[와우! 과학] 아픈 주사 대신 붙인다…얼음으로 만든 미세침 패치 개발

꼭 필요해서 맞더라도 아픈 것이 주사다. 특히 어릴수록 그 통증은 크게 느껴진다. 이런 문제를 해결하기 위해 몇 가지 새로운 약물 전달 기술이 개발되었는데, 미세침 패치 (microneedle patch)도 그중 하나다. 통증을 느끼는 신경은 피부 표면에서 1㎜ 이상 깊이에 있다는 점에 착안해 1㎜ 이내로 파고드는 미세한 침 여러 개로 약물을 투여하는 것이 원리다. 최근에는 생분해성 폴리머를 이용해서 약물과 함께 피부 표면에서 녹는 미세침 패치도 개발됐다.

홍콩 시티대학 연구팀은 미세침 패치에 한 가지 아이디어를 더했다. 바로 얼음으로 만든 미세침 패치다. 주사기와 약물을 따로 준비하는 대신 아예 약물이나 기타 치료 물질을 얼린 후 피부에 붙이면 녹으면서 자연스럽게 흡수되는 원리다. 냉동 미세침 패치(cryomicroneedle patch)는 제작이 쉬울 뿐 아니라 기존의 미세침으로는 주입하기 힘들었던 세포나 치료제 투여도 가능하고 잔여물 없이 100% 녹아 안전하다는 장점이 있다. 연구팀은 사람에서 효과를 테스트하기에 앞서 쥐를 이용한 동물 모델을 통해 냉동 미세침 패치의 효능과 안전성을 테스트했다. 연구팀이 냉동 미세침 패치에 넣은 것은 약물이 아니라 세포였다. 인위적으로 암을 유발한 쥐의 피부에 항암 면역 치료를 위해 특수 처리된 수지상 세포(ovalbumin-pulsed dendritic cell)를 넣어 항암 면역 반응을 일으키는 것이 목적이다. 테스트 결과 냉동 미세침 패치는 효과적으로 항원 전달 세포를 주입했을 뿐 아니라 특별한 부작용이나 통증을 일으키지 않았다.

냉동 미세침 패치의 또 다른 가능성은 냉동 보존이 필요한 약물이나 생물학적 물질을 바로 투약할 수 있다는 것이다. 예를 들어 냉동 보존이 필요한 mRNA나 DNA를 녹일 필요 없이 바로 투약할 수 있으며 세포나 단백질 등 다른 물질도 피하로 주입할 수 있다. 단순히 통증이 없는 수준을 넘어서 새로운 약물 및 치료 물질 주입 방식으로 가능성을 엿볼 수 있는 부분이다.

다만 상온에서 관리가 가능한 주사기나 미세침보다 관리가 까다롭고 녹기 전에 즉시 붙여야 한다는 단점도 있어 설령 상용화되더라도 기존의 주사기나 미세침을 완전히 대체하기는 어려울 것으로 보인다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com