'초음파 자극'만으로 치매 치료?‥어디까지 왔나[과학을읽다]

[인터뷰] 동물실험으로 가능성 제시한 김태 GIST 교수

초음파 자극을 통해 동물 모델의 치매 원인 물질을 제거하고 뇌 활동을 개선시킨 실험 모식도. 그림 제공=광주과학기술원(GIST)

[아시아경제 김봉수 기자] 지난해 12월 김태·김재관 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 교수 연구팀이 초음파 자극을 통해 알츠하이머 치매 원인 물질 제거 및 증상 개선 가능성을 제기해 관심을 끌었다. 알츠하이머 치매를 발병시킨 생쥐를 상대로 초음파 자극을 하루 2시간씩 줬더니 원인 물질이 줄어들고 뇌 각 부위 간 연결성도 개선됐다는 연구 결과였다. 김태 교수(사진)는 아시아경제와의 서면 인터뷰를 통해 "현재까지는 인체에 무해하며 앞으로 안전성·유효성을 검증해 실제 임상에서 사용될 수 있도록 노력 중"이라고 밝혔다. 다음은 김 교수와의 일문일답.

김태 GIST 교수.

-이번 실험의 의미를 자세히 설명해달라.

△40Hz 감마파 주파수로 청각 및 시각 자극을 통해 알츠하이머병의 원인 물질 중 하나인 아밀로이드베타를 감소시킨 연구는 5년여 전부터 진행됐다. 이번 연구는 소리나 빛이 아닌 초음파를 40Hz 리듬으로 뇌를 직접 자극했다는 점에서 기존 연구와 차별성이 있다. 소리나 빛으로 감각기관을 자극하면 그 자체로 불편함을 느낄 수 있으나 초음파는 사람이 들을 수 없는 주파수이므로 상대적으로 불편감이 적다.

-초음파 자극이 그런 현상을 일으키게 된 기전은.

△기존 연구에서 감마 영역의 주파수로 뇌를 자극하면 뇌 안의 면역세포인 미세아교세포가 활성화되는데, 이 세포들의 탐식작용이 높아지는 것으로 보고되고 있다. 즉 아밀로이드베타를 미세아교세포가 제거할 수 있는 형태로 전환이 일어나는 것이다. 우리의 실험에서도 미세아교세포의 활성화가 일어나는 것이 확인됐다.

-40Hz의 초음파로 인간의 뇌를 자극할 경우 위험하지 않나.

△초음파는 의료 진단영역에서 널리 사용되고 있다. 다만 알츠하이머병에서는 아밀로이드베타로 인한 혈관병리가 흔하기 때문에 출혈에 대한 우려가 있다. 이번 연구에서 미세 출혈 여부를 살펴보기 위해 조직 검사를 시행했는데, 미세출혈의 증가는 없어서 위험성을 발견하지는 못했다. 다만 사람에서도 그러한지는 면밀한 연구가 필요하다.

-앞으로 임상 사용을 위한 과제는.

△의료기기가 임상에 쓰이려면 안전성과 유효성을 검증해야 한다. 과학적으로도 초음파 자극이 뇌 안의 세포들에 어떤 영향을 주는지 연구가 선행돼야 한다. 초음파는 공기를 통과할 수 없기 때문에 초음파 발생장치와 인체 사이에 전달을 위해 물이나 젤 같은 매개체도 필요하다. 이러한 과제들을 해결해야 실제 임상에서 사용될 수 있을 것 같다.

-실제 임상 사용까지 얼마나 걸리나.

△현재로선 얼마나 시간이 필요한지 예측하기 어렵다.