척수손상 치료길 열리나?…‘하반신 마비’ 쥐 걷게 하는 데 성공

해마다 전 세계에서 5만 명이 넘는 사람이 불의의 사고로 입게 되는 척추손상(SCI). 손상 부위를 기점으로 하반신부터 심하면 목 밑까지 마비될 수도 있다.

그런 안타까운 상황에 처한 사람들을 위해 스위스 로잔공대(EPFL) 그레그와르 쿠르틴 박사팀은 지난 십여 년간 치료 기술을 모색해왔고 최근 쥐 실험을 통해 새로운 돌파구를 찾아내 큰 관심을 끌고 있다. 이들의 연구성과는 최근 테드(TED) 강연회를 통해서도 소개됐다.

이들 연구팀은 전기 자극을 이용해 하반신이 완전히 마비된 쥐를 곧바로 다시 걸을 수 있게 하는 메커니즘을 발견했다. 인간을 대상으로 한 임상 시험은 내년 여름쯤 로잔대학병원(CHUV)에서 이뤄질 전망이다.

우리 인체는 움직이기 위해 약간의 전력을 필요로 한다. 예를 들어 인간 두뇌의 전기 출력은 약 30와트(W)다.

신경회로가 손상을 입으면 전기적 신호의 전달이 제 기능을 하지 못해 종종 마비와 같은 심각한 신경 질환을 유발한다. 이는 신경계의 전기 자극으로 이런 질환을 완화하는 데 도움을 주는 것으로 알려졌다. 그 예로 파킨슨병과 관련한 진전(떨림)을 치료하는 뇌심부자극술(DBS)과 같은 치료법이 존재한다.

연구를 주관한 쿠르틴 박사는 “쥐의 뒷다리를 완벽하게 조종했다”면서 “쥐가 스스로 조절하는 것은 아니었지만 끊어진 척수가 재활성화하고 자연스럽게 걷기 위한 자극을 줬다”고 말했다.

우선 연구팀은 척수손상이라는 모델을 설정하기 위해 쥐의 척수를 절단해 뇌 신호가 척수 하부에 도달할 수 없도록 했다. 그 손상 부위에는 유연성이 있는 전극을 외과적인 수술로 심었다. 이후 전극을 통해 극소량의 전류를 흘려보내는 것으로 척수에 자극을 준 것이다.

또한 연구팀은 운동 기능을 실시간으로 확인하고 제어하기 위한 기술을 확립했다. 그 결과 쥐는 보폭과 높이에 대응할 수 있게 됐다.

지금까지 실험 쥐는 1000단계까지 실패하지 않고 계단이나 장애물을 돌파하고 걷기에 성공하고 있는 것으로 전해졌다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언스 트랜스레이셔널 메디슨’(Science Translational Medicine)의 24일 자로 게재됐다.



윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr