사진설명-새로운 전신스캐너의 모형

방사성 물질을 몸에 주입하는 것은 일반인들이 생각하기에 두려운 일이지만 우리는 CT와 엑스레이 등을 통해 눈으로 볼 수 없는 질병을 진단할 수 있다.

그 중에서도 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 방사성 입자를 이용해 암 및 신경 퇴행과 같은 질병을 추적하는 데 적지 않은 공헌을 한다.

최근 한 연구팀이 세계 최초의 전신 PET 스캐너를 개발중인 것으로 알려져 화제를 모으고 있다.

PET 스캐너는 보다 생생한 PET 이미지와 함께 사람의 몸이 마약과 독소에 어떻게 반응하는지 조사해 질병 예방 등 다양한 용도로 쓰일 것으로 기대된다.

연구팀은 지난달 '약과 생물의 물리학(Physics in Medicine and Biology)'에서 이 프로젝트의 초기 세부 사항에 대한 첫 번째 논문을 발표했으며, 이번 주 '과학 변형 약(Science Translational Medicine)을 통해 인체 스캐너에 대한 세부사항을 설명했다.

사진설명-스캐너를 통해 들여다본 인체 각 부위의 정보

캘리포니아 대학의 생체공학자 사이먼 체리와 림지 배더위 박사는 이 새로운 스캐너에 '익스플로어(EXPLORER)라는 이름을 붙였으며, 2018년 말까지 최초의 인간 대상을 연구를 목표로 두고 있다.

이들이 설명하는 전신 PET의 가장 큰 장점은 인체에 관한 더 많은 정보를 수집할 수 있다는 것이다.

기존의 PET 스캔은 방사선이 모든 방향으로 방출돼 이미지에 혼란을 주므로, 많은 양의 신호를 얻어내는 데 어려움이 있었다.

전신스캐너에서 신체를 감싸는 감광기는 방사선의 활동을 멈추고 신호로 변환, 같은 양의 방사선으로 훨씬 많은 정보를 알려주는 한편 인체에 방사선이 미치는 악영향을 최소화할 수 있다.

또 제약회사에서 임상 시험에 들어갈 때 기존의 방식으로는 신체 다른 부분에서 발생할 수 있는 부작용을 탐지하기가 어려웠다.

새로운 스캐너는 약물을 방사능으로 측정해 시간이 지나면서 신체 어디로 흘러들어 가는지를 감시, 신체의 모든 단일 조직과 기관에서 그 농도를 확인할 수 있다.

사진설명-스캐너 내부 방사선이 어떻게 움직이는지를 도표화한 자료

이에 따라 의약품 임상 시험을 할 때 약이 종양 등 특정 부위에 도달할 수 있는지, 혹은 신체 기관 일부에 부작용을 일으킬 수 있는지 알 수 있어 실패 가능성이 줄어든다.

또한 립스틱이나 자외선 차단제 등 인체와 접하게 되는 많은 나노 입자들 중에서 인체에 오랫동안 쌓이는 것이 어떤 것인지 확인할 수 있는 것도 특성 중 하나이다.

아울러 면역세포나 줄기세포의 부분 집합을 라벨링 한 후 몇 주 동안 PET를 사용해 몸 전체에서 어떤 일이 일어나는지 볼 수 있기 때문에, 세포 기반 치료법에도 획기적인 도움을 주게 된다.

현재 이 연구는 데이터 처리와 탐지기, 전자 장치를 통해 방대한 데이터를 이동시키고 이미지로 처리하거나 저장하는 방법을 알아내는 데 집중돼 있다.

연구팀은 전신 PET가 기존 스캐너의 3~5배 정도 가격이 될 것으로 예상한다. 그것은 오늘날의 고급형 MRI 스캐너와 비슷한 수준이다.