에 극대화할 수 있는 나노 소재 기반 표적치료기술을 개발했다. 암세포에 전기장만 전달했을 때와 비교해 ‘바륨 티타네이트 나노입자(Barium titanate nanoparticle)’를 주입하고 전기장을 전달했을 때 나노 입자가 암세포 안에 흡수돼 암세포 증식을 억제하는 효과가 1.8배 더 높은 것을 확인했다.
바륨 티타네이트 나노입자는 전기장이 전달될 때 동일한 전기적 성질을 가진 분자들이 정렬해 물체가 전기를 띠는 유전율이 높다. 따라서 전기장의 효능을 증폭할 수 있으며 생체 적용이 가능하다.
연구팀은 전기장 치료가 잘 듣지 않는 저항성 암세포에도 바륨 티타네이트 나노입자가 효과가 있음을 확인하고, 이를 전기장 종양치료 특이적 민감제로 사용할 수 있는 가능성을 제시했다.
이같은 연구결과는 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 2020년 2월 13일 온라인판에 게재됐다. 공동 연구팀은 “두 기관이 손잡고 융합연구 및 임상연계 후속 연구를 이어나가 한국형 신의료기기 개발이 사업화까지 연결되기를 기대한다”며 “전기장 암 치료기가 서둘러 상용화돼 암 환자의 삶의 질 개선에 도움되기를 바란다”고 밝혔다.
이번 연구는 한국원자력의학원의 ‘과학기술정보통신부 방사선 반응제어 실용화기술개발사업’ 및 한국전자통신연구원의 ‘R&D 역량 강화를 위한 선행적 기획기반 구축사업’의 지원을 받아 수행됐다. 치료기기 관련 기반기술 및 표적화 기술은 2019년 국제 특허출원을 마쳤다.
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