드라마 ‘브레인’ 속의 교모세포종을 알아보자!!

지난 2011년부터 뇌에 대한 관심이 뜨겁게 일어나고 있습니다. 학계에서도 ‘Neuroscience’ 라는 키워드는 핫 이슈로 떠올랐습니다. 인간의 뇌에 대한 관찰과 탐구는 아직도 미지의 세계라고 할 수 있습니다. 저 또한 이러한 매력에 매료되어 신경공부를 하고 있는데요. 드라마 ‘브레인’에서 나오는 뇌 과학 이야기는 어떤 것이 있는지 한번 살펴보도록 하겠습니다.


● 드라마 ‘브레인’
뇌질환 전문 신경외과 의사인 이강훈(신하균)의 욕망과 삶을 그린 드라마. 어린 시절 뇌질환으로 아버지를 잃고 뇌 의학에 뛰어든 이강훈 의사는 불우한 성장 환경 때문에 성공에 대한 열망을 강하게 불태웁니다. 그래서 자신과 다르게 부유한 가정환경에서 편안하게 의사가 된 서준석(조동혁)과의 경쟁에서 이기기 위해 노력하고, 자신의 아버지를 수술했던 김상철 교수까지 뛰어넘어 최고가 되기 위해 끝없이 달려가게 됩니다. 드라마 브레인은 바로 이 과정을 의학적 내용과 함께 담고 있습니다.


1. 드라마에 자주 나오는 뇌종양 ‘교모세포종’

교모세포종은 쉽게 말하면 뇌종양을 말합니다. 뇌에 암 덩어리가 생기는 것이죠. 교모세포종은 전체 뇌종양의 12~15%를 차지합니다. 뇌종양 중에 가장 악성 중에 악성이라고 볼 수 있습니다. 진단을 해도 기껏해야 15~18개월 남짓 사는 것이 전부라고 알려져 있습니다.


드라마에서도 볼 수 있듯이 주인공 이강훈의 어머니는 교모세포종에 걸려 수술을 하고 아직 임상단계에 들어가지도 않은 신약을 쓰면서까지 치료를 했지만 사망을 하게 됩니다. 이처럼 치사율이 높기 때문에 신경외과에서는 교모세포종이 아주 골칫덩이라고 할 수 있습니다. 수술을 해도 눈에 띄는 호전 증상이 없으며 뇌 전이 속도 또한 빠릅니다. 그리고 출혈이나 괴사가 많아 수술 후에도 후유증으로 환자들이 고통을 호소하는 경우가 많습니다. 따라서 근본적인 치료보다는 증상을 호전시키는 것에 촛점을 두고 치료를 하는데요. 아직 근본적인 치료법이 나오지 않은 것이 안타까울 따름입니다.

교모세포종은 방사선 및 화학물질 노출, 바이러스 감염, 면역결핍 등으로 유전자가 변형되면서 생기는 것이 원인입니다. 하지만 교모세포종 뿐만 아니라 대부분의 암이 이와 같은 경우로 발생합니다. 조기진단을 위해서는 CT나 MRI 촬영이 필요하기 때문에 이미 몸에서 나타나는 증상을 알아차렸을 때는 너무 늦은 때라고 볼 수 있습니다. 이 교모세포종은 다른 암과 다르게 세포와 조직 사이사이 촘촘히 촉수를 내리면서 뻗어 있습니다. 의사가 보았을 때는 무척 골치가 아픈 암인 것이죠. 따라서 수술을 하는데도 매우 어려움이 따르는 암이라 할 수 있습니다.

2. 교모세포종 수술 방법은?

뇌수술에는 엄청난 첨단 장비들이 사용됩니다. 고배율 현미경, 내비게이션 장치, 종양표지자, 초음파 흡입기 등이 이용됩니다. 고배율 현미경은 주로 신경과 같은 미세한 것을 건드리고자 할 때 이용해야 합니다. 신경은 정말 신중한 수술이기 때문이죠. 또한 내비게이션 장치는 수술 가위와 기계들이 주요 다른 신경과 세포조직들을 건드리지 않고 수술하고자 하는 곳 까지 안전하게 갈 수 있도록 길을 안내해주는 시뮬레이션이라고 할 수 있습니다. 그리고 종양 표지자는 항원-항체 반응의 원리를 이용해 암 세포를 찾게 하고 암세포의 경계를 표시할 수 있도록 해주는 약물이고, 초음파 흡입기는 말 그대로 암을 흡입하는 장치입니다.

수술방내에는 이동식 CT와 MR을 설치하여 종양을 제거하고 합병증 발생에 신속하게 대처할 수 있도록 해놓으며, 환자 상태가 좋지 않아 마취가 힘든 경우에는 환자가 깬 상태에서 각성 수술을 하는 경우도 있습니다. 이렇게 교모세포종을 수술로 제거하고 나면 항암방사선 치료를 일주일에 5일, 5~6주간 치료하게 됩니다.

3. 교모세포종 치료의 희망

얼마 전 국내에서 뇌종양 최고 권위자이신 분당 차병원의 조경기 박사 연구팀수지상세포를 활용한 치료의 백신 임상 시험에 돌입했다고 합니다. 수자상세포는 전문용어로 DC (Dendritic Cell)로서 암이나 감염균과 같은 항원에 대한 방어 면역을 ‘유도해주는’ 면역세포입니다.

이 치료법에 대해 간단하게 설명하자면 다음과 같습니다. 우선 뇌종양 환자의 혈액에서 수지상세포를 순수 분리합니다. 이를 환자의 종양조직과 안전하게 융합 시킵니다. 그러면 융합된 수지상세포는 암을 공격할 수 있는 항체를 만들 수 있도록 면역작용을 유도하게 되고 이것을 바로 환자에게 주사하게 됩니다. 그러면 주사한 수지상세포 백신은 환자의 몸 안에서 강력한 항암 면역작용을 유도해 암을 치료하는 것이죠.

현재로서는 기존 항암치료와 다른 맞춤형 치료이기 때문에 부작용도 크지 않을 것으로 예상되고 있습니다. 교모세포종으로 고통 받는 환자들에게 좋은 소식이 아닐 수 없겠죠?^^ 드라마에서는 이런 치료보다 혈관신생 저해제를 투여하여 종양을 막는데요. 종양은 대부분 번식을 하면서 자신에게 필요한 영양분을 끌어들이기 위해 혈관을 새로 만들어 영양분을 빨아 먹습니다. 아주 고약한 놈들이죠. 여기에 바로 이런 혈관신생이 되지 않도록 약물을 처리하는 것입니다. 혈관을 새로 만들게 하는 유전자를 억제하여 암의 증식을 막는 것이죠.

신경외과 측에서는 드라마 브레인에 대해 긍정적인 평을 내리고 있습니다. 현재 우리나라는 선진국에 비해 신경외과 기술이 5년 정도 뒤쳐져 있다고 합니다. 극 중 나오는 교모세포종 뿐만 아니라 뇌 동맥류, 외상성 뇌출혈, 수두증, 신경초종 등 다양한 신경질환을 소개하면서 신하균과 정진영 배우의 좋은 연기로 안방극장을 사로잡은 것이 드라마의 호평에 큰 영향을 끼쳤다고 볼 수 있습니다. 이를 계기로 국민들이 신경질환에 더욱 관심을 가지고 연구에 투자가 된다면 우리 인류를 괴롭히는 지긋지긋한 신경질환들을 극복할 날도 언젠가는 오지 않을까요? 그날이 빠른 시일 내에 오기를 기대해봅니다.



   

   

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새로운 암치료의 슈퍼스타, 중입자가속기

슈퍼스타K에서 우승을 차지한 울랄라 세션. 그들의 뛰어난 무대 공연과 가창력에 온국민이 빠져든 지금, 하나의 소식이 모두를 안타깝게, 또 그들을 더욱 응원할 수밖에 없도록 만들고 있는데요. 바로 멤버 중 한명인 임윤택 씨의 사연 때문입니다. 지금 그는 위암 말기입니다. 어려운 시간을 보내고 있는 그지만, 자신이 갖고 있는 꿈을 이루기 위해 항상 최선을 다하는 모습에 지켜보는 모두의 마음이 짠해졌습니다. 그런데 얼마 전 한 내과의사가 임윤택 씨에게 꿈의 암치료라 불리는 중입자가속기 치료를 받을 수 있게 도와주고 싶다는 의사를 전달해서 화제가 됐습니다.

mnet 슈퍼스타k3 방송영상 캡처

그렇다면 이 꿈의 암치료기라 불리는 중입자가속기란 무엇일까요?

혹시 ‘종로에서 뺨맞고 한강에서 눈 흘긴다.‘ 는 속담을 아시나요? 이쪽에서 받은 스트레스, 짜증을 엄한데다가 푼다는 말인데, 기본적인 입자가속기 치료는 이 속담처럼 ’입자가 받은 에너지를 다른 쪽에서 집중되게 방출하는 성질‘을 이용합니다. 예전에 사용하던 화학적 암치료나 직접적인 절제술의 경우 정상적인 세포까지 함께 죽어버릴 수 있다는 단점을 갖고 있었는데요, 이런 단점을 보완하기 위해 우리의 몸을 통과해서 직접적으로 암세포만 죽일 수 없는 방법이 없을까 연구하던 중 방사능을 이용하게 된 것이죠.

원리는 어떻게 될까요? 우선 전하를 띤 탄소입자를 매우 빠르게 가속시켜 인체를 투과, 암세포에서 정확히 멈추도록 합니다. 이때 발사되는 탄소입자의 양은 1초에 약 10억 개, 그 속도는 빛의 80% 정도인 20만km/s 에 달합니다. 그렇다면 이전에 설명했던 방사선 중에서(이전글: http://nstckorea.tistory.com/93 ) 왜 하필이면 탄소를 쓸까요? 이는 인체를 투과할 때 다른 세포에 뺏기는 에너지가 가장 적기 때문입니다. 이를 이용하면 암세포를 제외한 일반 세포들은 방사선의 피해를 거의 받지 않고 암세포만 방사선을 받는 세밀한 치료가 가능합니다. 뿐만 아니라 지금까지는 치료하기 어려웠던 연골이나 뼈 사이에 있던 작은 암, 수술이 불가능한 췌장암과 직장암까지도 치료가 가능합니다. 또한 암세포 주변의 저 산소 세포들까지 함께 죽일 수 있기 때문에 재발의 발생도 줄일 수 있습니다. 원자력의학원에 따르면 기존의 X선을 이용한 방사선 치료의 2.5~3배 이상의 효과를 얻을 수 있다고 합니다.

(출처: http://www.nirs.go.jp/ENG/research/charged_particle/index.shtml)


브랙 커브(Bragg curve)에 대한 간단한 도식도. 피부 속 15cm에 있는 암 덩어리에 전달할 수 있는 최대 에너지를 비교할 수 있습니다. 굵게 표시된 탄소를 보면, 암세포에 도달하는 동안 세포에 전달하는 에너지가 가장 작고 암세포에 도달해서 모든 에너지를 쏟아내는 것을 확인할 수 있습니다.

(출처:http://www.nirs.go.jp/ENG/research/charged_particle/index.shtml)


일본 치바에 있는 HIMAC센터의 개략적인 모습.
중간의 싱크로트론에서 입자를 가속시켜서 각각의 치료실로 가속된 입자를 쏴줍니다.

그렇다면 딱 하나의 단점, 이 장비를 사용하는 데 가장 큰 걸림돌은 무엇일까요? 바로 가격입니다. 현재 일본에 3개, 독일에 2개소만 운영하고 있는데, 건설비가 약 2000억 원에 달합니다. 하지만 한국 역시 이 뛰어난 치료효과를 가진 중입자가속기를 도입하고 2016년부터 가동할 준비를 하고 있습니다. 동남권원자력의학원은 지난 10월 20일, 기술자문회의를 통해 중입자가속기의 가속방식을 사이클로트론으로 확정하고 중입자가속기 치료센터를 짓기 위한 준비에 돌입했습니다.
 
멀리 일본이나 독일에 가지 않고서도 가능한 최신 과학을 이용한 암치료, 멀지 않은 미래 대한민국의 모습일겁니다. 자신의 꿈을 위해 아픔을 이겨내고 결국 우승이라는 결실을 맺어낸 울랄라 세션처럼 앞으로도 암이라는 병을 이겨내기 위해 갖은 노력을 다하는 의사와 공학자들의 도전은 계속 될 것이고, 또 이루어질 것입니다.

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 김 일 환

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