과학자들이 근적외선 빛을 이용해 물리적으로 암세포를 파괴하는 치료법을 개발했다. 이 연구는 텍사스 A&M 대학교, 텍사스 대학교, 라이스 대학교의 공동 연구팀에 의해 진행되었으며, 암세포를 직접 파괴할 수 있는 ‘분자 잭해머’라는 새로운 기술을 선보였다.
실험에서 흑색종 종양 쥐 절반이 암 완치… 신체 깊숙이 침투 가능한 새로운 암 치료법
연구팀은 아미노시아닌 분자가 근적외선으로 자극될 때, 강한 진동을 일으켜 암세포의 막을 파괴하는 현상을 발견했다. 아미노시아닌은 생체 이미징에서 이미 사용 중인 합성 염료로, 물에서 안정적이며 세포 표면에 잘 부착되는 특성을 가진다. 하지만 이번 연구에서는 이 분자가 단순히 염료로 쓰이는 것에 그치지 않고 암 치료에 직접 활용될 수 있다는 점을 보여주었다.
특히 이 방식은 기존 암 치료 기술인 페링가형 모터보다 훨씬 빠르고 효율적이다. 페링가형 모터 역시 암세포 구조를 파괴할 수 있지만, 이번에 개발된 분자 잭해머는 그보다 100만 배 더 빠르게 작동하며, 암세포를 물리적으로 공격할 수 있다.
라이스 대학교의 화학자 제임스 투어 교수는 “이 분자 잭해머는 가시광선이 아닌 근적외선을 사용해 신체 깊은 부위에 위치한 암세포까지 도달할 수 있다”고 설명했다. 근적외선은 가시광선보다 더 깊숙이 침투할 수 있어, 뼈나 장기 내에 있는 암을 수술 없이도 치료할 수 있는 가능성을 제공한다.
실험실에서 배양된 암세포를 대상으로 한 실험에서는 99%의 성공률을 기록했다. 또한 흑색종 종양을 가진 실험용 쥐를 대상으로 한 실험에서는 절반의 쥐가 암을 완전히 제거했다. 이는 기존의 치료법보다 높은 효율성을 보여주며, 앞으로 임상 연구를 통해 실제 암 치료에 적용될 가능성이 크다.
아미노시아닌 분자의 구조적 특성 덕분에, 이 분자들은 근적외선 자극을 받으면 플라즈몬이라는 집합적인 진동체를 형성한다. 이 플라즈몬은 암세포 막에 결합해 물리적으로 막을 찢어낸다. 연구원 시세론 아얄라-오로스코는 “이 연구는 분자 플라즈몬을 활용해 암세포 막을 물리적으로 파괴하는 첫 사례”라고 강조했다.
이 기술은 암세포가 저항성을 키우기 어려운 기계적 힘을 바탕으로 한다. 연구는 초기 단계이지만, 이 기술이 암 치료에 획기적인 변화를 가져올 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 향후 다양한 분자를 통해 유사한 결과를 얻기 위한 추가 연구를 진행할 예정이다.