'광전효과'로 암세포 사멸 성공

암세포 속 요오드서 방출된 전자가 세포핵 DNA 절단…세포사 촉진

美·日 공동연구팀, 효율적 방사선치료 개발 기대

[의학신문·일간보사=정우용 기자] 금속에 빛을 조사해 전자를 방출하는 '광전효과'에 의해 암세포를 사멸시킬 수 있다는 연구결과가 나왔다.

일본 교토대와 양자과학기술연구개발기구, 미국 어바인 캘리포니아대 공동연구팀은 암세포에 요오드를 넣은 뒤 X선 조사를 통해 전자를 발생시키고 암세포의 디옥시리보핵산(DNA)을 절단해 세포사시킨 것으로 확인했다고 발표했다. 효율적인 방사선치료를 개발할 수 있을 전망이다.

연구에는 직경 30나노~400나노미터(1나노는 10억분의 1)의 이산화규소 미립자인 '다공성 실리카'가 활용됐다. 이 나노미립자는 암세포에 효율적으로 들어갈 수 있고 세포핵 가까이 머물면서 암에 축적된다.

연구팀은 요오드를 포함한 다공성 실리카를 합성하고 암세포 덩어리를 이용해 실험했다. 나노미립자가 들어간 암세포에 X선을 조사한 결과, 광전효과로 요오드로부터 방출된 다수의 전자가 세포핵의 DNA를 절단하고 세포사를 촉진한 것으로 확인됐다. 또 암세포 전체에 입자가 작용하고 X선의 에너지 크기에 따라 전자의 비거리를 조절할 수 있어 효과를 높일 수 있었다. 최후에는 생체 내에서 분해되어 안전성도 높다는 것이 연구팀의 설명이다.

기존 방사성치료는 물분자의 이온화로 발생한 활성산소가 DNA 절단을 촉진하는 메커니즘을 활용해 왔다. 하지만 저산소상태의 암세포 중심부에서는 활성산소가 생기기 어려워 효율이 떨어진다는 지적이 있었다.