'감마파를 통한 신경진동 치료가, 알츠하이머 환자의 인지 기능 및 뇌 구조적 변화에도 영향을 미칠 수 있을까.'

일단, 일말의 가능성은 제시됐다. 알츠하이머병의 증상을 관리하는 목적으로 개발 중인 '감마파 감각 자극(gamma sensory stimulation)' 의료기기가 치료 혜택을 입증해가며 비약물 옵션으로 주목받을 전망이다.

40헤르츠(㎐)의 감마파를 이용해 청각 및 시각에 자극을 가했을 때, 알츠하이머 환자의 인지기능 개선 및 뇌위축(brain atrophy)을 감소시킨다는 가시적인 성과를 제시했기 때문이다.

현재 국제 학회에 개념검증(proof-of-concept) 연구격인 2상임상을 발표하는 동시에, 미국식품의약국(FDA)에는 혁신의료기기 지정 작업도 모두 끝마친 상태다.

최근 의료계에 따르면, 바이오테크 코그니토 테라퓨틱스(Cognito Therapeutics)가 시행한 해당 2상임상 결과가 제14회 알츠하이머병 임상시험 컨퍼런스(Clinical trials of Alzheimer`s Disease, 이하 CTAD) 석상에서 공개됐다.

해당 신경진동 기반 퇴행성 뇌신경질환 치료 연구의 출발점은 5년 전으로 거슬러 올라간다.

2016년 미국 MIT대학 연구팀은 40㎐의 감마파가 뇌 기능과 관련해 작동기억(working memory)의 형성과 주의력, 지각 등에 연관성을 보인다는 사실을 주목했다. 이후 기억을 담당하는 뇌 해마 부위에 시각수용체 단백질인 로돕신(rhodopsin)을 발현시킨 뒤 감마파 자극을 주자 베타 아밀로이드 단백이 유의미하게 줄어든다는 것을 확인했다. 또 외부 조명을 통해 동일 주파수의 감마파를 흘려도 동일한 혜택이 관찰된 것.

개발사인 코그니토의 최고의료책임자이자 미국 예일의대 Mihaly Hajos 교수는 "임상을 통해 감마 감각 자극을 매일 진행한 환자의 경우 인지 기능에 개선 혜택이 관찰됐으며, 뇌위축이 유의하게 감소했다"며 "이러한 치료적 이점과 동시에 안전성 프로파일에 있어서도 좋은 내약성을 보고했다"고 설명했다.

그러면서 "시각과 청각에 가해지는 조합 자극은 신경진동 활동을 유도하는 가장 강력한 방편"이라며 "시각과 청각적 자극을 사용하는 것은 알츠하이머 환자의 뇌에 필요한 주파수의 진동을 생성하기 위함"이라고 덧붙였다.

발표에 의하면 40Hz 주파수 범위에서만 목표로 한 뇌파 활동이 유도되는 것으로 나타났으며, 더 높거나 낮은 주파수도 함께 검증은 됐으나 동일한 혜택은 유도하지 못했다고 전했다.

#MRI 영상 뇌 구조적 변화도 포착…부작용 '두통 및 이명' 경미한 수준

이번 연구를 살펴보면, 경도~중등도 알츠하이머병 환자 53명이 등록됐다. 이들의 연령은 70대 초반으로 간이정신상태검사(Mini-Mental State Examination, 이하 MMSE) 결과가 14~26점에 해당됐다.

33명의 경우는 시각 및 청각 자극으로 감마파 신경진동 의료기기를 사용한 환자군이었으며, 나머지 20명은 감마파를 유발하지 않는 가짜 자극(대조군)을 시행한 환자군이었다.

임상 참여자들은 신경진동 의료기기를 배정받고, 가정에서 6개월간 매일 한 시간씩 신경진동 자극 치료를 진행했다.

그 결과는 어땠을까. 참가자들의 일상생활 활동에 있어 개선 혜택이 두드러졌다.

주요 평가변수였던 일상생활수행능력평가(Alzheimer’s Disease Cooperative Study–Activities of Daily Living, 이하 ADCS-ADL) 점수에 있어 통계적으로도 유의한 차이를 보고한 것이다.

더불어 MMSE 지표는 P값(유의수준)이 0.015 미만, 알츠하이머통합점수비율(integrated AD Rating Scale, 이하 iADRS)은 P값이 0.03 미만으로 각각 대조군과 통계적인 차이를 보고하기는 했다.

다만, 알츠하이머병 평가척도(Alzheimer’s Disease Assessment Scale–Cognitive Subscale, 이하 ADAS-cog14)와 치매 중증도 구별을 위한 임상치매척도(Clinical Dementia Rating-Sum of Boxes, 이하 CDR-SB) 지표에서는 유의한 차이가 확인되지 않았다. 

코그니토는 "MRI 영상 스캔 결과에서도 감마파 신경진동 치료는 뇌의 구조적인 변화에도 영향을 미쳤다"면서 "좌측 뇌실 확장을 감소시키는 경향성과 함께, 후두엽 부피 손실 및 뇌 피질의 두께 감소를 현저하게 개선했다"고 밝혔다.

안전성과 관련해서는, 대조군과 비교해 감마파 신경진동 치료군에서 빈번하게 보고된 응급 이상반응은 두통 및 이명 등이었다.

한편 코그니토는 내년 다기관이 참여하는 대규모 3상임상을 진행할 계획으로 전했다.