주사 맞을 필요없네…반창고처럼 피부에 붙이는 미세침 패치

미세침 패치(microneedle patch)는 피부 아래 신경을 자극하지 않을 정도로 작은 바늘 여러 개를 이용한 패치로 최근 새로운 약물 투여 방식으로 주목받고 있다. 미세침 패치의 가장 큰 장점은 주사기처럼 피부를 깊이 뚫지 않기 때문에 신경을 자극하지 않아 통증이 없다는 것이다.

‘조금 따끔한 거야 참으면 되지’라고 생각할 수 있지만, 매일 주사를 맞거나 혹은 장시간 주사제를 투여해야 한다면 이야기는 달라진다. 통증이 없는 미세침 패치는 반창고처럼 피부에 장시간 붙일 수 있기 때문에 주사제로 투여해야 하는 인슐린 같은 약물도 서서히 투여할 수 있다. 백신의 경우에도 항원을 한번 대량으로 주입하는 것보다 오랜 시간 서서히 주입하는 것이 더 강한 면역 반응을 유발하고 부작용은 줄일 수 있어 미세침 패치가 새로운 백신 투여 수단으로 주목받고 있다.

퍼듀 대학 연구팀은 미세침 패치가 약물 전달 수단이 될 수 있을 뿐 아니라 물리적으로도 질병을 치료하는 수단이 될 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀이 주목한 문제는 항생제 내성균이 만드는 생물막(biofilm)이다.

거친 환경에서 살아남기 위해 서로 협력하는 것은 세균도 마찬가지다. 세균들은 주변으로 분비물을 내놓아 보호막인 생물막을 만든다. 생물막은 면역세포나 항생제처럼 세균에 유해한 세포나 물질이 쉽게 침투하지 못하게 막아 세균을 보호한다. 물론 세균 입장에서 보면 보호이지만, 만약 이 세균이 항생제 내성균인 경우 사람 입장에서는 반드시 파괴해야 할 장애물이다.

항생제 내성균은 21세기 의학이 직면한 가장 중대한 문제로 연구팀은 상처에서 생기는 감염에 주목했다. 당뇨 환자에서 자주 생기는 발의 궤양이나 욕창 환자에서 볼 수 있는 만성 궤양은 쉽게 치료되지 않고 만성으로 진행하면서 항생제 내성균 감염이 생기기 쉽다. 특히 이 세균이 생물막을 형성한 경우 더 치료가 쉽지 않다.

연구팀은 상처를 덮을 수 있는 부드러운 미세침 패치를 이용해서 물리적으로 생물막을 찢은 후 과산화칼슘(CaO2)을 분비하는 방법을 개발했다. 과산화칼슘이 산소를 발생시키면서 주변의 세균을 화학적으로 파괴하고 새로운 조직의 성장을 자극하기 때문이다. 돼지 피부를 이용한 동물 모델에서 미세침 패치는 효과적으로 생물막을 파괴하고 상처의 치유를 돕는 것으로 나타났다.

연구팀은 현재 사람을 대상으로 한 임상 시험을 준비 중이다. 이론적으로 보면 물리적으로 생물막을 파괴하기 때문에 어떤 내성균에도 효과적인 치료법이지만, 실제 사람에서 효과가 없거나 혹은 생각치 못한 부작용이 있을 수 있기 때문에 신중한 임상 연구와 검증이 필요하다. 최근 주목 받는 미세침 패치가 새로운 방식으로 인류 건강에 도움이 될 수 있을지 결과가 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com