중증의 '치료 내성 우울증' 치료 가능한 새로운 해독기 기술 개발

2019-03-12 13:42:00 이택경 기자
▲미국에서만 성인 1,620만명이 최소 한 번 이상 주요 우울증을 앓은 경험이 있다(사진=ⓒ123RF)

미 서던캘리포니아대학(USC)의 연구팀이 두뇌의 신경 신호를 해독해 중증의 우울증을 치료하는 데 도움이 되는 획기적인 해독 기술을 개발했다.

2016년 전국 약물사용 및 건강에 대한 조사(National Survey on Drug Use and Health)에 따르면, 미국의 성인1,620만 명이 최소 한 번 이상 주요 우울증을 앓았던 경험이 있다. 이는 미국 성인의 6.7%에 해당하는 수치다. 한편, 선별적 세로토닌 재흡수 억제제(SSIR)같은 치료제와 전통 치료법은 모든 환자에게 효과가 없는 것으로 나타났다.

게다가, 미국 국립보건원(National Institutes of Health)에 따르면, 주요 우울증 환자의 33%가 기전의 치료법에 반응을 보이고 있지 않다. 질병통제예방센터(CDC)도 2018년 6월 기준, 미국을 포함한 전세계에서 자살률이 증가하고 있다고 밝혔다. 따라서 치료 내성 기분 장애를 도울 수 있는 새로운 치료법을 개발할 때가 왔다는 것이 전문가들의 중론이다.

치료 내성 우울증이란?

불행하게도, 모든 우울증 치료법이 모든 우울증 환자에게 효능이 있는 것이 아니다. 그리고 우울증 환자의 3분의 2가량은 처음 처방 받은 항우울제에 효과를 보지 못하고 있다. 메이요클리닉에 따르면, 치료제와 심리요법 같이 여러 가지 우울증 치료를 받더라도 증상이 개선되지 않는 경우 치료 내성 우울증(treatment-resistant depression, TRD)을 앓고 있다고 한다.

치료 내성 우울증에 걸린 환자는 무기력하고 다른 치료를 받으려 하지 않는 상태에 처한다. 대부분의 경우, 우울증 환자들은 치료제를 동반한 심리치료로 증상을 완화시킬 수 있다. 그러나 치료 내성 우울증의 경우, 표준 치료 및 기존 치료법으로는 충분하지 않다.

해독 기술

서던캘리포니아대학과 캘리포니아샌프란시스코대학(UCSF)의 공동 연구팀은 불안증과 우울증 같은 기분 장애를 치료할 수 있는 새로운 폐쇄형 두뇌자극요법을 개발했다.

연구를 이끌었던 미리엄 셰인키 교수는 특정한 순간 우울한 두뇌에서 발생하고 있는 일을 정확하게 그릴 수 있는 기술을 개발해 임상의들을 돕고 이 기술을 사용해 다른 기분을 유도하는 두뇌 신호를 이해할 수 있는 것이 연구 취지라고 주장했다.

예를 들어, 특정한 시간에 사람의 기분을 안다면 건강하지 못하고 쇠약해져 가는 극도의 기분을 조절하기 위해 정확한 순간에 두뇌로 전기 자극을 어느 정도 전달할 수 있을지 판단할 수 있다는 것이 셰인키 교수의 설명이다. 이 기술은 치료 내성 우울증과 다른 치료 내성 기분 장애 같이 치료하기 어려운 신경정신장애의 새로운 맞춤형 요법이 될 수 있을 것이라는 전망이다.

게다가, 연구자들은 이 신기술이 만성 통증과 중독, 외상후 스트레스 장애 같은 다른 신경정신 증상에도 효과가 있을 수 있다고 생각하고 있다.

▲우울증 환자의 3분의 2는 최초 처방받은 항우울제 효과를 보지 못했다(사진=ⓒ123RF)

작동 원리는?

연구팀은 발작 원인을 찾기 위한 표준 임상 모니터 방법으로써 두뇌에 이미 전극을 이식한 간질 환자 7명을 모집했다. 이 피험자들은 UCSF에서 며칠 간 지내면서 설문지를 작성하고 가능한 모든 실험을 받으며 전극에서 두뇌 신호를 기록했다.

셰인키 교수 연구팀은 시간이 흐르면서 변하는 기분 변인을 예측할 수 있는 새로운 해독 기술을 개발하기 위해 피험자들로부터 수집한 데이터를 사용했다.

연구팀은 기분은 두뇌의 일부가 아닌 여러 부위를 통해 나타나기 때문에 기분을 해독하는 것은 어려운 일이었다고 밝혔다. 게다가, 두뇌 부위가 기분을 유도하는 두뇌 활동성과 동조하는 방법에 대한 데이터가 부족할 뿐만 아니라 기분 그 자체를 평가하는 것도 어려운 일이기 때문에 연구 과정이 상당히 어려웠다고 덧붙였다.

연구자들은 이 같은 문제를 해결하기 위해 신경 신호를 조사하는 동시에 기분을 측정하는 새로운 해독 시스템을 개발한 것이다. 셰인키 교수 연구팀은 7명의 피험자들에게 이식된 전극으로 기록된 두뇌 신호를 분석할 수 있는 해독기를 만들었다. 그리고 두뇌의 모든 부위 전반에서 발생하는 두뇌 신호를 지속적으로 기록됐으며 환자들은 실험을 하는 내내 기분을 보고했다.

그 결과, 연구팀은 피험자의 기분과 일치하는 두뇌 신호 패턴을 확인할 수 있었다. 그 후, 이 데이터를 사용해 특정한 기분과 일치하는 두뇌 신호 패턴을 인식할 수 있는 해독기를 만들었다. 그리고 며칠에 걸쳐 피험자의 기분을 예측하기 위해 이 해독기를 사용해 두뇌 신호를 측정했다.

이 새로 개발한 해독기는 신경정신질환을 앓고 있는 수백만 명 환자들에게 도움이 될 수 있으며 치료 내성 우울증과 기타 기분 장애 환자들에게도 희망이 될 수 있을 것이라는 전망이다.

[리서치페이퍼=이택경 기자]

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