인류는 질병과 오랜 ‘싸움의 역사’를 가지고 있다. 의학의 눈부신 발달 덕분에 이제 다수의 급성 전염병을 정복했을 뿐 아니라, 대부분의 질병에 대한 치료제를 확보했다. 하지만 ‘치매’는 여전히 완벽하게 풀지 못한 난제다. 건강하게 오래 살고 싶다는 중·장년층의 꿈을 무참히 짓밟는 질환도 단연 치매다.

건강보험심사평가원에 따르면 치매로 내원한 환자 수는 2016년 42만명에서 2020년 56만명으로 약 33% 증가했다. 전 세계적으로도 알츠하이머 환자가 약 5000만명에 달한다. 하지만 치매 치료는 현재까지 완전한 것이 없다.

2003년 이후 승인된 알츠하이머 치매 치료제는 없었다. 신약 개발 성공률은 0.4%에 불과하다. 게다가 치매의 근본 이유인 뇌세포가 감소하는 것을 막는 것이 아닌, 뇌 세포간 신경 전달물질인 아세틸콜린의 감소를 줄이는 간접적인 치료 방식이다.

◇ “근본적 치료법 없는 치매, 디지털 치료제로 극복”

이런 상황에서 디지털을 이용한 의료기기와 의료행위를 통해 치매를 극복하고자 하는 움직임이 더욱 활발해지고 있다. 디지털 치료제(Digital Therapeutics, DTx)란 1세대 치료제인 저분자 화합물(알약이나 캡슐), 2세대 치료제인 생물제제(항체, 단백질, 세포)에 이은 3세대 치료제다. 인공지능(AI), 가상현실, 게임, 스마트폰 앱처럼 디지털 기술을 이용하여 환자를 치료하는 형태가 없는 소프트웨어 치료제를 말한다.

디지털 프로그램이 약으로 사용될 수 있다는 사실이 다소 생소한 이야기일 수 있지만, 디지털 치료제는 기존 의료 체계가 가진 장벽을 허물고 더 많은 환자에게 쉽고 빠르게 의료 혜택을 제공할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이에 윤사중 교수(프리딕티브 대표)와 권기철 케이비즈 대표가 손을 잡고 디지털 치매 치료제 ‘알츠메디스(AlzMedis)’ 개발에 나서 화제를 모은다. 윤사중 교수는 하와이 대학 존번스 의대에서 치매의 병리학적 요인 분석으로 박사 학위를 받았다.

윤 교수는 “5년여 간 노화 연구소에서 연구하면서 뇌를 골고루 쓰게 만들 수 있는 소프트웨어가 있으면 경도인지장애나 치매 위험군의 발병을 획기적으로 늦출 수 있지 않을까 생각했다”면서 “수많은 소프트웨어 개발사들과 접촉했으나 해결책을 찾지 못하던 중 메타버스 기술이 디지털 치매 치료제로서의 가능성이 있다고 보고 알츠메디스 개발을 시작했다”고 말했다.

권기철 케이비즈 대표는 “치매 치료의 핵심은 뇌를 자극하는 손과 신체의 움직임을 활발히 하고 시각적인 자극을 통해 인지력을 개선하며 정서를 안정시키는 등 종합적인 방식이 동원되어야 한다”며 “알츠메디스 디지털 치료제는 인지 기능과 운동 기능, 정서 기능 향상을 통해 치매를 치료하는 방식”이라고 설명했다.

◇ ‘핑거 프로그램’에 메타버스 기술과 콘텐츠 융합

선진국들은 이미 알츠하이머병의 예방을 위한 프로그램이나 스터디를 진행한 바 있다. 대표적인 치매 예방 프로그램으로는 스웨덴과 핀란드가 2012년부터 10년째 가동하고 있는 ‘핑거(FINGER)’가 있다. 양국 정부가 1조원의 자금을 지원해 스웨덴 카롤린스카 의대가 개발한 이 프로그램의 목표는 약물을 복용하지 않고 치매 발병을 예방하는 것이다. 핑거 프로그램에 참여한 1600여 명을 대상으로 임상시험을 한 결과, 치매 발병이 3년 이상 늦춰지는 것으로 나타났다.

핑거 프로그램은 총 다섯 가지 요소로 이뤄진다. 컴퓨터를 활용한 인지 훈련, 치매 예방 효과가 있는 근육 운동, 저지방 식단 위주의 식이요법, 당뇨·고혈압 등 만성질환 관리, 어린이집·학교·박물관 방문 등 사회적 교류 활동 등이다.

알츠메디스도 이 다섯 가지 요소를 현실과 가상을 융합하는 메타버스 기술과 콘텐츠를 통해 해결했다. 알츠메디스는 가상현실(VR)이나 증강현실(AR) 기기를 쓰지 않고 카메라가 장착된 휴대폰만 있으면 바로 켜서 쉽고 재미있게 사용할 수 있도록 했다. 프로그램을 사용하면서 발생되는 미묘한 행동의 변화가 메타버스 안의 아바타에 저장되어 주치의나 가족에게 전달될 수 있게 했다. 사용에 있어서도 사용자들의 특성을 감안해 음성 인식을 통한 작동 제어와 직관적인 터치에 의한 움직임 조절을 할 수 있게 만들었다.

콘텐츠도 일상에서 흔히 하는 카드놀이, 활쏘기, 지도 찾기, 서랍열기, 망치질, 사다리 타기 등 목적에 맞게 다양하다. 3D 공간에서 음성과 화상채팅을 통해 다른 사용자들과 함께 할 수 있도록 해 정서적인 유대감을 강화할 수 있도록 했다.

권 대표는 메타버스 디지털 치매치료제 알츠메디스를 사용해 매일 같은 방식으로 허공에 원을 그리는 간단의 행동을 비교한 데이터를 가지고 진단을 할 수 있다고 설명했다. 경도인지장애가 생기기 시작하면 공중에 그리는 간단한 원도 제대로 완성하기 어려운데, 온·오프라인이 연결된 메타버스의 특성과 아바타를 통한 데이터 변화를 비교함으로써 천천히 변화하는 몸의 변화도 체크할 수 있다는 것이다.

그는 “조금 더 구체적으로 살펴보면 휴대폰 카메라를 통해 손가락과 몸의 움직임 그리고 얼굴 근육을 미세한 움직임을 감지해 인지장애 등 치매 전조 현상을 진단하도록 했다”면서 최근 자체 연구 결과, 초기 치매 환자를 90%의 정확도로 스크리닝 하는데 성공했다고 전했다. 그는 “보건소 등에서 시행하는 ‘한국형 간이정신상태검사(KMMSE)’보다 정밀하고 정확하다”고 자신했다.

◇ “디지털 치매 치료제 방식은 ‘기본에 충실한 것’”

권 대표는 알츠메디스의 치료 방식이 ‘기본에 충실한 것’이라고 소개했다. 많이 움직이고 생각하고, 웃고, 주변과 공감을 만드는 것이 치료의 핵심이라는 설명이다.

알츠메디스는 손가락 마디마디, 몸 근육, 얼굴 표정 등을 움직이게 만들고 메타버스 공간 안에서 주변과 교류를 통해 고립감을 해소해 사회성을 강화한다. 다양한 커뮤니티도 만들어서 자신만의 방송국 공간도 만들어서 자신의 삶도 공유할 수도 있다.

10~20년에 걸쳐 오랜 기간에 걸쳐서 찾아오는 치매 특성을 고려해 내가 사용하는 것에 따라 아바타도 변화하도록 했다. 말과 행동, 근육 움직임 하나하나의 특성을 찾아내 그 변화를 지속적으로 데이터화해 관찰한다. 아바타가 입는 복장과 헤어스타일 등에 자연스럽게 반영하게 만들어 주치의나 주변에서 쉽게 파악할 수 있도록 설계했다.

두 사람은 조만간 국내외 주요 병원, 대학 등과 손잡고 본격적인 임상시험에 돌입할 예정이다. 아울러 내년에는 미국 식품의약국(FDA) 승인 절차에 들어갈 예정이다. 국내외 글로벌 제약사들과의 협업에 관한 협의도 진행 중이다.

윤사중 교수는 “내년 초 임상 1상에 들어갈 예정이며, 6개월 내에 통과가 목표”라며 “이후 2~3상을 통해 임상 인원을 늘려 2~3년 안에 정식 허가를 받는 것이 목표”라고 말했다. 그는 “현재 디지털 치매 치료제 개발을 위해 여러 회사들이 나서고 있지만 아직 FDA를 비롯해 치료제로 허가 받은 제품은 전무한 실정”이라며 “치매 진단, 고 위험인자 관리, 근력운동, 사회활동, 식단조절, 인지강화 훈련을 할 수 있도록 특화되어 설계된 알츠메디스가 치료의 효과성을 높일 수 있는지 의료적인 관점에서도 큰 의미가 있다고 할 수 있다”고 설명했다.

출처: https://www.viva100.com/main/view.php?key=20220912010002524 [브릿지경제=안상준 기자]