한국원자력의학원(원장 김미숙) 방사선의학연구소 RI응용부(이교철, 김정영, 오세영, 강충모 박사팀)가 암 치료를 위한 방사성동위원소 아스타틴-211(At-211)의 생산 및 분리·정제 시스템을 국내 최초로 구축했다고 밝혔다.

알파선을 방출하는 방사성동위원소인 아스타틴-211(At-211)은 주로 치료용 방사성의약품으로 제조돼 전이·말기 신경내분비 및 전립선암 등의 치료에 사용된다.
베타선을 방출하는 방사성동위원소에 비해 수십에서 수백 배 높은 에너지로 정상세포 손상 없이 암 세포에만 방사선을 쏘아 높은 치료효과를 보인다. 
해외에서는 아스타틴-211(At-211)을 이용한 치료용 방사성의약품 개발 및 임상연구가 진행중이지만 국내에서는 아스타틴-211(At-211)에 대한 수입 및 개발이 이루어지지 않아 많은 수요에도 공급에 한계가 있어 왔다.

아스타틴-211(At-211)은 반감기가 7.2시간으로 수입 대체가 용이하지 않으며, 반감기가 짧은 대부분의 의료용 동위원소는 자국에서 생산하여 소비하는 시스템이다.
연구팀은 한국원자력의학원이 보유한 의료용 사이클로트론(MC50)을 이용해 알파빔을 표적 물질인 비스무스-209(Bi-209) 원소에 쏘아 핵반응으로 얻은 아스타틴-211(At-211)을 분리 정제 과정을 거쳐 비임상 연구를 수행할 수 있는 양 수준의 생산 기술을 확보했다.

연구팀은 이번에 독자 개발한 분리 정제 장비와 프로그램으로 3차례의 실험을 거쳐 방사성동위원소 아스타틴-211(At-211)을 분리하는데 성공했으며, 향후 임상에 사용할 수 있는 충분한 양을 얻기 위해 추가적인 생산 시스템을 도입할 예정이다.

의학원은 이번에 구축한 아스타틴-211(At-211) 생산 시스템을 바탕으로 의학원 내 국가RI신약센터와 방사선의학연구소가 공동으로 다양한 치료용 방사성동위원소 개발 및 생산을 계획 중이다.
이를 통해 치료용 방사성의약품의 국내 시장 수요에 대응하고 희귀·난치병 치료용 의약품 공급 지원에 주력할 예정이다.

김미숙 원장은 “의학원의 축적된 다양한 진단 및 치료용 방사성의약품 연구 생산 기술로 방사성동위원소 아스타틴-211 국내 생산이라는 쾌거를 이루어 냈다”며, “이를 통해 그간 치료에 제약이 많았던 암 환자분들이 시기를 놓치지 않고 치료받을 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.

한편 의료용 방사성동위원소는 방출하는 방사선의 종류에 따라 진단용과 치료용으로 나뉘는데, 감마선은 진단용, 알파선과 베타선은 치료용으로 사용된다.
이중 알파입자의 흐름인 알파선을 방출하는 알파핵종은 다른 장기로 전이된 매우 작은 암과 암 제거 수술 후 남아 있을 수 있는 암세포를 치료하는데 매우 효과적이다.
국가RI신약센터은 한국원자력의학원이 2019년 국내 독자적인 방사성의약품 개발과 방사성동위원소 기반 신약의 안전성·유효성 검증을 신약개발업체에 지원하기 위해 개소했다.
[메디컬월드뉴스 김영신 기자]