만성통증을 치료하기 위해 몸속에 전자장치를 삽입해야 한다면 어떨까. 기존에는 신경 자극 장치를 이식하기 위해 수술이 필요한 경우가 많았지만, 앞으로는 일반 의료용 바늘을 이용해 초소형 장치를 삽입하는 방식으로 치료 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

뉴욕대학교 아부다비(NYU Abu Dhabi)와 클리블랜드클리닉 아부다비(Cleveland Clinic Abu Dhabi) 연구진이 수술 없이 주사 바늘로 삽입할 수 있는 초소형 무선 신경 자극 장치를 개발했다.

과학기술 정보를 소개하는 X(옛 트위터) 계정 ‘Smart Science’는 16일 이 연구를 소개하며, 만성통증 치료에 새로운 가능성을 열 수 있는 기술이라고 전했다.

연구진이 개발한 장치는 ‘SEED(Stimulating Electrode for Electroceutical Delivery)’로, 신경 주변에 배치해 전기 자극을 전달하는 초소형 이식형 장치다. 기존 신경 자극 장치와 달리 체내 배터리나 연결선을 필요로 하지 않는 것이 특징이다.

SEED는 일반 의료용 바늘을 통해 체내에 삽입할 수 있도록 설계됐다. 의료진은 초음파나 컴퓨터단층촬영(CT) 영상으로 목표 신경의 위치를 확인하고, 장치를 해당 신경 가까이에 배치할 수 있다.

장치가 삽입된 이후에는 몸 밖에 있는 소형 송신기를 통해 무선으로 전력을 공급한다. 별도의 체내 배터리 없이 작동하며, 외부에서 전달되는 에너지를 이용해 신경에 전기 자극을 가하는 방식이다.

이러한 전기 자극은 신경의 신호 전달을 조절하는 데 활용된다. 특히 만성통증의 경우 비정상적인 통증 신호가 전달되는 과정을 조절함으로써 통증을 완화하는 치료법으로 발전할 가능성이 있다.

기존의 척수신경 자극 치료는 전극과 전원 장치를 체내에 삽입하는 수술이 필요하며, 이 과정에서 감염이나 기기 관련 합병증이 발생할 수 있다. 약물을 이용한 통증 치료 역시 일부 환자에게 부작용이 나타날 수 있고, 특히 오피오이드 계열 진통제는 의존성과 중독 위험이 문제가 된다.

이에 비해 SEED는 장치의 크기를 줄이고 전원 공급 방식을 단순화해 기존 이식형 신경 자극 치료의 부담을 낮추는 방향으로 개발됐다. 수술 대신 바늘을 이용한 삽입이 가능하다는 점에서 향후 환자의 치료 접근성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 이 기술이 만성통증뿐 아니라 운동장애와 마비 등 신경 신호의 조절이 필요한 다양한 질환에도 응용될 가능성이 있다고 보고 있다.

다만 현재 SEED는 전임상 연구 단계에 있다. 실제 환자를 대상으로 한 치료 효과와 장기간 체내 사용에 따른 안전성은 추가 연구를 통해 확인해야 한다. 따라서 이번 연구를 만성통증을 완치하거나 기존 치료를 대체할 수 있는 기술이 확립된 것으로 해석하기는 어렵다.

이번 연구는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 소개된 것으로 전해졌다. 연구진은 초소형 장치와 무선 전력 공급 기술을 결합해 신경 자극 치료의 새로운 접근법을 제시했다.

향후 임상 연구에서 안전성과 효과가 입증된다면, SEED는 환자에게 필요한 신경 자극을 외부에서 조절하는 새로운 형태의 전자약 치료 기술로 발전할 수 있을 것으로 전망된다.