5명 중 1명…윤종신 앓고 있는 '원인 없는 병' 치료 기술(11.17)

[KISTI 미래유망기술①] 건강한 사회위한 '자가면역질환 치료기술·광유전학기술'

최근 KISTI(한국과학기술정보연구원·원장 한선화)가 코엑스에서 미래유망기술세미나를 개최하고 '미래유망기술 10선'을 공개했습니다. 미래유망기술은 ▲건강한 사회 (자가면역질환 치료기술/광유전학기술) ▲스마트한 사회(생체모방로봇/학습분석기술) ▲창의적 융합사회(클라우드 환경 보안기술/4D 프린팅) ▲안전한 사회(무인수송기술/지능형 교통 시스템 V2X 기술) ▲지속가능한 자연과 사회(리튬황전지/메타물질 응용기술) 등으로 5대 국가미래상 별로 선정되었습니다. KISTI가 선정한 기술들이 우리 삶에 어떤 영향을 미칠까요. 국가미래상별로 기술을 분석해 알리고자 합니다. 많은 관심 부탁드립니다. [편집자주]

인생 100세 시대다. 과학기술 발전으로 인간의 삶은 풍요로워졌고 수명도 길어졌다. 하지만 수명 연장으로 우리는 암, 치매 등과 같은 질병에 맞닥뜨리게 됐다.

행복하고 즐거운 100세 시대를 위해 질병 치료가 중요해진 지금, '건강한 사회'를 위해 KISTI가 선정한 미래유망기술 ‘자가면역질환 치료기술'과 '광유전학기술'에 대해 알아보자.

 

◆ 5명 중 1명꼴 '자가면역질환'

 

 

▲ 자가면역질환은 5명 중 1명꼴로 가지고 있는 병이다. 이에 '자가면역질환 치료기술'이 미래유망기술로 선정됐다.<사진=KISTI 제공>

과거 가수 윤종신이 '크론병'을 앓고 있다는 사실을 공개해 눈길을 끌었다. 크론병은 소화관 전체에 걸쳐 어느 부위에서든지 발생할 수 있는 만성 염증성 장질환이다.

 

설사, 복통, 식욕 감퇴, 미열 등이 흔하게 발생한다. 또 관절염, 포도막염, 피부 증상, 섬유화 등이 일어나 담관벽이 두꺼워지면서 담관이 좁아지거나 협착이 생기는 경화성 담관염, 신장 결석 등의 장 외의 증상도 자주 나타난다.

 

크론병은 자가면역질환 중 하나로 원인은 정확히 알려져 있지 않다. 자가면역질환은 면역기능에 이상이 발생, 우리 몸의 면역세포들이 우리 몸의 장기나 조직을 공격하여 발생하는 질환을 말한다.

 

루푸스, 강직성 척추염, 다발성 경화증, 건선, 천식, 궤양성 대장염, 아프타구내염, 난치성 갑상선질환, 1형 당뇨병, 베체트병 등이 자가면역질환으로 분류되는데, 생각보다 많은 사람들이 앓고 있는 병이다. 5명중 1명꼴로 발견되며, 일부 유형의 자가면역질환으로 고통을 받고 있음에 따라 관련 시장은 지속적으로 성장할 것으로 전망된다.

 

이에 KISTI는 '자가면역질환 치료기술'을 미래유망기술로 선정했다. 물리, 화학, 분자세포학 등의 방법을 활용하여 치료할 수 있도록 하는 기술로, 타겟을 연구해 복잡한 면역질환 메커니즘을 밝히는 것이 핵심이다.

 

자가면역질환 치료기술에 성공하면 현재 치료법으로 쓰이는 스테로이드계 약물 치료를 하지 않아도 될 것으로 기대된다. 스테로이드계 약물치료를 포함한 면역억제제를 투여하는 방법은 자가면역질환의 장기적 치료나 완치를 위한 방법으로 보기 어려우며 오히려 부작용이 일어나 환자에게 부담을 안기기도 했다.

 

연구자들은 인구고령화와 환경오염의 증가로 환자수의 지속적인 증가와 미충족 의료에 대한 수요가 늘면서 관련 시장이 크게 확대될 것으로 전망하고 있다.

 

그러나 면역계가 복잡하다보니 질병을 연구하기 위한 동물 질병모델을 만들거나 새로운 타깃을 선정하는 과정, 더 나아가 임상실험에서 환자를 정하는 단계까지 많은 어려움이 있을 것으로 예상되는 만큼 '꾸준한 투자가 필요하다'고 조언했다.

 

◆ 뇌 조작 '아픈 기억 행복한 기억으로'…'광유전학기술'

 

 

▲ 뇌의 신경세포를 선택적으로 흥분 혹은 억제시키는 기술이 미래유망기술로 선정되었다. <이미지=KISTI 제공>

50년간 인간 수명 연장으로 노화관련 뇌·신경 질환이 늘고 있다. 이로 인한 사회·경제적 손실을 해결하기 위해 신종 신경정신질환 등을 치료하는 뇌연구가 중요한 연구과제로 떠올랐다.

 

 

그 가운데 KISTI가 선정한 '광유전학 기술'은 빛을 이용해 유전적으로 조작된 신경세포를 선택적으로 흥분 혹은 억제시키는 기술이다.

 

아직 연구단계이지만 광유전학 기법을 사용해 인간의 외상후스트레스장애나 불안장애 치료시장에 응용 가능할 것으로 기대된다.

 

한국의 경우 허원도 KAIST 생명과학과 교수팀과 KIST 기능커넥토믹스연구단 등이 관련기술을 연구하고 있다. 미국은 스탠포드학과 MIT가 광유전학 기술을 이용해 강박장애 증상을 만들어내고 치료하는데 성공한 바 있으며, 일본 이화학연구소는 감수성 형광단백질을 개발해 마우스 뇌의 특정부위에 유전 삽입 후 수염 1개의 자극을 통해 발생하는 뇌신경 활동의 양상을 실시간으로 이미지화하는 데 성공했다.

 

앞으로 관련분야가 더 연구개발되면 뇌에서 일어나는 세포신호전달과정이나 인지, 학습, 사회성 등과 관련된 뇌 메커니즘을 규명해 관련 산업에도 응용 가능할 것으로 예상된다.

 

그러나 아직 해결해야할 문제들도 많다. 광센서 유전자를 주입하는데 바이러스가 사용되기 때문에 안전성 확보가 요구되며, 장기적으로 빛에 민감한 단백질 유전자를 안전하게 삽입할 수 있는 기술개발을 통해 임상적용의 가능성 향상이 필요하다.

 

또 두개골에 구멍을 내고 광섬유를 연결해야 하므로 환자가 불편함과 거부감을 느낄 수 있음으로 이를 해결할 기술들도 필요할 전망이다.