소변을 연료로 사용하는 나노로봇, 방광암 90% 감소

방광암 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 나노로봇이 개발됐다. 소변을 연료로 사용하는 이 로봇은 방광에 항암제를 정확히 전달해 치료 효과를 높이고 부작용을 줄여 방광암을 치료하는데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

스페인 카탈루냐생명공학연구소(IBEC)와 바르셀로나 바이오의학연구소(IRB), 바르셀로나대 연구팀은 국제 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 “소변을 연료로 사용해 움직이는 나노로봇을 개발해 방광암을 치료한 결과 암세포의 크기가 최대 90%까지 감소한 것으로 나타났다”고 15일 밝혔다.

방광암은 세계에서 발병률이 가장 높은 암 중 하나로 남성에서 네 번째로 많이 발생한다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에 따르면 매년 60만 명이 방광암 진단을 받고, 이 가운데 20만 명이 숨진다. 전 세계에서 10번째로 높은 발병률을 보이며 한국에서도 방광암은 발병률 10위다. 사망률은 약 30%로 다른 암에 비하면 낮지만 진단과 치료가 어렵고, 환자의 절반이 5년 이내에 재발해 치료 기간과 비용 부담도 큰 편이다.

연구팀은 나노로봇을 이용해 방광암의 치료 효과를 높일 수 있는 기술을 개발했다. 나노미터(㎚)에서 밀리미터(㎜) 사이의 크기의 미세한 나노로봇은 질병 부위에 약물을 정확하게 전달하기 위해 흔히 사용된다.

나노로봇은 크기가 작아 동력을 얻기 위해 대체 에너지원으로 빛, 소리, 자기력을 사용해야 하는데, 소변을 에너지원으로 사용하는 나노로봇을 개발해 방광에 항암제를 효과적으로 전달하게 했다.

연구팀은 외부 표면에 구멍이 많이 있는 다공성 입자인 실리카를 이용해 나노로봇을 만들고 방사성 요오드를 로봇에 실었다. 방사성 요오드는 종양의 국소 치료에 흔히 사용되는 방사성 동위원소다. 로봇 표면에는 소변에 있는 화합물인 '요소'와 반응하는 요소 분해 효소를 첨가해효소의 반응으로 나노로봇이 스스로 움직일 수 있게 했다.

연구팀이 나노로봇을 방광암에 걸린 생쥐에게 투여한 결과, 1회 치료에 암 조직의 크기가 최대 90%까지 감소하는 것으로 나타났다.

이에 대해 연구팀은 “방광암 환자는 일반적으로 6~14번의 치료를 받아야 얻을 수 있는 효과”라며 “방광암 치료 효율성을 높여 입원 기간과 치료 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀은 후속 연구를 통해 치료 후 종양이 재발하는지의 여부를 판별할 예정이다.