췌장암 치료용 형광복강경 및 광역학 치료기기 모습. (사진=KERI 제공)

한국전기연구원(KERI)은 RSS센터가 개발한 '췌장암 표적치료용 형광복강경 및 광역학 기술'이 '2018년 출연(연) 10대 우수 연구성과'에 선정됐다고 2일 밝혔다.

해당 성과는 고출력 LED 광원과 반도체 레이저를 이용해 빛으로 암을 정확하게 진단하고 표적 치료할 수 있는 차세대 암 치료 기술이다.

췌장암은 조기진단이 어렵고, 발견되더라도 70~80%는 수술이 불가능한 상태로 5년 생존율이 10%에도 미치지 못하는 치명적인 암이다. 이에 빛과 약제의 반응을 이용하는 광역학 치료기술이 의료계의 많은 관심을 받고 있다.

광역학 기술은 정상세포에는 영향을 미치지 않고 암세포만을 선택적으로 골라 죽이는 치료법으로, 기존 치료에 반응이 없거나 수술이 불가능한 환자에게도 시행 가능한 획기적인 기술이다. 그러나 기존 내시경으로는 췌장암이나 담도암에 위치적으로 접근이 어려울 뿐더러 광역학 치료 시에도 진행사항을 관찰하기가 매우 힘들었다.

KERI가 이러한 의료계 현장 수요를 적극적으로 반영해 개발한 성과는 △복강경용 고출력 LED 의료광원기술 및 형광 검출 기술(암 진단)과 △광역학 치료용 반도체 레이저 기술(암 치료)을 기반으로 하는 '형광복강경시스템'이다. 즉 복강경을 기반으로 췌장암의 광역학 치료를 할 수 있는 차세대 진단-치료 융·복합 의료기술이다.

이번 기술은 빛에 민감하게 반응하는 '광민감제'가 암세포에만 선택적으로 축적되는 특성을 이용한다. 암 조직의 신생혈관이 느슨한 혈관 상피세포 간극을 가지고 림프조직도 덜 형성되기 때문에, 인체 내에 주사된 광민감제가 정상세포보다 암세포에 축적된다.

여기에 레이저광을 조사하면 광민감제가 빛에 반응해 형광을 발하고, 독성을 갖는 활성산소를 발생시켜 신체의 다른 장기에 손상을 주지 않으면서 암세포만 선택적으로 파괴 및 치료한다. 즉 암을 정확하게 보면서 필요 부위만 선택적으로 치료하는 'See and Treat' 방법으로, 진단과 치료가 융·복합된 새로운 개념의 의료기술인 것이다.

또한 수술 시 복강경을 이용해 환부 절개를 최소화하면서도 암을 표적 지향적으로 치료하기 때문에 배를 가르는 개복수술에 비해 합병증의 위험 및 통증이 적어 환자의 빠른 회복을 기대할 수 있다는 장점도 있다.

KERI는 관련 성과를 국내 제약기업에 기술이전하고, 의료기기의 제품화 및 인증을 지원하는 등 이전기업의 의료기기 사업화 기반도 마련했다. 그동안 수입에 의존했던 첨단 의료기기에 대한 수입대체 효과는 물론, 광민감제 약제와 의료기기 융합기술 시너지 효과에 의한 암 치료 신 시장 창출에도 기여할 것으로 보고 있다.

KERI RSS센터 배수진 책임연구원은 “이번에 개발한 기술은 차세대 의료개념인 'See-and-Treat' 기술을 구현한 것으로, 의료산업 전반에 미치는 영향이 매우 클 것”이라며 “발병 후 생존율이 극히 낮은 췌장암과 담도암 등 복강경으로 접근할 수 있는 다양한 의료분야에서 정확한 암 진단과 선택적 치료를 가능하게 할 것으로 기대한다”고 전했다.

이번 기술 개발로 KERI는 2014년 '펨토초 레이저 기술', 2015년 '고효율 신소재 탄화규소(SiC) 전력반도체 기술', 2016년 '고출력 전자기펄스(HPEMP) 보호용 핵심소자 기술', 2017년 '유방암 조기 진단기술'에 이어 5년 연속 출연(연) 10대 우수 연구성과에 이름을 올리면서 과학기술계 대표 출연(연)으로서의 위상을 다시 한 번 확인하게 됐다.

한편 출연(연) 10대 우수 연구성과는 국가과학기술연구회 소관 25개 출연(연)이 2018년 수행한 주요 연구과제 중, 선정위원회의 심사기준에 따라 과학적·기술적·경제적·사회적 큰 가치를 창출한 성과를 대상으로 주어진다.