"나노로봇, 간질·파킨슨병 치료에 혁명"

• [인터뷰]메드트로닉 신경조절사업부 칼 슈바이처 부사장

‘1나노미터(10억분의 1m, 원자 3개가 들어갈 크기)의 인공지능 로봇이 인체에 들어가 암세포를 공격하고, 점보다 작은 크기의 인체내장형 칩이 알아서 질병을 치료하는 시대.’

더 이상 SF영화 속 이야기가 아니다.

이 선봉에 메드트로닉의 ‘클로즈드 룹 시스템(Closed Loop System)’이 있다.

클로즈드 룹 시스템이란 인체에 삽입된 칩(극소형 컴퓨터)이 실시간·자동으로 건강상태를 진단해 프로그래밍 된 알고리즘으로 질병을 치료하는 ‘꿈의 의료기술’이다.

지난 16일 제8회 아시아 오세아니안 정위기능신경외과학회 참석 차 한국을 방문한 메드트로닉 신경조절사업부 칼 슈바이처 부사장.

그에 따르면 클로즈드 룹 시스템은 이미 9개월 전부터 상용화 단계에 접어들었다.

유럽과 호주, 캐나다 등의 국가에서 깊은 관심을 보이고 있으며, 적응증은 당뇨병이다.

“이 시스템의 적응증은 매우 광범위합니다. 파킨슨병과 간질 환자에게 시술되는 뇌심부자극술과의 접목·융합도 물론 가능하고요. 특히 간질로 고통받는 환자의 경우 발작이 일어나기 전에 뇌의 상태와 사전 예후를 기기가 스스로 파악해 자극치료를 하기 때문에 이 분야 신기원으로 평가받고 있습니다.”

현재 파킨슨병과 강박장애 등의 환자에게 시술되고 있는 뇌심부자극술(DBS: Deep Brain Stimulation therapy)의 기술혁명도 빠르게 진행되고 있다.

바로 솔레트라 이식형 신경자극기의 업그레이드 버전 악티바 RC와 PC가 출시를 앞두고 있기 때문이다.

“기존 제품보다 크기는 더 작으면서도 배터리 소모율을 획기적으로 줄이고, 충전이 가능한 업그레이드 버전을 개발 중에 있습니다. 향후 수년 내 상용화할 수 있는 기술력을 보유 중에 있습니다.”

특히 파킨슨병 치료의 ‘최후의 보루’로 평가받고 있는 뇌심부자극술은 안전성과 효과(개선율 80~90%)가 이미 검증된 수술이다.[자료: 세브란스병원 뇌연구소]

여기에 더해 수술 후 1~2주면 즉시 일상생활로 복귀할 수 있다는 점도 뇌심부자극술의 최대 장점이다.

뇌심부자극술의 핵심 시스템인 솔레트라 이식형 신경자극기는 메트로닉의 독점적 기술력으로 1995년 개발·도입, 1997년 미 FDA 허가를 받았다.

뇌심부자극술로 파킨슨병과 강박장애, 약물중독의 고통에서 벗어난 글로벌 환자 수 만도 무려 약 8만 명에 달한다.

우리나라에서의 수술 례는 약 3000건 정도다.

한편 칼 부사장은 “뇌 관련 만성질환 환자들이 정상적인 일상의 삶을 되찾아 줄 수 있도록 의료신기술 개발에 진력을 다할 것”이라고 말했다.

다음은 칼 슈바이처 부사장과의 일문일답.

-Neuromodulation(신경조절) 사업부는 어떤 부서입니까?

=Neuromodulation부서는 뇌중추신경 기능을 적절히 제어해 행동장애 등과 같은 뇌질환을 치료하는 의료기기에 대한 마케팅을 총괄하는 팀입니다.

이에 대한 의료기기는 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 신경자극기(Neurostimulator)를 통한 기능이 있으며 다른 방법은 약물펌프 장치를 통해 자극기능을 복합적으로 수행하는 치료법이 있습니다.

이 두 가지 약물펌프치료와 신경자극치료를 제시하는 사업부가 메드트로닉의 Neuromodulation사업부입니다.

-뇌심부자극술이란 무엇이며 시술과정을 간단하게 소개해 주시겠습니까?

=뇌심부자극술(DBS: Deep Brain Stimulation therapy)은 뇌 깊숙한 곳의 일정 목표지점을 자극하여 행동장애, 만성통증 등을 개선시켜주는 치료법입니다.

이중에서 뇌심부자극술이 가장 많이 활용되는 분야는 행동장애 치료분야입니다.

가장 많이 치료에 사용되는 적응증으로 파킨슨병(Parkinson disease)이 있으며 그 다음으로 본태성 떨림증상(Essential Tremor), 근긴장이상증(Dystonia), 강박적 신경증상(Obssessive Compulsive Disorder)등이 있습니다.

이러한 증상에 사용되는 메드트로닉의 치료법은 간질증상을 갖고 있는 환자의 경우에도 치료 전과 후의 모습은 상당히 다르게 나타나고 있습니다. 뇌심부자극술은 1995년에 메드트로닉에 의해 처음으로 도입이 되었고, 1997년 美 FDA허가를 받았습니다.

뇌심부자극술은 주로 뇌신경외과 의료진들에 의해 진행이 되어 왔으며, 환자의 두개골에 작은 구멍을 낸 후 뇌의 미세 전극 기록 장치 (Microelectroding) 를 통해 뇌 속에서 특정 목표 위치를 파악하게 됩니다.

이 후 적절한 위치가 선정이 되면 얇은 전극선(Electrode)을 뇌의 해당 목표 위치에 삽입합니다. 의료진은 미세기록장치의 뇌의 상태를 지속적으로 파악하면서 전기자극을 주면서 환자의 상태를 체크합니다.

충분한 효과가 확인이 되면 전신마취 하에 자극 발생기(IPG)를 가슴의 쇄골 아래쪽에 삽입하며 연결선을 통해 뇌에 삽입한 전극선과 연결하면서 주요 수술절차는 마무리가 됩니다.

-뇌심부자극술의 효과는 어떻습니까?

=뇌심부자극술은 성공적 임상결과를 보면 알 수 있듯이 이미 그 안전성과 효과가 검증된 수술입니다.

우리는 뇌심부자극술과 약물치료를 비교 연구한 다수의 임상연구를 가지고 있습니다. 모두 합쳐 약 750여명 가량의 환자가 등록이 되었으며 약물치료보다 뇌심부자극술의 효과성과 우월성을 입증한 자료가 구축되었습니다.

또한 근긴장이상증상에 대한 치료효과와 간질환자에 대한 부분에 있어서도 치료효과가 입증되었는데 수술을 받은 환자의 56%는 강한 발작증상이 줄어들었으며 13%의 환자는 발작증상이 없어진 것으로 보고되었습니다.

종합적으로 볼 때, 해당 적응증이 있는 환자 90%에게 치료의 효과가 10년에서 15년간 지속이 되는 것으로 보고되고 있으며 보다 조기에 치료에 임했을 때 그 효과는 크다고 할 수 있습니다. ‘New England Journal of Medicine 2006’ 에 의하면 행동장애질환 환자의 약 41%, 강직성 떨림 증상이 있는 환자의 75%, 운동완만(Bradykinesia)증상 환자의 49%가 해당 질환이 개선된 것으로 보고되고 있습니다.

-지금까지 진행된 뇌심부자극술 수술 건수 현황은 어떻습니까?

=전 세계적으로 약 8만여 건 이상, 국내에서는 약 3천여 건 이상의 뇌심부자극술이 이뤄졌습니다.

-뇌심부자극술에 사용되는 지금의 ‘솔레트라 이식형 신경자극기’의 업그레이드 버전 출시와 개발 여부도 궁금합니다.

=지속적인 제품과 기술에 대한 혁신은 이제 메드트로닉의 기본입니다.

우리는 매년 연 매출의 10%이상을 R&D에 투자를 하고 있습니다. 특히 올해의 경우, 16억 US달러 규모로 연구개발에 투자하였으며 근긴장이상증 환자의 경우 배터리소모가 다른 환자의 경우 높은 편인데 이러한 뇌신경분야의 연구개발분야로는 충전이 가능한 뇌심부자극기 개발에 노력하고 있습니다.

보다 더 얇고 작은 기기를 개발 중인데 그것이 바로 악티바 RC와 PC입니다.

또한, 머지않아 자동으로 질환을 실시간으로 진단하여 기기 자신이 이에 해당하는 알고리즘으로 치료하도록 프로그래밍된 클로즈드 룹 시스템(Closed Loop system)을 뇌신경분야에서도 채택할 것으로 예상하고 있습니다. 클로즈드 룹 시스템(Closed Loop system)은 9개월 전에 메드트로닉의 당뇨사업부에서 상용화한 기술로써 유럽, 호주와 캐나다에 소개된 바 있습니다.

따라서 이 기술은 뇌심부자극 수술치료에도 적용이 되어 우리의 기술력을 보다 더 향상시킬 것으로 생각합니다. 예를 들어, 간질 질환으로 고통 받는 환자의 경우, 간질 발작이 일어나기 전에 뇌의 상태와 사전 예후를 파악하여 기기 스스로가 자극치료를 시행하는 것으로 이해하시면 되겠습니다.

-학계에 의하면 뇌심부자극술과 줄기세포, 유전자 치료가 결합된 신의료기술이 선보일 예정이라는데, 이에 따른 메드트로닉의 차세대 의료기술 개발현황을 소개해 주십시오.

=최소침습적인 치료법을 강조하고 싶습니다. 이에 맞추어 기기들은 계속 소형화되고 있습니다.

메드트로닉은 의료진들에게 수술시간을 단축시키고 부작용을 최소화하며, 보다 더 손쉽게 치료법을 할 수 있도록 제품혁신에 초점을 맞추고 있습니다.

그것이 바로 앞서 말씀 드린 클로즈드 룹 시스템(Closed Loop system)입니다. 이 기술을 가지고 있는 기업의 IT와 바이오 분야의 기술을 인수 합병하면서 메드트로닉의 자연과학적 기술과 융합하여 시너지를 낼 것으로 기대하고 있습니다. 또한 바이오 분야는 생명과학의 일부분입니다. 기자님이 지적하신대로 메드트로닉도 유전체 공학, 단백질 유전공학, 줄기세포등의 분야가 뇌신경의학 분야와 접목되어 치료의 혁신을 이룰 것으로 생각합니다.

이러한 성장을 위해 의료기기, 제약 그리고 생명과학분야의 균형 잡힌, 조화로운 발전이 이루어져야 할 것입니다.

예를 들어, 올 4월 메드트로닉은 파킨슨병 환자 치료제 개발을 위해 세계적인 제약사인 일라이 릴리(Eli Lilly)社와 협력하기로 한 것입니다. 내용은 보도자료를 보셔서 잘 아시겠지만, 릴리의 새로운 신경성장인자인 GDNF(glial cell derived neurotrophic factor)의 개량형과 메드트로닉의 이식형 약물주입시스템을 이용해 파킨슨병 치료제를 강화, 제조하려는 목적을 가지고 있으며 제약, 바이오 기술과 의료기기의 기술이 접목된 내용이라고 할 수 있습니다.

-글로벌 기업의 신경조절사업부 부사장으로 갖고 있는 계획과 포부는 무엇입니까?

=메드트로닉의 4만 여명에 이르는 임직원들은 저희가 하는 일에 최선을 다하고 있습니다. 현재 그리고 미래에 메드트로닉이 성장하는데 있어 필요한 몇 가지 요소가 있는데 우선은 사람들이 자신의 질병에 대해 인식을 하는 것이 중요하다고 생각합니다.

보통의 경우, 통증에 대해 치료를 하려고 하기 보다는 참고 넘어가는 경우가 많이 있습니다. 따라서 질병들에 대한 의식을 사람들에게 알리는 일에 힘을 쓸 것입니다.

환자, 의사 그리고 정책입안자들에게도 의식을 심어주고 특히 정책입안자들에게 이 질병들을 고침으로서 국민들의 삶의 질을 높일 수 있다는 점을 알리고 싶습니다.

마지막으로 우리는 계속 최첨단 제가 말한 대로 투자해야 된다. 우리는 더 좋은 보살핌, 가치를 제공해야 되고 뇌 관련 만성질환이 단순한 임상실험 문제가 아니라 의료보험과 관련된 국가의 경제(health care economics) 그리고 거시경제에 중요한 영향을 미친다는 것을 이해해야 됩니다.

우리는 세계가 지속적으로 고령화되는 것을 볼 수 있습니다. 한국, 일본, 중국, 유럽, 러시아를 보면 많은 인구가30년 안에 생산연령에서 벗어나고 비 생산연령에 들어서는 것을 볼 수 있습니다.

향후 저의 목표는 뇌 관련 만성질환에 시달리는 환자들에게 지금보다 더 인간다운 삶을 살 수 있게 도와주는 것입니다.