췌장암만 정밀 타격…"광치료 새 패러다임 제시"

국내 연구진이 췌장을 감싸 빛으로 암세포를 제거하는 새로운 초소형 LED 장치를 개발해 췌장암 치료에 성공했다.

이건재 KAIST 교수(신소재공학과), 권태혁 UNIST 교수 공동 연구팀이 췌장 전체를 둘러싸며 빛을 직접 전달하는 3차원 마이크로 LED 장치 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.

진단이 어렵고 치료가 까다로운 췌장암은 5년 생존율이 10%대에 그치는 대표적 난치암이다. 췌장암은 2기부터 종양 주변에 단단한 방어막(종양 미세환경)이 생겨 수술이 어렵고, 항암제면역세포도 침투하기 힘들어 치료 성공률이 극히 낮다.

최근 이를 극복할 대안으로 모색되는 광역동치료(Photodynamic Therapy)는 암세포에만 붙는 약물(광감각제)에 빛을 쏘아 암 조직을 파괴하는 방식이다. 그러나 기존 레이저로는 췌장처럼 깊은 장기까지 빛을 전달하기 어려웠고, 강한 빛은 정상 조직을 손상시키는 문제가 있다.

연구팀은 이같은 한계를 해결하기 위해 문어 다리처럼 자유롭게 휘어지고, 췌장 표면에 밀착되는 3차원 마이크로 LED 장치를 고안했다. 이 장치는 췌장 모양에 맞춰 스스로 감싸며 약한 빛을 지속적으로, 고르게 전달해 정상 조직은 보호하고 암세포만 정밀하게 제거한다.

실제 살아있는 쥐에 적용한 결과, 3일 만에 종양 섬유조직이 64% 감소했으며, 손상됐던 췌장 조직이 정상 구조로 회복됐다.

권태혁 교수는 이번 연구는 기존 광치료의 깊은 조직 전달 한계를 뛰어넘었다라면서 난치암을 대상으로 한 면역 기반 치료 전략 확장에 중요한 발판이 될 것이라고 설명했다.

이건재 교수는 췌장암 치료의 가장 큰 장벽인 종양 미세환경을 직접 제거하는 새로운 광치료 패러다임을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다라며 연구팀은 이 기술의 완성도를 확인했다. AI 기반으로 췌장암 종양 상태를 실시간 분석해 맞춤형 치료가 가능한 플랫폼으로 발전시키고 임상 적용을 위한 파트너를 찾아 상용화하고 싶다고 전했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 어드밴스드 메터리얼즈(Advanced Materials) 12월 10일자 표지논문으로 게재됐다. 논문 제목은 Deeply Implantable, Shape-Morphing, 3D MicroLEDs for Pancreatic Cancer Therapy.

이 연구는 글로벌 생체융합 인터페이싱 소재 센터(선도연구센터)와 국립암센터의 지원으로 이뤄졌다.