중입자 암 치료 – 최첨단을 달리는 차세대 방사선 치료

오늘은 최첨단을 달리는 새로운 방사선 치료 기법 중의 하나인 ‘중입자 암 치료’ 에 대해 소개하고자 합니다.  중입자 방사선 치료는 최근 몇 년 동안 입지를 굳혀가고 있는 암 치료 분야의 흥미로운 발전으로서, 이전에 소개드렸던 양성자 치료와 비슷한 성격을 띄고 있습니다. 오늘은 방사선 중입자 암 치료에 대해 알아보고 양성자 치료와 비교해서 어떻게 비슷하고 어떻게 다른지, 또 어떤 장점이 있는지 자세히 소개해 드리겠습니다.

 

‘중입자 암 치료’ 란 무엇인가요?

중입자 방사선 치료는 하전 입자, 특히 탄소 이온 및 기타 중입자의 고에너지 빔을 사용하여 암세포를 표적화하고 파괴하는 암 치료의 한 형태입니다. 중입자 방사선 치료는 양성자 치료와 유사하게 하전 입자의 고에너지 빔을 사용하여 암세포를 표적으로 삼는다는 점에서 유사하지만, 사용되는 입자의 유형이 다르다는 차이가 있습니다.

 

먼저 중입자는 대체 무엇인가요?

중입자, 또는 중이온은 하나 이상의 전자를 잃고 양전하를 띠게 된 전자를 말하며, 이 입자는 살아있는 세포와 조직에 심각한 손상을 일으킬 수 있는 전리 방사선의 일종입니다. 중입자는 선형 에너지 전달(LET) 값이 높은 방사선인데요, 쉽게 말하자면 LET가 높을수록 인체를 향해 쏘았을 때 짧은 거리를 이동하며 많은 에너지를 전달할 수 있습니다. 그리고 중입자는 양성자와 마찬가지로 ‘브래그 피크‘ 라는 특수한 에너지 전달 성향을 띄고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 중이온은 종양 세포를 정밀하게 표적삼아 파괴할 수 있는 방사선 암 치료에 유용하게 사용될 수 있습니다.

 

중입자 암 치료에는 어떤 종류의 중입자가 사용되나요?

중입자 방사선 치료에는 다음과 같은 여러 유형의 중이온이 사용됩니다:

• 탄소 이온: 탄소 이온은 임상 환경에서 가장 널리 연구되고 사용되는 중이온입니다. 탄소 이온은 양성자보다 LET 값이 높기 때문에 암세포를 치료하는 데 더 효과적입니다.
• 헬륨 이온: 헬륨 이온은 탄소 이온보다 LET가 낮지만 종양의 상태와 경우에 따라 종양을 표적으로 하는 데 효율적일 수 있습니다.
• 산소 이온: 산소 이온은 양성자보다는 LET가 높지만 탄소 이온보다는 낮으며 특정 유형의 암에 효과적일 수 있습니다.

관련 링크 : 연세암병원 – 중입자치료란?

 

중입자 암 치료 – 양성자 치료와 비교해서 어떻게 다르나요?

중이온 방사선 치료와 양성자 치료는 모두 입자 치료의 한 유형이지만 몇 가지 주요한 면에서 차이가 있습니다:

• 입자의 유형: 중입자 방사선 치료는 탄소 이온 같은 무거운 입자를 사용하는 반면, 양성자 치료는 더 가벼운 입자인 양성자를 사용합니다. 중입자는 양성자보다 훨씬 크기 때문에 종양에 더 깊숙히 침투하여 더 많은 양의 방사선을 전달할 수 있습니다. 따라서 중이온 치료는 더 크고 복잡한 종양을 치료하는 데 특히 효과적입니다.
• 방사선의 생물학적 효과: 중입자는 양성자와 비교해 더 높은 LET와 더 큰 양의 에너지 침착을 일으키므로, 양성자보다 더 심화된 종양 DNA 손상과 암세포 사멸을 일으킬 가능성이 더 높습니다.
• 더 진보된 기술과 인프라 필요: 중입자 암 치료는 양성자 치료보다 더 진보된 기술과 인프라가 필요합니다. 중입자 치료를 위해서는 중입자를 가속하기 위한 방대하고 값비싼 가속기가 필요하며 이런 이유로 아직까지는 이용이 비교적으로 제한적일 수 있습니다\

 

중입자 암 치료 – 암 치료에 어떤 이점이 있나요?

• 종양 제어 능력 향상: 중입자의 높은 LET와 에너지 전달 특성으로 인해 다른 유형의 방사선 치료보다 더 효과적으로 암세포를 치료하고 종양을 제어할 수 있습니다.
• 부작용 감소: 중입자 암 치료는 브래그 피크 및 진보된 치료기술의 덕택으로 암세포를 보다 입체적으로 적밀하게 표적화함으로서 주변 조직의 손상을 극단적으로 최소화하고 부작용을 줄일 수 있습니다.
• 내성 종양에 효과적입니다: 종양 중에서는 다른 종류의 방사선 치료에 내성이 생긴 암이 있을 수 있는데, 중입자 암 치료는 이런 종류의 내성 종양에도 효과적일 수 있습니다.
• 치료 횟수 감소 가능성: 중입자 암 치료의 최적화되고 효율적인 암 제어로 인해 다른 방사선 요법에 비해 더 적은 방사선 치료로도 같은 효과를 기대할 수 있습니다.

관련 링크: 서울대학교병원기장암센터 – 중입자치료의 원리

 

맺음말

중입자 암 치료는 방사선 암 치료 분야에서 혜성처럼 등장하여 실시간으로 입지를 굳히고 있는 유망한 치료법입니다. 앙성자 치료와 유사한 점이 있지만 중입자 치료는 더 무거운 입자를 사용하여 종양을 더 효과적으로 제어하는 동시에 부작용도 줄일 수 있습니다. 하지만 중입자 치료를 위해서는 값비싸고 방대한 가속기 기계와 시설이 필요하여, 아직까지는 현실적으로 널리 이용되기 어려운 것이 현실입니다. 하지만 지속적인 연구와 개발을 통해 가까운 미래에는 암과의 싸움에서 중요한 도구가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

 

 

관련 영상