dbs 시스템 어떤 변화가 생길까 에너지 하베스팅 기술과 충전 시스템의 결합 하이브리드 방식 에너지가 대안이다

 나노 자기유전학 기술을 이용한 파킨슨병 치료가 현재 팩트에 맞춰 어디까지 발전해있냐

나노 자기유전학 기술을 이용한 파킨슨병 치료는 동물 실험 단계에서 유의미한 진전을 보였으나, 아직 인간 대상 임상 시험까지는 이르지 못한 상태입니다. 현재까지의 발전 상황은 다음과 같이 요약됩니다.

1. 동물 모델에서의 성과

운동 기능 개선: 마우스 모델에서 나노 크기의 자석을 뇌의 시상하부 핵(STN) 신경세포에 부착한 후 외부 자기장을 가해 운동 증상(진전, 강직 등)을 건강한 수준으로 회복시켰습니다. 특히, 반복적 자기장 노출 시 치료 효과가 1/3 이상 유지되었습니다.

비침습적 접근: 기존의 뇌심부 자극술(DBS)과 달리 뇌 내 전극 삽입 없이 무선으로 신경세포를 활성화하는 기술이 개발되었습니다.

2. 기술 메커니즘

유전자 편집과 결합: 신경세포 표면에 Piezo1 이온 채널을 발현시키고, 나노 자석(m-Torquer)의 기계적 힘으로 채널을 활성화해 신호 전달을 유도합니다.

표적 전달 시스템: 항체를 활용해 나노 자석이 특정 신경세포에 선택적으로 결합하도록 설계되어 주변 조직 손상 없이 정확한 치료가 가능합니다.

3. 한계와 과제

장기적 안전성 검증: 치료 후 뇌 조직 손상은 관찰되지 않았으나, 인체 적용 전 면역 반응 및 부작용 평가가 필요합니다.

유전자 전달 효율: CRISPR/Cas9 기술과 결합한 유전자 치료의 경우, 장기적 유전자 발현 지속성이 해결 과제로 남아 있습니다.

4. 향후 전망

다양한 신경 질환 적용 가능성: 파킨슨병 외에도 알츠하이머, 간질 치료로의 확장이 기대됩니다.

임상 시험 준비: 2025년 현재, 인간 대상 전임상 연구 설계가 진행 중이며, 향후 5~10년 내 임상 시험 개시를 목표로 하고 있습니다.

이 기술은 기존 치료의 한계를 극복할 잠재력을 갖췄으나, 안전성 및 효능 검증을 위한 추가 연구가 필요한 단계입니다.

혁신적 전환점: 뇌 속 전극 없이 치료하는 파킨슨병

파킨슨병 치료의 대표적 방법 중 하나인 DBS(뇌심부자극술)는 지금까지 뇌 속에 전극을 삽입하고 전기 자극을 주는 방식이었습니다. 하지만 이제는 더 이상 복잡한 수술도, 배터리 교체도 필요 없는 미래형 치료법이 등장했습니다.

기초과학연구원(IBS) 천진우 단장 연구팀이 개발한 ‘나노 자기유전학 기반 DBS’ 기술이 그 주인공입니다. 이 기술은 뇌에 삽입한 작은 나노입자에 외부에서 자기장을 쏘는 것만으로 뇌세포를 무선으로 자극해 운동 능력을 개선할 수 있는 전혀 새로운 방법입니다.

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🔬 기존 방식의 한계를 넘어선 '비침습적 기술'

파킨슨병 환자는 대부분 떨림, 경직, 운동 장애 등으로 일상생활이 어렵습니다. 지금까지는 뇌 속에 전극을 이식하고, 지속적으로 전기 자극을 주어야 했지만, 이 방식은 출혈, 감염, 배터리 문제 등 여러 부담이 있었습니다.

하지만 나노 자기유전학 기술은 외부 자기장만으로 특정 뇌 부위의 신경세포를 자극할 수 있어, 이식 없이도 치료가 가능하며 부작용을 최소화할 수 있습니다.

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📈 실제 실험에서 입증된 효과

천진우 연구팀은 파킨슨병 모델 쥐에게 나노입자를 주입한 뒤, 하루 30분씩 2주간 자기장을 자극했습니다. 그 결과:

• 신경세포 활성도 10배 증가

• 균형감각과 운동성 2배 이상 향상

• 자극 중단 후에도 35%의 운동 능력 유지

이는 기존의 DBS와 비교해도 지속 가능성 면에서 획기적인 전환점이라고 볼 수 있습니다.

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🌍 향후 적용 범위: 뇌전증·알츠하이머까지

이 기술은 파킨슨병을 넘어 뇌전증, 알츠하이머, 강박증 등 다양한 신경 질환에도 활용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 외부 자기장을 활용한 자극 방식은 인체에 부담을 줄이면서도 정밀하게 뇌를 조절할 수 있다는 점에서, 차세대 비침습 뇌치료 기술로 각광받고 있습니다.