암세포만 빛나게 만들어 정확한 절제… 정상 조직 손상 줄이는 효과
암세포만 찾아가는 능동 형광조영제 FDA 승인, 후보물질 임상시험도 활발
암세포 제거 수술을 할 때 암세포인지 정상세포인지 육안으로만 구별하기란 매우 어렵습니다. 암세포가 있는 부위를 직접 열어 수술할 땐 그래도 나았습니다. 눈으로 보고, 만져도 보고, 주변 장기와 혈관 상황까지 한눈에 보여 암세포 구별이 한결 쉬웠어요. 그러나 최근엔 아주 작은 구멍만 내, 카메라와 칼이 달린 로봇 팔을 넣어 수술합니다. 당장 수술할 때 암세포인지 아닌지는 카메라가 보여주는 모습만으로 판별해야 하죠. 이때 만약 암세포만 반짝반짝 빛난다면 어떨까요? 마치 도안 있는 그림에 채색하듯 훨씬 수월해질 텐데요. 이렇게 암세포만 빛내는 물질인 형광조영제를 최근 미국 식품의약국(FDA)가 시판 승인했습니다.
◇암 조직 눈으로 보여 정밀한 수술 가능해
FDA가 지난달 폐암 수술용 형광조영제 파폴라시아닌을 시판 승인한다고 밝혔습니다. 이 약물의 제품 이름은 사이탈룩스인데요. 폐암이 처음은 아닙니다. 2021년 11월 폐암에 앞서 난소암 수술용 형광조영제로 가장 먼저 시판 승인 받았습니다. 아직 난소암과 폐암에서만 승인됐지만, 적용할 수 있는 암은 점점 늘어날 전망이에요. 형광조영제만의 장점이 뚜렷하거든요.
먼저 암 수술을 정밀하게 할 수 있습니다. 암세포만 분명하게 변별해 제거하면 정말 좋을 테지만, 지금은 암조직을 완전히 없애기 위해 암세포가 있을법한 부근을 정상세포까지 포함해 크게 절제합니다. 오른쪽 폐 윗부분에 암이 발견됐다면 오른쪽 폐 전부 혹은 절반 이상을 잘라내는 식입니다. 혹시나 암세포가 남아있으면 재발할 테니, 크게 잘라내는 거죠. 그러나 형광조영제를 이용하면 절제 부분이 확연히 줄어듭니다.
우리나라에서 가장 활발하게 형광조영제 암 수술 연구를 진행하고 있는 고려대구로병원 흉부외과 김현구 교수는 "형광조영제 암 수술 땐 형광조영제로 보이게 된 암 조직 경계면에서 약간 여유를 두고 조금 더 자르면 된다"며 "확실한 결과는 데이터가 축적된 후 나오겠지만, 이론적으론 남김없이 제거된다"고 말했습니다.
못 보고 넘어가기 쉬운 암 부위를 새로 발견할 수 있기도 합니다. 암 조직은 육안으로만 보는 것은 물론 촉각 검사로도 남김없이 발견하긴 어려워요. 그러나 형광조영제는 암 조직을 찾아가므로 간과했던 부위에 있는 암까지 찾아낼 수 있습니다. 실제로 지난해 시행된 난소암 임상시험에선 사이탈룩스가 육안, 촉각 검사로 발견하기 힘든 암 조직을 약 27% 더 찾아낼 수 있다고 확인됐고요. 폐암에서도 미국 펜실베이니아 의대 연구팀의 임상 3상 시험 결과, 환자 50% 이상에서 이전 기술로는 놓쳤을 암 부위를 감지할 수 있게 해주는 것으로 나타났습니다.
의료 사고도 예방할 수 있습니다. 지금은 암 조직이 명확히 판별되지 않다 보니 의료진의 숙련도나 실력에 따라 절제 범위가 달라지곤 합니다. 그러나 형광조영제로 암 조직 범위가 명확히 보인다면 누구나 비슷한 결과를 낼 수 있어, 암 조직이 남아있거나 정상 조직을 너무 많이 절제하는 등의 사고가 날 소지가 줄어듭니다.
◇형광조영제, 오랜 진화 거쳐 표적 기능 얻어
사실 형광조영제는 이미 CT 촬영할 때 사용되고 있었기 때문에, 암 치료에 응용하려는 시도는 꽤 오래전부터 있었어요. FDA 승인을 받을 만큼 효과가 크고 안전하게 사용할 수 있는 형광조영제가 나오기까지 약 30~40년 정도 걸렸습니다. 진화 과정을 크게 3단계로 나눌 수 있는데요. 처음엔 영상 촬영으로 암이 있다고 보이는 곳에 직접 조영제의 한 종류인 '안도시아닌 그린'을 주사기로 찔러 넣었습니다. 의사가 영상을 보고 인위로 찔러 넣다 보니 정밀도가 떨어졌어요. 암세포 부근을 표시만 할 뿐 실제 암세포에 넣었는지조차 알 수 없었습니다. 당연히 놓친 암 부위를 새로 발견하는 등의 효과는 기대할 수 없었죠. 2세대에선 형광조영제가 암세포만 보이게 하는 표적 기능이 추가됐는데요. 암세포를 목적으로 찾아가 빛을 낸 게 아니라서 '수동' 표적이라고 합니다. 정맥 주사로 안도시아닌 그린을 주입하는 방법이 대표적입니다. 암 주변에 혈관이 많아, 안도시아닌 그린이 암세포에만 더 오래 남는 특성이 이용했습니다. 그러나 정맥주사로 넣으면 몸 전체에 형광조영제가 분포돼 전신적인 부작용을 일으킬 수 있고, 암조직에만 안도시아닌 그린이 잔류하기까진 꼬박 하루가 걸린다는 문제점이 있었습니다. 해결하기 위해 김현구 교수팀은 정맥 주사가 아닌 흡입기를 했는데요. 정맥 주사보다 훨씬 효율적으로 폐에 있는 암조직을 확인할 수 있었지만, 폐암 말고 다른 병변엔 이용할 수 없다는 한계가 있었습니다.
마지막 3세대, 암세포를 목적지로 찾아 들어가는 '능동' 표적 형광조영제가 나옵니다. 이게 바로 형광조영제 중 최초 FDA 승인된 사이탈룩스입니다. 엽산 수용체 알파(Folate receptor α, FRα)라는 세포 표면 단백질을 이용한 약물입니다. FRα는 정상 세포에도 있지만, 특히 암세포에 비정상적으로 높게 발현됩니다. 사이탈룩스는 이 단백질에 결합한 후 근적외선 자극을 받으면 반짝 빛을 내도록 설계됐습니다.
◇다양한 물질 개발 중… 전망 밝아
사이탈룩스는 아직 우리나라에는 들어오지 않았습니다. 전문가들은 미국에서 나오는 평가를 더 봐야 할 것 같다고 합니다. 식약처 관계자는 “이제 막 승인 난 약물이라 도입을 얘기하기엔 이른 단계”라고 말했습니다. 그러나 전망은 밝습니다. 사이탈룩스가 아니더라도, 더 암 탐색 능력이 좋고 형광 밝기가 밝은 능동표적 형광조영제들이 전 세계에서 적극적으로 개발되고 있기 때문입니다. 이미 3~4가지나 대규모 전임상시험을 하고 있습니다. 김현구 교수 연구팀은 하버드대 연구팀과 함께 곧 임상시험에 들어갑니다. 김현구 교수는 "지금까지 개발된 형광물질은 표면에서 1cm 안에 암이 있어야 잘 보인다는 한계가 있다"며 "형광 세기를 높이는 등 조만간 이를 타파하는 물질도 나올 것"이라고 했습니다.
◇암 조직 눈으로 보여 정밀한 수술 가능해
FDA가 지난달 폐암 수술용 형광조영제 파폴라시아닌을 시판 승인한다고 밝혔습니다. 이 약물의 제품 이름은 사이탈룩스인데요. 폐암이 처음은 아닙니다. 2021년 11월 폐암에 앞서 난소암 수술용 형광조영제로 가장 먼저 시판 승인 받았습니다. 아직 난소암과 폐암에서만 승인됐지만, 적용할 수 있는 암은 점점 늘어날 전망이에요. 형광조영제만의 장점이 뚜렷하거든요.
먼저 암 수술을 정밀하게 할 수 있습니다. 암세포만 분명하게 변별해 제거하면 정말 좋을 테지만, 지금은 암조직을 완전히 없애기 위해 암세포가 있을법한 부근을 정상세포까지 포함해 크게 절제합니다. 오른쪽 폐 윗부분에 암이 발견됐다면 오른쪽 폐 전부 혹은 절반 이상을 잘라내는 식입니다. 혹시나 암세포가 남아있으면 재발할 테니, 크게 잘라내는 거죠. 그러나 형광조영제를 이용하면 절제 부분이 확연히 줄어듭니다.
우리나라에서 가장 활발하게 형광조영제 암 수술 연구를 진행하고 있는 고려대구로병원 흉부외과 김현구 교수는 "형광조영제 암 수술 땐 형광조영제로 보이게 된 암 조직 경계면에서 약간 여유를 두고 조금 더 자르면 된다"며 "확실한 결과는 데이터가 축적된 후 나오겠지만, 이론적으론 남김없이 제거된다"고 말했습니다.
못 보고 넘어가기 쉬운 암 부위를 새로 발견할 수 있기도 합니다. 암 조직은 육안으로만 보는 것은 물론 촉각 검사로도 남김없이 발견하긴 어려워요. 그러나 형광조영제는 암 조직을 찾아가므로 간과했던 부위에 있는 암까지 찾아낼 수 있습니다. 실제로 지난해 시행된 난소암 임상시험에선 사이탈룩스가 육안, 촉각 검사로 발견하기 힘든 암 조직을 약 27% 더 찾아낼 수 있다고 확인됐고요. 폐암에서도 미국 펜실베이니아 의대 연구팀의 임상 3상 시험 결과, 환자 50% 이상에서 이전 기술로는 놓쳤을 암 부위를 감지할 수 있게 해주는 것으로 나타났습니다.
의료 사고도 예방할 수 있습니다. 지금은 암 조직이 명확히 판별되지 않다 보니 의료진의 숙련도나 실력에 따라 절제 범위가 달라지곤 합니다. 그러나 형광조영제로 암 조직 범위가 명확히 보인다면 누구나 비슷한 결과를 낼 수 있어, 암 조직이 남아있거나 정상 조직을 너무 많이 절제하는 등의 사고가 날 소지가 줄어듭니다.
◇형광조영제, 오랜 진화 거쳐 표적 기능 얻어
사실 형광조영제는 이미 CT 촬영할 때 사용되고 있었기 때문에, 암 치료에 응용하려는 시도는 꽤 오래전부터 있었어요. FDA 승인을 받을 만큼 효과가 크고 안전하게 사용할 수 있는 형광조영제가 나오기까지 약 30~40년 정도 걸렸습니다. 진화 과정을 크게 3단계로 나눌 수 있는데요. 처음엔 영상 촬영으로 암이 있다고 보이는 곳에 직접 조영제의 한 종류인 '안도시아닌 그린'을 주사기로 찔러 넣었습니다. 의사가 영상을 보고 인위로 찔러 넣다 보니 정밀도가 떨어졌어요. 암세포 부근을 표시만 할 뿐 실제 암세포에 넣었는지조차 알 수 없었습니다. 당연히 놓친 암 부위를 새로 발견하는 등의 효과는 기대할 수 없었죠. 2세대에선 형광조영제가 암세포만 보이게 하는 표적 기능이 추가됐는데요. 암세포를 목적으로 찾아가 빛을 낸 게 아니라서 '수동' 표적이라고 합니다. 정맥 주사로 안도시아닌 그린을 주입하는 방법이 대표적입니다. 암 주변에 혈관이 많아, 안도시아닌 그린이 암세포에만 더 오래 남는 특성이 이용했습니다. 그러나 정맥주사로 넣으면 몸 전체에 형광조영제가 분포돼 전신적인 부작용을 일으킬 수 있고, 암조직에만 안도시아닌 그린이 잔류하기까진 꼬박 하루가 걸린다는 문제점이 있었습니다. 해결하기 위해 김현구 교수팀은 정맥 주사가 아닌 흡입기를 했는데요. 정맥 주사보다 훨씬 효율적으로 폐에 있는 암조직을 확인할 수 있었지만, 폐암 말고 다른 병변엔 이용할 수 없다는 한계가 있었습니다.
마지막 3세대, 암세포를 목적지로 찾아 들어가는 '능동' 표적 형광조영제가 나옵니다. 이게 바로 형광조영제 중 최초 FDA 승인된 사이탈룩스입니다. 엽산 수용체 알파(Folate receptor α, FRα)라는 세포 표면 단백질을 이용한 약물입니다. FRα는 정상 세포에도 있지만, 특히 암세포에 비정상적으로 높게 발현됩니다. 사이탈룩스는 이 단백질에 결합한 후 근적외선 자극을 받으면 반짝 빛을 내도록 설계됐습니다.
◇다양한 물질 개발 중… 전망 밝아
사이탈룩스는 아직 우리나라에는 들어오지 않았습니다. 전문가들은 미국에서 나오는 평가를 더 봐야 할 것 같다고 합니다. 식약처 관계자는 “이제 막 승인 난 약물이라 도입을 얘기하기엔 이른 단계”라고 말했습니다. 그러나 전망은 밝습니다. 사이탈룩스가 아니더라도, 더 암 탐색 능력이 좋고 형광 밝기가 밝은 능동표적 형광조영제들이 전 세계에서 적극적으로 개발되고 있기 때문입니다. 이미 3~4가지나 대규모 전임상시험을 하고 있습니다. 김현구 교수 연구팀은 하버드대 연구팀과 함께 곧 임상시험에 들어갑니다. 김현구 교수는 "지금까지 개발된 형광물질은 표면에서 1cm 안에 암이 있어야 잘 보인다는 한계가 있다"며 "형광 세기를 높이는 등 조만간 이를 타파하는 물질도 나올 것"이라고 했습니다.