뇌 수술은 이제 옛말? MIT의 '나노봇'이 혈관을 타고 뇌를 치료한다¶
원제목: Adiós a la cirugía cerebral: los 'nanobots' híbridos del MIT que viajan por tus venas para ...
핵심 요약
- MIT 연구진이 개발한 하이브리드 마이크로칩이 면역세포에 붙어 뇌 염증 부위로 이동하여 비침습적 치료를 가능하게 한다는 점입니다.
- 이 '서큘라트로닉스'는 외부 광원으로 활성화되어 유전적으로 변형된 뉴런을 조절하며, 향후 초음파나 자기장으로 대체될 가능성도 있다는 점입니다.
- 기존 뇌 수술의 위험성을 제거하고 2~3년 내 인체 임상시험을 목표로 하며, 이는 신경학 분야의 패러다임 전환을 예고한다는 점입니다.
상세 내용¶
MIT 연구진이 뇌 질환 치료의 새로운 지평을 열 수 있는 혁신적인 기술을 개발했습니다. 이 기술은 10마이크로미터 크기의 초소형 무선 마이크로칩을 이용하며, 마치 '나노봇'처럼 우리 몸의 혈관을 통해 이동합니다.
이 마이크로칩은 백혈구의 일종인 단핵구(monocyte)에 부착되어, 단핵구가 염증이나 손상된 뇌 부위로 자연스럽게 이동하는 경로를 활용합니다. 연구진은 이를 '세포 자율 주행'이라고 부르며, 뇌 안에서 발생하는 염증 반응이 마치 신호등 역할을 하여 칩이 정확한 목표 지점으로 안내된다고 설명했습니다.
목표 지점에 도달한 마이크로칩은 외부에서 조사되는 빛에 의해 활성화됩니다. 이를 통해 유전적으로 변형된 뉴런의 활동을 정밀하게 조절하여, 뇌졸중, 뇌종양, 간질 등 다양한 질환을 치료할 수 있습니다. 특히, 이 기술은 뇌를 직접 열어야 하는 기존의 침습적 수술 방식과는 달리, 정맥 주사만으로 치료가 가능하다는 점에서 큰 장점을 가집니다.
MIT 연구진은 이 기술을 '서큘라트로닉스(circulatronics)'라고 명명했으며, 이는 혈액 순환(circulation)과 전자공학(electronics)의 융합을 의미합니다. 이러한 접근 방식은 기존 뇌 임플란트의 수술 위험, 감염, 부작용 등의 문제를 근본적으로 해결할 수 있습니다. 또한, 칩은 사용 후 자연적으로 분해되거나 제거되도록 설계되어 장기적인 생체 적합성 문제도 해결했습니다.
현재 이 기술의 상용화를 위한 주요 과제는 유전적으로 뉴런을 변형해야 한다는 점입니다. 연구진은 이를 해결하기 위해 초음파나 자기장으로 칩을 활성화하는 방법을 개발 중이며, 이 기술이 성공적으로 개발된다면 인간 대상 임상시험이 더욱 수월해질 것으로 기대됩니다. 연구진은 2~3년 내에 공격적인 뇌종양인 교모세포종(glioblastoma) 치료를 목표로 임상시험을 시작할 수 있을 것으로 전망하고 있습니다. 만약 이 기술이 영장류 및 인간에게서도 성공적으로 검증된다면, 뇌를 직접 열지 않고 내부에서부터 치료하는 신경학 분야의 패러다임 전환이 이루어질 것입니다.
편집자 노트¶
이번 MIT 연구진의 '나노봇' 기술 발표는 뇌 질환 치료의 미래를 엿볼 수 있는 매우 흥미로운 소식입니다. 단순히 '작은 기계'가 뇌를 돌아다닌다는 점도 놀랍지만, 우리가 가진 몸의 면역 시스템을 이용해 목표 지점까지 스스로 이동한다는 점이 핵심입니다.
이 기술의 가장 큰 의의는 바로 '비침습성'입니다. 현재 뇌 수술은 성공률이 높더라도 감염, 출혈, 신경 손상 등 심각한 부작용의 위험을 동반합니다. 하지만 이 '서큘라트로닉스'는 정맥 주사만으로 뇌 깊숙한 곳까지 도달하여 치료할 수 있게 함으로써, 환자들의 고통과 회복 기간을 획기적으로 줄일 수 있을 것입니다. 마치 몸 스스로가 약물 운반 시스템을 구축하는 것과 같다고 볼 수 있습니다.
물론 아직 해결해야 할 과제도 있습니다. 유전자 변형 뉴런이라는 부분은 기술적인 장벽이자 윤리적인 논쟁을 불러일으킬 수도 있습니다. 하지만 연구진이 초음파나 자기장을 이용한 대체 방안을 모색하고 있다는 점은 매우 고무적입니다. 이러한 발전이 성공적으로 이루어진다면, 뇌졸중으로 인한 마비, 알츠하이머와 같은 퇴행성 질환, 심지어 정신 건강 문제까지 다양한 영역에서 새로운 치료 옵션을 제공할 수 있습니다. 앞으로 2~3년 후 임상시험 결과가 주목되는 이유입니다.