동남원자력의학원
정상 조직의 부작용, 획기적 감소 기대
수술, 항암화학요법과 함께 암의 3대 치료법 중 하나인 방사선치료는 정상조직의 피해를 최소화하면서 암을 제거하는 것을 목표로 하고 있다.
기존의 방사선치료는 회당 몇 분에서 수십 분의 치료시간이 소요돼 환자 불편과 부작용이 발생하는 경우도 있었고, 치료가 어려운 암도 다수 존재했다.
플래시 방사선치료는 1초 안에 고강도 방사선을 순간적으로 조사하는 기술로, 암세포 치료 효과는 기존과 동일하거나 더 우수하면서 정상 조직의 부작용을 획기적으로 감소시킬 수 있는 치료 기술이다. 방사선 치료의 취약점을 대폭 줄일 수 있고 치료가 어려운 암에서도 치료효과를 크게 향상시킬 수 있다.
부작용 감소 및 편의 향상으로 항암 치료 또는 면역 치료와 방사선치료의 병합을 더욱 용이하게 해 향후 암 치료에서 치료효과와 활용도가 높을 것으로 기대된다.
플래시 임상 연구를 수행하기 위해서는 초고선량율 방사선 발생장치인 플래시 연구용 가속기가 필요하다. 동남권원자력의학원은 국내 최초로 플래시 임상연구가 가능한 가속기와 실험 장치를 자체 기술로 개발했다.
플래시 임상 연구를 수행할 수 있는 기관은 미국(5) 및 유럽(5) 등 세계 10여 곳으로, 아시아에서는 전무하다. 아직까지 기존 방사선과 플래시 방사선의 치료효과 차이가 발생하는 생물학적 기전이 명확히 밝혀지지 않아, 세계적으로 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
의학원은 플래시 가속기 핵심기술인 고전압 펄스전원장치를 1000분의 1초 단위로 빠르고 정밀하게 제어하는 시스템을 개발함으로써, 1초 내에 초고선량률 전자선 발생이 가능하도록 했다.
또한 초고선량율 전자선 산란장치를 개발해 플래시 임상실험이 가능한 균일한 조사영역을 형성시켰고, 라디오크로믹 필름 측정법을 통해 초당 40㏉ 이상의 초고선량율 전자선 발생을 실험적으로 검증했다.
방사선종양학 전문의인 최철원 임상융합연구부장은 “이 연구는 초연결(하이퍼 커넥티드)과 융합의 시대에 발맞춰 의학과 물리학, 생물학 등의 융합과학의 성과물"이라며 "방사선종양학과와 의학물리연구팀, 방사선생물연구팀 등 임상의사와 물리학박사, 생물학박사가 머리를 맞대고 이뤄낸 눈부신 협업의 결과”라며 “플래시 연구의 시너지 창출을 위해 플래시 연구회를 운영 중”이라고 전했다.
"방사선치료기의 국산화 연구를 위해 2022년까지 방사선치료기 실용화센터를 구축하고, 방사선치료기 실용화센터에 타 기관에서도 사용이 가능한 플래시 연구용 가속기를 새로 구축해 국내 관련 연구자들에게 다양한 연구기회를 제공할 계획”이기도 하다.
의학원은 중간단계의 실용화로 반려동물의 암 치료에 플래시 연구를 활용할 계획이다. 국내 반려동물의 암 치료나 방사선치료 연구는 초기 단계이나, 반려동물의 증가 및 동물병원의 관심이 높아 이 분야 연구도 활성화되고 있다.
한편 이 연구는 과학기술정보통신부의 연구비 지원을 받아 수행했고, 연구 결과는 저명 학술지 ‘저널 오브 인스투르멘테이션’과 ‘뉴클리어 엔지니어링 & 테크놀로지’(온라인)에 게재됐다.
