빛으로 암과 싸우는 작은 임플란트

특정 유형의 빛은 빛 활성화 약물과 결합될 때 피부 위 또는 근처에 위치한 암에 대해 효과적이고 최소 침습적인 치료법임이 입증되었다.

그러나 조직, 혈액, 뼈로 둘러싸인 심부 암은 빛의 치료 효과를 넘어섰다.

접근하기 어려운 암에 빛의 이점을 제공하기 위해 연구자들은 이식 가능한 무선 LED 장치를 고안했다.

이 장치는 감광성 염료와 결합하면 암세포를 파괴할 뿐만 아니라 면역체계의 암 표적 반응도 동원한다.

그들의 연구는 Photodiagnosis and Photodynamic Therapy에 게재되어 있다.

"특정 색상의 빛은 다른 색상보다 조직에 더 깊이 침투한다"라고 노트르담 대학교 전기 공학과 부교수이자 논문 공동 저자인 토마스 오설리반(Thomas O'Sullivan)은 말한다. "깊이 침투하지 않는 종류의 빛(이 경우 녹색)은 암세포에 대해 더욱 강력한 반응을 일으키는 능력이 있는 것으로 나타났다."

빛이 암세포를 효과적으로 파괴하려면 먼저 빛을 흡수하는 분자가 포함된 염료를 세포에 투여해야 한다. 장치가 켜지고 염료는 빛을 에너지로 전달하며, 그 에너지는 세포 자체의 산소를 독성으로 만들어 효과적으로 암세포를 스스로 공격하게 만든다.

다른 치료법도 세포 자체의 산소를 무기화하는 반면, 이 장치는 특히 우연한 형태의 세포 사멸을 유발한다.

“생화학 대학원생 헤일리 샌더스(Hailey Sanders)와 전기공학 대학원생 노성훈은 함께 연구하면서 처리된 세포가 부풀어 오르고 있다는 점을 인지적으로 지적했다. 이는 일종의 세포 사멸, 발열증의 특징이며 특히 면역 반응을 유발하는 데 효과적이다."라고 화학 및 생화학 교수이자 논문의 공동 저자인 브래들리 스미스(Bradley Smith)는 말한다.

"우리의 목표는 약간의 발열성 세포 사멸을 유도하여 면역체계가 암을 공격하기 시작하도록 하는 것이다."

향후 연구에서는 이 장치를 쥐에게 사용하여 한 종양에서 시작된 암 살해 반응이 면역 체계가 스스로 다른 암 종양을 식별하고 공격하도록 유도하는지 확인할 것이다.

오설리반은 쌀알 크기의 이 장치가 암 종양에 직접 주입될 수 있고 외부 안테나에 의해 원격으로 활성화될 수 있다고 지적한다. 목표는 이 장치를 사용하여 치료를 제공할 뿐만 아니라 종양의 반응을 모니터링하고 필요에 따라 신호 강도와 타이밍을 조정하는 것이다.

이 연구는 최초의 STIR(Seed Transformative Interdisciplinary Research) 보조금으로 자금을 지원받은 4개 프로젝트 중 하나였다.

출처: 노트르담대학교