(A biosensor forms part of a new system that can monitor the amount of a given drug in a patient's bloodstream in real time, and adjust the dosage as required (Credit: Soh Lab))
항암제 중에는 독성이 꽤 강한 것들이 있습니다. 가능하면 정상 세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 골라 죽이면 좋겠지만, 암세포도 사실 자신의 세포이기 때문에 같이 영향을 받는 경우가 대부분이기 때문입니다. 따라서 다양한 부작용이 생길 수 있지만, 위험을 안고 치료를 진행하게 됩니다.
문제는 사람마다 약물에 대한 반응이 다르다는 것입니다. 동일한 약물을 투여하더라도 사람마다 약물 혈중 농도는 서로 다를 수 있습니다. 약물을 대사하는 속도가 사람마다 차이가 있기 때문인데, 부작용이 크지 않은 약물이면 별 문제가 되지 않지만 부작용이 큰 약물이거나 농도가 치료효과에 중요한 약물인 경우 이는 매우 중요한 문제가 됩니다. 누군가에게 적절한 용량의 약물이 다른 환자에게는 치명적이거나 효과가 불충분한 용량이 되기 때문입니다.
스탠포드 대학의 연구자들은 항암제의 일종인 독소루비신(doxorubicin)의 혈중 농도를 수초 간격으로 측정하는 장치를 개발했습니다. 이 장치는 DNA/RNA를 이용한 결합 물질인 앱타머 (aptamer)를 이용해서 농도를 측정하는 바이오센서입니다. 바이오센서를 통해 농도가 측정되면 펌프를 통해 들어가는 약물의 양이 결정됩니다. 일단 실제 사람에 적용하기 전 동물을 이용한 모델은 성공적으로 작동했습니다.
혈중 약물이나 물질 농도를 측정하는 바이오센서는 최근 활발하게 개발이 시도되고 있습니다. 대표적인 것은 혈당 농도를 측정하는 센서입니다. 간편하게 지속적으로 혈당 농도를 측정할 수 있다면 인슐린 펌프와 연동해서 혈당을 매우 편리하게 관리할 수 있게 될 것입니다. 다만 아직은 가야할 길이 많습니다. 우선 적용 분야는 항암제 처럼 독성이 큰 약물이나 혈당처럼 지속 측정이 중요한 물질입니다.
체내에 간단하게 삽입해서 장기간 부작용 없이 사용할 수 있는 바이오센서는 큰 잠재력을 가지고 있기 때문에 앞으로 이를 개발하기 위한 노력이 계속될 것으로 보입니다.
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