2017 주목할 만한 의학의 진보 BEST 20

 

 

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최선례 기자 | best_sun@yakup.com

 

기사입력 2018-01-04 14:10     최종수정 2018-01-05 06:11

 

2017년 지난 한 해도 세계의 수많은 연구자들에 의해 인간의 생명을 구하는 획기적인 새로운 치료법들이 많이 개발되었다. 신체 재생을 비롯하여 IT의 발달로 인한 3D프린터를 통한 의료, 탁월한 효과를 자랑하는 의약품 등 그 진보는 과히 놀랄만한 수준이다. 

여기에서는 그 가운데 일본의 온라인 매거진 ‘MYLOHAS’에 게재된 특히 주목할 만한 의학의 진보 BEST 20을 요약하여 소개한다.

1. 신체 재생
손상된 조직이나 장기를 다시 만들거나 다른 것으로 바꾸는 재생의료. 2017년 재생의료에는 큰 비약이 있었다. 오하이오주립대학의 연구팀이 발표한 ‘나노 형질 이입’이라는 방법이 그것으로 몸에 작은 칩을 내장하는 ‘TNT기술’로 피부세포를 다시 프로그래밍하여 장기나 혈관을 보강하는 것이다.

신체에 부담을 주지 않는 이 기술은 우표크기의 칩을 피부 안에 심을 뿐이다. 그곳으로부터 소량의 전기를 보내어 DNA조각을 몸속으로 보내게 되는데, 1초도 걸리지 않는다. 이 방법은 아직까지 동물실험 단계로 쥐의 상처난 다리에 혈관을 만들거나 뇌중풍을 일으킨 신경세포를 부활하는데 성공했다. 2018년 사람을 대상으로 한 임상시험을 시작할 예정이다.

2, 스마트폰 심장 모니터
스마트폰 뒷면에 작은 디바이스를 달아 의료현장에서 사용할 수 있는 수준의 심전도를 측정할 수 있다. FDA의 승인을 기다리는 단계이지만, 애플워치 밴드에 손가락을 올려놓는 것 만으로 심전도를 측정할 수 있게 된다.

3. 리퀴드 바이옵시(액상생체검사)
혈액으로 암을 진단하는 ‘리퀴드 바이옵시’가 2017년 커다란 진보를 보였다. ‘리퀴드 바이옵시’는 암치료 중인 환자의 암전이를 발견해내는 방법으로 유망하다는 평가를 받는다.

개발 중인 검사는 한꺼번에 많은 것을 조사하는 것도 가능하여, 의사는 암으로 연결되는 유전자 변이를 조사하고 있는지 신경 쓰지 않아도 된다고 한다.

4. 효과가 바로 나타나는 항우울제
우울증 환자 중 5분의 1은 우울증약이 효과가 없다고 한다. 그런데 정맥에 주사하는 마취약인 ‘케타민’을 사용하면 불과 수 시간 안에 약이 듣지 않았던 우울증 증상이 가벼워진다고.

‘SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)를 대신하는 혁신적인 치료법이 될 가능성이 있다’며, 매사추세츠대학 의대 정신과 의사인 앤서니 로스차일드 씨는 케타민을 코에 스프레이하는 타입의 연구를 진행하고 있다.

케타민은 다양한 신경학적인 경로로 효과를 발휘하여 우울증을 완화시켜 줄 수 있어 획기적인 우울증약이 될 수 있다고. 그러나 문제는 강력한 효과가 7일~10일간 계속되는데, 되풀이 주입에서 아직까지 안정성이 확인되지 않았다. 혈압을 높이거나 환각을 일으키는 것으로 조사됐다. 부작용을 줄인 같은 종류의 약의 개발을 진행 중으로 앞으로 2~3년 안에 유망한 약이 개발될 가능성이 시사되고 있다.

5. 췌장암의 조기발견
췌장암은 대부분 암이 곳곳에 전이된 단계에서 발견되기 때문에 발견되었을 때에는 치명적인 경우가 드물지 않다.  
그런데 진행한 암세포를 줄기세포의 상태까지 시계를 되돌리는 연구를 통해 췌장암의 조기단계에 피 속에 나타나는 단백질 2가지를 특정했다. 아직까지는 연구가 더 필요한 단계이지만, 순조롭게 진행되면 몇 년안에 췌장암의 조기진단이 가능해 질 전망이다.

6. 의료용 순간접착제
괄태충에서 착안해 만든 의료용 순간접착제. 바늘이나 수술용 스테이플러를 대체할 수 있을 것으로 주목된다.

의료용 순간접착제는 물을 바탕으로 만든 하이드로겔로, 독소 없이 강하여 부드럽고 습한 곳에도 사용할 수 있다. 차세대 붕대로 상처를 치료할 때도 사용될 전망이다. 동물실험에서는 돼지의 심장구멍을 막는 것에 성공했다. 하버드 대학의 와이스생물공학연구소는 사용한 후에 분해되는 생분해성이 있는 접착제의 개발도 진행하고 있다.

7. 뇌심부 자극 치료로 뇌졸중 회복
뇌 속에 전기자극을 가하는 ‘뇌 심부 자극 치료’가 뇌졸중 환자 등의 운동기능을 예상 이상으로 크게 회복시키는 것으로 확인됐다.

뇌 심부에 대한 자극은 보통 파킨슨병 환자에게 이용되는데, 신경의 연결을 증가시켜 뇌의 기능을 원래로 되돌릴 가능성도 있다. 표준적인 재활의 효과를 올려줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.

8. 3D프린터를 이용한 척추 임플란트
2017년 3D프린터에 의한 ‘티탄제 임플란트’로 척추의 이상을 고칠 수 있게 되었다. 임플란트는 파우터상의 티탄으로 만들어진 것으로, 표면은 울퉁불퉁하며 미세한 구멍이 뚫린 구조를 하고 있는데, 이 특징 때문에 신체에 잘 융합된다는 게 포인트이다. 

FDA승인을 얻어 3D 프린터로 생산한 임플란트 2개 제품을 만드는 K2M사의 에릭 메이저 CEO는 ‘3D프린터 기술을 응용하여 임플란트를 이식한 뒤 뼈가 이곳을 발판으로 자란다’고 설명한다.

9. 시력뿐만 아니라 건강까지 체크하는 렌즈
오리건 주립대학 연구팀은 콘택트렌즈를 헬스 모니터로 바꾸는 ‘투명 센서’를 개발했다. 이 투명센서가 혈당치나 요산치 등을 측정할 수 있게 된다고 한다. 100개 이상의 센서를 렌즈 안에 담을 예정으로, 혈당치 측정은 물론, 암의 조기발견, 스트레스 호르몬 측정, 스포츠 퍼포먼스 개선 등 사용 가능성이 풍부해 진다. 연구가 순조롭게 진행되면 5년 이내에 발매될 수 있다고.

10. 드릴이 필요 없는 치과 치료
앞으로는 줄기세포의 힘으로 치아조직의 성장을 촉진하여 치아를 복원하게 될 전망이다.

런던 킹스대학 치과연구소가 ‘타이드글루시브’라는 약(임상시험 중인 알츠하이머 치료약)을 소량 사용하면 치아의 내부를 형성하는 ’상아질‘의 성장을 촉진하여 치아를 재생할 수 있다’는 것을 발견했다. 

11. 난소암·유방암 신약
난소암의 진행을 2년 늦추고 유방암에도 효과를 나타내는 ‘PARP억제제’로 불리는 새로운 타입의 약 ‘제줄라’가 2017년 FDA로부터 승인됐다. 연구초기에는 이 약이 듣는 것은 BRCA1과 BRCA2로 불리는 유전자에 변이가 있는 여성뿐이라고 생각되었지만, 현재 더 많은 암환자에게 유효하다고 여겨지게 되었다. ‘제줄라’는 BRCA 유전자 변이가 없어도 사용할 수 있다.

12 퍼스널 로봇
2017년 사람들의 건강관리를 도와주는 개인 헬스케어 로봇이 가정에 찾아왔다. 최초 로봇인 ‘마부’는 고성능의 전자기기를 갖추고, 약제 사용을 모니터하거나 의사의 지시가 지켜지도록 동기를 부여하거나 필요하면 의사나 약사에게 연락하는 역할을 한다. 

13. 염증약이 심장케어
올해 분명하게 확인된 것은 심장병과 염증과의 관계. 심장병을 치료하는 열쇠가 될 가능성을 제시한 것은 염증을 가라앉히는 약이다.

하버드대 의대 폴리도카 교수는 ‘심장발작의 대부분이 콜레스테롤이 높지 않아도 일어나는 사실을 감안하면 염증을 겨냥한 치료로 환자를 구할 수 있을 지도 모른다’는 생각으로 연구를 추진했다. 심장발작을 경험한 1만명 이상을 대상으로 하는 연구에서 염증을 가라앉히는 약을 주사하여 두 번째 심장발작 또는 뇌졸중을 15% 줄였다고 한다. 이 ‘카나키누맙’이라는 약을 연4회 주사받으면 암의 사망도 줄이고 폐암도 줄이는 것으로 알려지고 있다.

14. 병을 제거하는 DNA 편집
2017년 처음으로 성공한 연구가 인간배아의 DNA편집이었다. 갑자기 죽음을 초래하는 유전자변이를 제거할 수 있게 된 것이다. 이에 따라 ‘헌팅턴병’ ‘테이색스병’ ‘낭포성섬유증’과 같은 중하고 치명적인 유전병을 미리 예방할 수 있을 가능성이 높아졌다.  

연구에 사용된 것은 ‘크리스퍼 캐이스9(CRISPR-Cas9)’이라고 부르는 유전자 편집기술. 다만, 미국이 유전자조작을 한 배아를 사용하는 임상시험을 금지하고 있기 때문에 미국내에서 수정란을 여성에게 이식할 수는 없다.

15. 통증을 완화하는 가상현실
2017년 가능성을 높인 것이 가상현실을 이용한 치료이다. 연구에 따르면 이 하이테크를 이용한 치료를 하면 약과 같은 진통제의 효과를 볼 수 있다는 것. 

미국 로스앤젤레스 체다즈 사이나이병원은 ‘가상현실을 볼 수 있는 고글을 통해서 기분을 좋아지게 하는 영상을 봄으로써 통증수준을 24%까지 저하시킬 수 있었다’는 결과를 내놓았다. ‘이는 마약성이 있는 오피오이드와 동등 또는 그 이상의 효과’라고 이 병원의 건강서비스 연구소는 말한다.
 
긍정적인 경험을 뇌로 느낌으로써 고통으로부터 주의를 돌리는 매커니즘으로 볼 수 있다. 높은 효과가 확인된 사람은 특히 통증이 강한 사람들이었다.

16. 사람에게 이식하기 위한 돼지 장기
사람에게 안전하게 이식할 수 있도록 유전자개량을 한 ‘디자이너 새끼돼지’가 탄생했다. 종의 울타리를 넘어 기관을 이식하는 이종이식이 현실로 다가온 것이다.

이런 수술을 실현시키기 위해서 1세기 이상에 걸쳐서 시행착오를 반복해 왔다. 수많은 목숨을 구할 수도 있었지만, 인간을 위한 장기이식은 항상 부족했고, 현재도 이식을 기다리는 사람은 긴 줄을 만들고 있다.

새끼돼지를 만들어 낸 곳은 ‘이 제네시스’라는 회사. 인간에게 위험한 바이러스가 될 수 있는 24개 이상의 돼지 유전자의 카피를 하이테크유전자 편집 툴 크리스퍼로 제거했다.

17. 획기적인 유전자 치료
2017년 미국에서 처음으로 유전자 치료가 가능해졌다. FDA가 승인한 노바티스의 ‘킴리아’가 화학요법에 효력이 없는 급성 림프성 백혈병 어린이나 젊은이에게 효과를 발휘해 의학의 이노베이션으로 평가받고 있다.

18. 안티에이징약
노화과정에 대한 단서가 발견되면서 안티에이징약이 5년 이내 등장할 가능성이 높아졌다.

‘상처받은 DNA를 복원하는데 사용하기 위해 특정된 것이 ‘NAD’라고 부르는 화합물. NAD는 나이를 먹어감에 따라 줄어든다’고 하버드대학 의학부 데이비드 싱글레어 교수는 설명한다.

싱클레어 교수는 동물실험을 통해 ‘NAD레벨을 높이기 위해서 먹이에 NMN이라는 NAD 관련된 화합물을 배합하면 좋다는 것’을 발견했다. 

19. 목소리로 질병을 발견
전화로 2,.3개의 단어를 말하는 것만으로 질병을 찾아낼 수 있을 전망이다. 몇몇 기업이 목소리의 미묘한 특징으로 육체적 또는 정신적 질병을 찾는 연구를 진행 중에 있다. 2016년 메이요 클리닉이 이스라엘기업과 실시한 연구에 따르면 심장병과 관계있는 목소리의 특징이 12가지 이상으로 특정되었고, 그중 하나가 있을 때에는 질병의 가능성이 19배가 되는 것을 알아냈다.

또, 손데헬스사는 우울증을 예측하기 위한 소프트웨어의 개선을 추진하던 중 사람이 알아차리지 못하는 1000분의 1초 단위의 목소리 변화를 감지하여 목소리의 미묘한 변화를 계측하여 신경, 근육, 호흡기관의 건강상태를 조사했다. 우울증 환자는 특정 음이 지연되는 사람도 있었다고 한다.

목소리를 분석을 통해 건강관리가 간단해 지고, 기존에는 알지 못했던 심각한 질병도 발견할 수 있을 전망이다. 

20. 식물의 구조로 심장 구원
심장발작이 일어나면 산소결핍으로 심장세포가 죽게 된다. 그래서 의사는 막힌 동맥에 최대한 빨리 혈액을 흘려보낸다.

스탠퍼드대 심장 흉부외과 조셉 우 교수는 ‘전혀 별개의 방법으로 심장에 산소를 전달하는 방법을 모색했다. 식물이 햇빛을 통해 이산화탄소에서 산소를 만들어 내는 광합성을 응용한 것이다. 식물처럼 광합성을 하는 박테리아를 상처 입은 래트의 심장에 주사하고 박테리아에 빛을 비추면 그 치료를 받지 않은 경우보다 산소레벨이 25배나 높아지는 것을 알 수 있었다. ‘이것이 상처 입은 조직에 산소를 공급하는 새로운 방법이 된다면 의학적 대응이 크게 달라질 가능성이 있다’고 우 교수는 말했다.