사라진 청력 자체 복원까지…첨단 ‘생체공학 귀’ 개발

단순히 소리가 잘 들리도록 보조해주는 역할에 그치는 것이 아니라 사라진 청력이 돌아올 수 있도록 도와주는 ‘첨단 인공 귀’ 기술이 개발돼 화제를 모으고 있다.

미국 로스앤젤레스 타임즈는 호주 뉴사우스웨일즈 대학 연구진이 손실된 청력을 되찾아주는 ‘생체공학 귀’ 기술 개발을 완료했다고 23일(현지시간) 보도했다.

기존 인공 귀(cochlear implant)는 음성신호를 처리하는 ‘음성처리부’, 에너지·자극 정보를 전달하는 ‘신호전달부’, 전송된 신호를 청각신경을 자극하는 전자파로 변환시키는 ‘신호수신·자극발생부’, 청각신경을 직접 자극해 소리를 듣게 만드는 ‘전극부’가 유기적으로 연결되는 구조였다. 청각 장애 환자들은 이 장치를 통해 소리 자체를 인식할 수는 있었지만 음의 높낮이, 발성 톤, 음악의 리듬과 같은 미세한 부분까지 전달받지는 못했다.


그러나 이번에 개발된 ‘생체공학 귀’ 기술은 기존의 한계를 뛰어넘어 소리의 작은 부분까지 들릴 수 있게 하는데 그 비밀은 바로 ‘유전자치료’ 방식을 기기에 적용시켰기 때문이다. 유전자치료는 건강한 유전자를 세포 안에 넣고 형질을 발현시켜 기존의 잘못된 유전자를 대체하도록 하는 방식을 취한다.

기본적으로 청각장애는 외이와 대뇌를 이어주는 ‘소리통로’에 문제가 생겨 발생하는데 특히 귀의 가장 안쪽인 내이에 위치하며 ‘듣기’를 담당하는 청각기관인 달팽이관 장애가 주요 원인인 경우가 많다. 이 달팽이관 속은 림프액으로 채워져 있고 소리를 듣는 중심 역할을 수행하는 유모세포들이 존재하는데 이 세포들을 건강한 유전자로 대체해준다면 청력 복원에 큰 효과를 발휘할 수 있다.

기니피그를 대상으로 진행된 ‘생체공학 귀’ 동물실험 모습

연구진의 설명에 따르면, 이 생체공학 귀는 달팽이관에 치료용 DNA 물질이 잘 전달되도록 도와주는 역할을 한다. DNA 물질이 주입되면 생체공학 귀에서 일정한 전기신호가 발생돼 이 물질이 달팽이관으로 잘 이동되도록 도와준다. 물론 이후 DNA가 잘 대체되도록 전기신호는 지속적으로 보내진다.



이 기술은 기존의 청력 보조역할을 뛰어넘어 청각신경자체를 변화시킨다는 점이 큰 특징이다. 즉, 죽어있는 세포에 활력을 불어넣어 영구적으로 청력을 복원해낸다는 가능성을 보여주기에 이번 기술개발이 가지는 의미는 남다르다. 또한 기니피그를 대상으로 진행된 동물실험에서도 높은 효과를 발휘해 기대를 모으고 있다.

‘생체공학 귀’ 기술 연구를 공동으로 수행한 뉴사우스웨일즈 대학 게리 허슬리, 마티아스 클루그먼 교수는 “이 기술은 두뇌와 귀 같은 섬세한 조직으로의 안전하고 효율적인 유전자 전달을 돕는 새로운 플랫폼을 제공한다는데 큰 장점이 있다”며 “단순히 청각장애 치료에 그치는 것이 아니라 파킨슨병, 우울증 치료 영역에도 폭 넓게 영향을 미칠 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 국제과학학술지인 ‘사이언스 병진의학(Science Translational Medicine)’에 최근 발표됐다.

자료사진=포토리아/Science Translational Medicine

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr