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미 존스홉킨스 의대 연구진, 알츠하이머병 환자의 머릿속에 「뇌 심부 자극장치」를 이식 (출처: KISTI) |
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3348 |
등록일시 |
2012-12-13 17:08 |
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존스홉킨스 의대의 연구진은 미국 최초로, 초기 알츠하이머병 환자의 뇌 속에 뇌기능 조율기(심장박동 이상 환자에게 이식하는 페이스메이커와 유사한 장치)를 이식하는 수술을 실시하였다. 이는 수천 명의 파킨슨병 환자에게 이미 사용되고 있는 뇌 심부 자극(deep brain stimulation)과 마찬가지 방법으로, 알츠하이머병 환자의 기억력을 향상시키고 인지기능 저하를 역전시키는 방법이 될 것으로 기대된다.
"알츠하이머병은 환자들이 평생 동안 소중히 간직하고 있는 소중한 기억을 서서히 송두리째 앗아가고, 간단한 일상생활조차 하지 못하게 만든다. 그러나 알츠하이머병을 효과적으로 치료할 수 있는 약물은 현재 개발되지 않았다. 이번 수술은 미 연방정부의 지원을 받아 진행되는 다기관 임상시험(multicenter clinical trial)의 일부로 실시되었다. 이 임상시험은 알츠하이머병의 진행을 지연시키거나 중단시키기 위해 기획된 임상시험으로, 알츠하이머병과 관련된 임상시험의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다"고 연구진은 말했다. 최근 참담한 실패를 거듭해 온 약물요법 대신, 이번 임상시험의 연구자들은 저전압의 전기부하(low-voltage electrical charges)를 환자의 뇌에 직접 적용하는 것에 초점을 맞추고 있다.
연구진은 2010년에 실시된 예비 안전성 연구(preliminary safety study)의 일환으로, 캐나다에 거주하는 알츠하이머병 환자 6명의 뇌 속에 뇌기능 조율기(뇌 심부 자극장치)를 이식하고 경과를 관찰해 왔다. 관찰 결과, 경미한 알츠하이머병을 앓던 환자들은 지난 13개월 동안 포도당 대사가 꾸준히 증가한 것으로 확인되었으며, 이에 반해 대부분의 대조군 환자들은 동일한 기간 동안 포도당 대사가 감소한 것으로 나타났다. (포도당 대사의 증가는 뉴런의 활성을 판단하는 지표로 사용된다.)
미국인으로서는 최초로 이번 임상시험에 참가한 환자는 존스홉킨스 병원에서 이미 수술을 받았고, 두 번째 환자는 올해 12월 안에 수술을 받을 예정이다. 존스홉킨스 병원에서 수술을 집도하는 의사는 윌리엄 앤더슨 박사다. "최근 베타아밀로이드를 겨냥하는 약물들에 대한 임상시험이 실패로 돌아감에 따라, 이를 대체할 수 있는 전략이 절실히 요구되고 있다"고 좁스홉킨스 의대의 정신과학 및 행동과학 교수로, 이번 임상시험과 관련하여 존스홉킨스 병원의 업무를 총괄하는 폴 로젠버그 박사는 말했다. "이번 임상시험은 기존의 방법과 매우 다른 접근방법을 채택하고 있는데, 그것은 인간의 뇌기능을 기계적 방법으로 향상시킨다는 것이다. 이는 노화와 관련된 모든 질병을 치료하는 새로운 방법을 제시할 것으로 기대된다"고 그는 덧붙였다.
이번 임상시험의 정확한 명칭은 존스홉킨스 의대와 토론토 대학이 공동으로 주관하는 ADvance Study이며, 2013년 이후 약 40명의 환자들이 존스홉킨스 병원과 4개의 북아메리카 소재 병원에서 뇌 심부자극 장치(deep brain stimulation implant)를 이식받을 예정이다. 연구진은 임상시험 참가 여부를 환자 자신의 의사에 따라 결정하므로, 오직 경미한 인지기능 손상 환자들만이 자신의 의사에 따라 이번 임상시험에 참가할 수 있다. 미 국립 노화연구소의 지원을 받아 수술을 실시하는 다른 병원들의 이름은 토론토 대학, 펜실베이니아 대학, 플로리다 대학, 배너 헬스시스템(애리조나주 푀닉스 소재)이다. 한편 의료기기 전문업체인 펑셔널 뉴로모듈레이션(Functional Neuromodulation)社도 이번 연구를 지원한다.
"우리는 이번에 이식하는 「뇌 심부 자극장치」가 알츠하이머병을 치료하는 새로운 방법으로 등장할 것이라는 기대에 부풀어 있다"고 존스홉킨스 기억력 및 알츠하이머 치료센터(볼티모어 소재)의 소장을 맡고 있는 콘스탄틴 리케트소스 박사는 말했다. 리케트소스 박사에 의하면, 「뇌 심부 자극장치」를 알츠하이머병 환자의 뇌에 이식하는 방법은 아직 실험단계에 있지만, 80,000명 이상의 파킨슨병 환자들의 경우 이미 지난 15년 동안 이 장치를 이식받아, 그 중의 상당수는 경직(tremors)이 감소하고 약물 복용량이 감소한 것으로 밝혀졌다고 한다. 한편 다른 과학자들은 「뇌 심부 자극장치」를 난치성 우울증과 강박반응성 장애(obsessive-compulsive disorder) 환자에게 사용하는 방법을 연구 중이다.
수술 방법을 살펴보면, 환자의 두개골에 구멍을 뚫어 뇌 양쪽의 뇌궁(fornix)에 전선(wire)을 이식하게 된다. 뇌궁은 해마로 전달되는 정보가 통과하는 경로이며, 해마는 학습이 시작되고 기억력이 생성되는 곳으로, 알츠하이머병의 초기증상이 나타나는 곳이기도 하다. 전선은 페이스메이커와 유사한 자극장치(stimulator)에 연결되는데, 자극장치는 1초당 130번에 걸쳐 미세한 전기자극을 발생시켜 뇌에 보낸다. 로젠버그 박사에 의하면, 환자는 전기가 흐른다는 것을 전혀 느끼지 못한다고 한다.
이번 임상시험에서 모든 환자들은 「뇌 심부 자극장치」를 이식받게 된다. 환자들은 2개 그룹으로 나뉘어 한 그룹은 수술이 끝난 후 2주 만에 자극장치의 전원을 켜고, 다른 그룹은 1년 후에 자극장치의 전원을 켤 예정이다. 그러나 환자와 의사 모두, 특정 환자가 어느 그룹에 속하는지를 알지 못한다. "「뇌 심부 자극장치」는 그 자체로서 알츠하이머병의 치료방법이 될 수 있지만, 비침습적 알츠하이머병 치료법을 개발하는데 응용할 수 있는 새로운 원리를 제공할 수도 있다"고 로젠버그 박사는 말했다. 전문가들에 의하면, 효과적인 치료법이 개발되지 않는 한 2050년이 되면 65세 이상의 노인 중에서 알츠하이머병에 걸리는 사람들의 수가 지금의 3배(520만 명 → 1,100만~1,600만 명)로 증가할 것이라고 한다. 이번 임상시험이 알츠하이머병의 당면한 위협을 제거하는 획기적인 결과를 도출하기를 기원한다.
※ 원문정보: Johns Hopkins Medicine (2012, December 5). In U.S. first, surgeons implant brain `pacemaker` for Alzheimer`s disease. ScienceDaily. Retrieved December 7, 2012, from http://www.sciencedaily.com /releases/2012/12/121205102615.htm
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