"파킨슨병 치료 효과 2.5배 높일 방법 찾았다"...관련 시장도 주목

파킨슨병은 뇌의 특정 부위가 아니라, 인지·행동을 조율하는 뇌 네트워크에 이상이 있을 때 발생한다 것이 미국과 중국의 공동 연구팀에 의해 밝혀졌다.

미국 세인트루이스 워싱턴대 의대와 중국 베이징대 공동 연구팀은 파킨슨병 치료를 받는 환자 860여명의 뇌 데이터를 분석한 결과, 뇌 운동피질 내 '체성-인지 행동 네트워크'(Somato-Cognitive Action Network, SCAN) 영역과 정서·기억·운동 조절을 담당하는 피질하부 간 과도한 연결성이 파킨슨병의 특징임을 확인했다고 밝혔다. 이 같은 내용은 지난 5일 과학 저널 네이처(Nature)에 실렸다.

파킨슨 환자 860명 뇌 들여다보니...원인은 'SCAN' 영역

파킨슨병은 신경계 퇴행현상 중에 하나다. 고령이 될수록 걸릴 확률이 더 높아진다. 이에 질병관리청에 따르면 전 세계 파킨슨병 환자 수가 2021년 1177만명에서 2050년에는 2500만명 수준에 이를 것으로 보고 있다.

기존에는 파킨슨병이 중뇌에 있는 '흑색질'이라는 부분의 도파민 신경세포가 소실되면서 발생하는 질환으로 인지했다. 이에 기저핵과 시상, 운동피질의 회로가 이상해지고 손떨림과 경직 등의 증상을 야기한다는 것이다.

다만 실제 환자를 보면 수면장애, 기립성 저혈압 같은 자율신경계 증상이나 인지기능 저하, 피로, 정신 이상 등 비운동성 증상이 동반되는 경우가 많았다.

이에 연구진은 파킨슨병 환자 860명 이상의 뇌 영상을 분석했고, 그 결과 파킨슨병 환자들의 뇌는 파킨슨병 관련 뇌 영역들이 특정 움직임을 담당하는 다른 운동피질 영역보다 SCAN 영역과 더 강하게 연결된 것으로 확인됐다.

SCAN은 신체 움직임을 조절하는 뇌 영역인 운동피질 안에 있으며, 행동 계획을 움직임으로 전환하고 그 실행 결과에 대한 피드백을 받는 역할을 한다.

이런 강한 연결성은 본태성 떨림 같은 다른 운동 장애에서는 관찰되지 않았다.

SCAN 영역 자극 치료, 치료 효과 2.5배 높다

이에 연구진은 환자를 두 그룹으로 나눠 실험을 진행했다. 한 그룹은 경두개 자기자극(TMS) 요법을 SCAN 영역을 표적화해 적용하고 다른 그룹은 주변 운동피질 영역에 적용한 결과 SCAN을 표적화했을 때 증상 개선 효과가 2배 이상 큰 것으로 나타났다.

또한 자기공명영상(MRI)를 사용한 고강도 집속초음파(HIFU) 치료에서도 표적이 SCAN 영역과 가까우면 치료 효과가 증가했다. 반면 기존의 접근 대상이었던 운동피질을 표적한 결과 치료 효과가 유의미하지 않았다.

연구진은 "뇌심부자극(DBS), 경두개 자기자극(TMS), 집속 초음파 자극, 약물 치료 등 네 가지 치료법 모두에서 SCAN과 피질하부 간 과잉 연결성을 줄일 때, 행동 계획과 조절을 담당하는 회로의 활동이 정상화되고 증상 개선 효과도 가장 큰 것으로 나타났다."고 밝혔다.

이를 토대로 SCAN을 밀리미터(㎜) 단위 정확도로 표적화할 수 있는 경두개 자기자극(TMS) 치료 시스템을 개발해 적용한 결과, SCAN 표적 그룹은 2주 후 반응률이 56%로 인접한 뇌 영역 자극 그룹(22%)보다 치료 효과가 2.5배 높았다.

워싱턴대 의대 니코 도젠바흐 교수는 "이 결과는 SCAN을 맞춤형으로 정밀하게 표적화하면 파킨슨병을 훨씬 성공적으로 치료할 수 있음을 시사한다"며 "SCAN 내부 활동을 변화시키면 증상 완화에 그치지 않고, 질병의 진행을 늦추거나 되돌릴 가능성도 있다"고 말했다.

영향 받을만한 국내 기업은?

연구를 이끈 도젠바흐 교수는 "비침습적 치료는 뇌 수술이 필요 없어 뇌심부자극보다 훨씬 이른 시점부터 신경조절 치료를 시작할 수 있다"고 언급했다. 국내 시장서 DBS, MRI 유도 HIFU 등 뇌 자극 기기를 만드는 기업에 대한 관심도 높아질 것으로 보인다.

DBS는 전 세계 1위 기업인 메드트로닉이, MRI 유도 HIFU는 이스라엘 의료기기 기업 '인사이텍' 등이 각각 국내에 공급하고 있으며, 국내 기업 중 제조 기업은 확인되지 않는다.

반면 TMS의 경우는 브레인스웨이, 메그스팀 등 해외 기업도 국내 시장에 진출해있지만, 국내 제조 기업도 있다. 대표적으로는 전자약 제조 기업인 리메드가 있으며, 후발주자로는 케이원메드와 에이티엔씨 등이 있다. 이 중 리메드는 현재 뇌연구원, 칠곡병원과 함께 파킨슨병을 적응증으로 한 TMS의 임상적 적용에 대해 수년간 연구 중이다. 김민석 리메드 최고의학책임자(CMO)는 "현재 식약처의 탐색임상 승인을 목전에 두고 있다"고 밝혔다.

다만 아직까지 이같은 치료방식에 대한 임상적 적용은 추가 연구가 필요하다는 입장이다. 며 "다만 임상 적용을 위해서는 SCAN의 다른 요소들이 파킨슨병의 다양한 증상에 어떤 영향을 미치는지 더 많은 기초 연구가 필요하다"고 말했다.

오현아 기자 5hyun@hankyung.com