치료 불가 황반변성 환자들에게 ‘빛’ 가져다줄 기술 나왔다 [사이언스 브런치]
유용하 기자
수정 2025-10-21 14:00
입력 2025-10-21 14:00
영국 런던대 부설 무어필즈 안과병원 제공
한국 고전 소설 ‘심청전’에는 앞을 보지 못하는 심봉사가 앞을 보기 위해 딸을 쌀 100석에 상인들에게 팔아넘기는 장면이 나온다. 물론 공양미 100석에도 눈을 뜨지 못하고, 나중에 다시 살아난 딸 심청을 만나고 나서야 눈을 뜨게 된다. 과거에는 앞을 보지 못하는 사람의 눈을 다시 뜨게 만들었다고 하면, 사기꾼이거나 대단한 기적을 행한 성인쯤으로 받아들여졌다. 그러나, 이제는 과학기술이 심봉사의 눈을 뜨게 만들 수 있다.
독일 본 대학, 프랑스 로스차일드 재단 병원, 영국 런던대(UCL) 부설 무어필즈 안과병원, 이탈리아 토르 베르가타 로마대, 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 등 5개국 17개 연구기관과 병원으로 구성된 국제 공동 연구팀은 치료가 불가능한 진행성 안과 질환인 건성 노년 황반변성(AMD)으로 인해 시력을 잃었던 환자들이 전자 안구와 증강 현실(AR) 안경을 이용해 글자를 읽고 사물을 인식할 수 있게 됐다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 10월 20일 자에 실렸다.
건성 AMD는 나이가 들면서 물체를 선명하게 보거나 색을 구별하는 역할을 하는 눈의 황반 세포, 특히 빛에 민감한 황반 세포들이 시간이 지나감에 따라 손상되면서 시력이 저하되는 질환이다. 건성 AMD 환자들은 중심 시야가 약한 흐려지거나 왜곡되는 것을 경험하게 되는데, 지도형 위축(GA)이라는 더 심각한 상황으로 진행되는 경우 중심 시야가 완전히 사라지게 된다. 현재까지 GA에 관한 치료법은 없고, 전 세계적으로 500만 명 정도가 이 질환을 앓고 있다.
이에 연구팀은 5개국 17개 병원, 38명의 건성 AMD 환자를 대상으로 ‘프리마’(PRIMA) 실험했다. 실험 대상자들은 모두 중심 시력을 잃고 제한적인 주변 시력만 남아있는 상태였다. 프리마는 수정체와 망막 사이에 있는 눈의 유리체를 제거하고, 망막의 중앙보다 아래쪽에 스마트폰의 SIM 카드 형태로 된 가로, 세로 각각 2㎜ 크기의 초박형 마이크로칩을 삽입하는 시술이다. 이후 수술한 환자는 AR 안경을 사용하는데, 안경에는 비디오카메라가 포함돼 있고, 카메라는 허리띠에 부착된 작은 컴퓨터 장치와 연결된다.
미국 스탠퍼드대 의대 제공
수술 후 한 달 쯤 지나 눈이 안정되면 칩이 활성화되는데, 안경 속 비디오카메라는 시각적 자극을 적외선 빔으로 칩을 가로질러 직접 투사해 장치를 활성화한다. 허리띠 컴퓨터 속 인공지능 알고리즘은 이 정보를 처리하고, 이 정보를 전기 신호로 변환한다. 변환된 신호는 망막 세포와 시신경 세포를 통해 뇌로 전달하며, 뇌에서는 이 신호를 시각으로 해석한다.
수술 환자는 AR 안경을 사용해 비디오카메라에서 투사된 이미지의 주요 개체에 초점을 맞추고 스캔하며, 줌 기능을 사용해 글자도 확대해 읽을 수 있게 된다. 물론 환자들은 이런 신호를 해석하고 장비에 익숙해지기 위해 몇 달 동안 재활 프로그램을 거쳐야 한다.
이런 실험 결과, 참가자의 84% 이상이 건성 AMD 지도형 위축으로 시력을 잃었던 눈으로 글자, 숫자, 단어를 읽을 수 있게 됐다. 또, 대부분의 환자가 수술 전에는 전혀 볼 수 없었던 시력 검사판 속 글자와 그림들을 인식할 수 있는 것으로 확인됐다.
연구를 이끈 마히 무킷 영국 UCL 교수(안과학)는 “이번 연구 결과 앞을 볼 수 없었던 환자들이 의미 있는 시력 복구를 할 수 있게 됐다”며 “환자들에게 읽는 능력을 되찾는 것은 삶의 질에서도 중요한 역할을 한다”고 말했다. 무킷 교수는 “이는 인공 시력 연구 역사의 새로운 장을 연 것으로 평가할 수 있는 이번 기술이 실제 환자들에게 적용되기 위해서는 시간이 걸릴 것”이라고 덧붙였다.
유용하 과학전문기자
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