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두뇌 관련 질병 정확하게 진단할 수 있는 나노 기술
2019-02-18 09:30:12
이택경
▲나노기술이 두뇌 질병 진단에 유용하다는 것이 입증됐다(사진=ⓒ셔터스톡)

사람의 몸에서 기본적인 부분 중 하나가 바로 두뇌다. 두뇌는 몸 전체에 명령을 내리고 관리하는 컨트롤 타워 같은 역할을 한다. 그러나 사고가 발생하거나 질병에 걸리게 되면 삶이 변하게 되고 그동안 취해 왔던 생활방식을 바꿔야 할 수도 있다. 두뇌가 사고나 질병으로 영향을 받으면 기억 및 감각, 심지어 성격과 행동 등을 포함해 여러 가지 요소가 바뀔 수 있다. 게다가, 두뇌에 염증만 생겨도 시력 상실, 노쇠, 마비 같은 문제로 이어질 수 있다. 뇌졸중에 결린 환자는 일부 두뇌 세포가 소실돼 명확하게 사고할 수 있는 능력에 영향을 받게 된다.

두뇌 질병의 증상은 각기 다르다. 손상 정도가 중증이어서 상태가 영구적인 유형이 있는 반면, 수술이나 치료제, 물리치료 등의 치료법을 통해 치유가 가능한 두뇌 부상도 있다. 게다가, 의학이 발달함에 따라 관련 분야 전문가들은 진단과 치유에 도움이 되는 나노 기술 같은 새로운 방법을 개발하고 있다. 최근, EU 신경퇴행질환연구에 대한 공동 프로그램(JPND)이 기금을 지원한 초국가적 연구 프로젝트가 치매나 여러 두뇌 질환으로 이어질 수 있는 신경 파괴를 예방할 수 있는 방법을 연구 주제로 삼아 진행되고 있다.

한편, 마인츠의 한 연구팀도 혈액이 보다 효율적이고 정확하게 기능할 수 있는 나노 캡슐을 연구 중에 있다. 이 나노 캡슐은 두뇌 손상 부위의 표적 세포와의 상호작용 확률을 높일 수 있다. 이 연구팀은 나노 캡슐의 디자인을 적절하게 만드는 것이 중요하다고 밝혔다. 그렇지 않은 경우, 신장이나 간에 의해 체외로 배출되기 때문이라는 것이 연구팀의 설명이다. 연구팀은 표적 세포가 흡수 및 인식할 수 있도록 단백질로 구성된 특수 라벨을 캡슐 표면에 부착했다고 덧붙였다.

▲현대 과학자들은 나노캡슐 개발을 연구 중이다(사진=ⓒ셔터스톡)

두뇌 질병 치료를 위한 나노 기술

두뇌 질병을 앓고 있다는 것은 환자나 가족에게 매우 어려운 일일 수 있다. 질병에 걸린 순간 삶은 송두리째 변하게 된다. 하지만 다행스러운 것은 기술이 발달하면서 의료 서비스 또한 개발되고 있고 여러 가지 두뇌 질병을 정확하게 진단하는 데 도움이 되는 고급 기술을 사용해 환자가 질병을 극복할 수 있게 도울 수 있다는 것이다. 한편, 여러 분야의 연구자들이 모여 엑시트(EXIT, Exosomes Isolation Tool, 엑소좀 분리 툴)이라는 이름의 프로젝트 하에서 알츠하이머병을 앓고 있는 환자에게서 채취한 샘플의 엑소좀을 연구하기 위해 분석 툴을 개발했다. 엑소좀이란 자연 나노 규모의 입자로써 대부분의 세포에서 배출하는 것이다. 이 입자는 분리하는 것이 쉽지 않기 때문에 과학자들은 이 입자의 프로세스를 연구하면 나노 기술 개발에 도움이 될 것으로 믿고 있다.

나노 입자는 보다 효과적인 치료법 개발에 도움이 될 수 있다. 약물 전달부터 질병 감지까지 광범위한 범위를 개선할 수 있기 때문에 전문가들은 나노 입자가 표적 치료 개발에 유리하게 작용할 수 있을 것이라고 믿고 있다.

치매에 대한 이해

치매란 환자의 정신 능력이 쇠약해지는 증상으로 정의할 수 있다. 그리고 알츠하이머병이 치매 환자의 60~ 80%를 차지하고 있다. 종종 치매를 ‘노망’이나 ‘노인성 치매’로 잘못 알고 있는 경우가 많다. 이는 중증의 정신 능력 쇠퇴를 노화의 한 과정이라고 치부해버리는 고정관념 때문이다. 치매를 앓고 있는 사람은 일상에 냉담하거나 무관심해질 수 있으며 상황을 통제하는 데 문제를 갖게 된다. 그리고 사교적인 장소를 어려워하거나 관심을 잃게 된다.

현재로써는 치매를 완치할 치료법이 개발되지 않았지만 질병 진행 속도를 늦추고 정신 기능을 유지하는 몇 가지 방법은 있다. 정확한 진단을 통해서만 치매 환자에게 올바른 치료를 제공하고 가까운 거리에서 치매 환자를 위한 계획을 세울 수 있다. 치매 증상은 시간이 갈수록 악화되는 경향이 있다. 따라서 치매 말기 단계에 이르면 혼자서 할 수 있는 일이 거의 없어지고 의사소통 능력도 잃게 된다.


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