종양의 산성 환경에 반응하는 화합물, 암 조직 제거에 효과
외과 의사가 종양을 몽땅 제거하면 수술을 받은 암 환자의 예후가 더 좋지만 어디에서 종양이 끝나고 건강한 조직이 시작하는지를 알기가 힘들 수 있다. 이제 과학자들이 수술 중에 암 조직이 명확하게 빛을 발하도록 해서 암 조직을 쉽게 찾아 제거할 수 있도록 해주는 형광 스프레이를 개발했다고 밝혔다.

외과 의사들은 흔히 시각과 촉각을 사용해서 암 조직을 확인하지만 그런 접근법은 작은 종양뿐만 아니라 - 종양과 건강한 조직 간의 경계선에 있는 - 병든 세포들을 놓칠 수가 있다.

형광이 안내하는 수술은 그런 결점을 줄여줄 수도 있는 새로운 기술이다. 이 방법은 암 조직을 목표로 삼아 쉽게 눈에 띄도록 해주는 형광 탐침에 의존한다. 그러나 그런 화합물은 어떤 것은 수술하기 전에 몇 시간이나 며칠 전에 투여해야만 해서 때로는 장기간 입원을 해야 하고 또 미세한 종양은 들추어내지 못할 수도 있다.

게다가 그런 화합물은 주입을 하는 경우 고용량이 필요하거나 만약 종양 부위에 도포하는 경우에는 과다한 염료를 씻어내는 과정이 필요할 수가 있다. 그래서 연구진은 수술 부위에 뿌리거나 주입하면 병든 조직을 심지어 작은 것까지도 재빨리 보이게 해주는 형광 탐침을 개발하는 일에 착수했다.

연구진은 이전에 건강한 조직의 중성 페하(수소 이온 지수)에서는 거의 눈에 보이지 않지만 종양의 산성 환경에서는 근적외선의 형광을 밝게 발하는 화합물을 개발했는데, 그 화합물로 연구를 시작했다. 이 초기 화합물은 페하에 민감한 아미노기와 (청색 형광체인) 시아닌 플루로포어 염료를 결합했다. 그 화합물은 주입하면 작용을 했지만 스프레이로 뿌리면 반응이 없었다.

그래서 연구진은 그 화합물의 메틸기 중 일부를 아이소프로필기로 대체했다. 이렇게 만든 새로운 화합물은 종양의 산성 환경에 더 반응을 나타냈다. 스프레이로 뿌리자 몇 분 안에 생쥐의 종양 경계선을 보여주었고 씻어낼 필요도 없었다.

생쥐의 복부에 주입하자 1시간 안에 지름이 1mm 정도로 작은 난소암 종양이 빛을 발했다. 연구진은 이 화합물이 암 조직을 보고 제거하는 외과 의사의 능력을 향상시켜줄 것이라고 말했다.

참조:
C. Tung et al., "Near-Infrared Fluorogenic Spray for Rapid Tumor Sensing" ACS Sens. 2021 Oct 22;6(10):3657-3666. doi: 10.1021/acssensors.1c01370.