첨단 가속기의 활용은 우주 연구부터 물질의 구조분석, 희귀원소 생성 등 다양하지만 그 중에서도 의료 분야에서 두드러진 성과를 나타나고 있다. 바로 암 치료다.
암 치료용 첨단 가속기 개발과 치료는 그간 양성자를 이용한 가속기가 주류를 이뤄왔으나 최근에는 유럽과 일본을 중심으로 치료용 ‘중이온 가속기’ 개발과 이를 활용한 암 치료 연구가 활발하다.
독일 GSI(중이온가속기연구소)와 스위스 CERN의 현장에서 본 가속기를 이용한 최신 암 치료 기술은 움직이는 암세포를 잡아내는 수준까지 도달했다. 특히 암 진단과 암 치료로 이원화됐던 의료 기술은 새로운 가속기 개발 및 이를 활용한 응용기술의 발달로 진단과 치료를 동시에 가능하게 만들고 있다.
GSI와 CERN에서 확인한 가속기를 이용한 최신 암 치료 기술에는 먼저 ‘리페어 프로젝트’로 불리는 DNA재생 기술. 가속기에서 나온 빔을 쪼인 단백질 DNA가 활성화된 실험 사례로 가속기를 이용한 새로운 세포 활성화 기술을 확인할 수 있다.
기존 일직선의 빔을 쏴 암을 치료하던 방식에서 한발 더 나아가 3차원으로 암 덩어리 전체를 스캔해 맞춤 형태로 암세포를 제거하는 ‘3차원 빔 트래킹 시스템’도 이곳에서 개발됐다.
움직이는 암세포에 맞춰 빔을 이동시켜가며 치료하는 ‘빔 이동 암세포 제거’는 암 치료에 따른 정상부위의 손상을 최소화하는 첨단 치료다. 심장, 폐, 간 등 신체 내 장기는 고정돼 있지 않고 끊임없이 움직이고 있다는 점을 고려한 이동 암세포 치료는 가속기 암 치료 응용의 한계가 어디까지인가 생각하게 만든다.
또 심장박동과 혈액의 움직임을 동시에 체크해가며 부동맥을 치료하고, 임신한 여성의 암 치료에서 태아를 안전하게 보호하며 종양을 제고하는 치료 기술도 상용화한 상태다.
허스트 슈테커 GSI 소장은 “첨단 가속기를 이용한 치료 연구의 공통점은 암세포 제거를 오차가 적은 정밀한 수준으로 끌어 올리고 있으며 반면 정상 세포의 손상은 최소화하거나 아예 영향을 주지 않는 수준에까지 도달했다는 졈이라 설명했다.
프랑크푸르트(독일)=
임동식기자 dslim@etnews.co.kr
