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알고리즘으로 알츠하이머 발병 10년 전에 뇌 구조 변화를 알아챈다


▲ 사진 출처 : 셔터스톡

이탈리아 바리대학의 연구진은 알츠하이머가 발병하기 10년 전부터 뇌의 매우 작은 구조적 변화를 발견할 수 있는 알고리즘을 개발했다. 조기 발견에 따라 사람들은 발병을 늦추는 치료를 받을 수 있다.

연구진은 67장의 MRI 스캔으로 인공 지능(AI)을 훈련시켰다. 57개의 스캔 중 38개가 알츠하이머 환자였고 나머지는 대조군인 건강한 사람들의 스캔이었다. MRI 스캔은 작은 부분으로 나뉘었고 AI는 신경 연결을 분석했다.

진단 정확도는 86%

AI를 훈련시킨 후 연구진은 알고리즘을 테스트하기 위해 148명의 뇌 스캔 사진을 분석했다. 이것은 48명의 알츠하이머 환자, 또 다른 48명의 가벼운 인지 장애였다가 나중에 완전한 알츠하이머로 진행된 환자의 뇌 사진이었다.

실험 결과 AI는 86%의 정확도로 질병을 진단했다. 또 AI가 가벼운 인지 장애를 감지할 수 있었기 때문에 초기 진단에 유용할 것이라는 결론이 나왔다. 연구진은 방사성 추적자를 이용한 뇌척수액 분석을 활용해 뇌를 덮고 있는 것이 얼마나 엉켜 있는지 알 수 있었으며 10년 후 알츠하이머가 발생할 가능성이 높은 사람을 정확하게 예측할 수 있었다.

AI는 이와 비슷한 정확도로 건강한 뇌와 경도의 인지 장애가 있는 뇌를 가려냈다. 즉, 단순하고 저렴하고 비침습적인 방법으로 정상적인 뇌와 그렇지 않은 뇌를 판별하는 것이다.

기타 신경 퇴행성 질환

이번 연구에 참여한 니콜라 아모로소는 알츠하이머를 발병하기 전에 진단하는 것뿐만 아니라 바리대학 연구진은 이것을 다른 병리학에 접목시키는 것이 목표라고 전했다. 그들은 특히 파킨슨병에도 관심이 많다. 아모로소는 예상 결과가 매우 고무적이라고 말하며 다만 새로운 예방법과 치료법 연구, 임상 실험 등이 허용돼서 연구를 뒷받침하는 것이 중요하다고 덧붙였다.

다른 전문가들 또한 알츠하이머 및 기타 신경 퇴행성 질환을 진단하는 데 도움이 되는 최첨단 기술을 활용했다. 암스테르담의 VU 대학 의료센터에서는 MRI 스캔을 사용하여 알츠하이머 병과 유사한 질병을 진단했다. 미국 로스앤젤레스 시더스 시나이 의료센터의 연구진은 알츠하이머를 조기 진단하는 안구 검사법을 개발하고 있다.

예방에 집중

서던 캘리포니아대학의 연구진은 예방에 초점을 맞춤으로써 알츠하이머 병에 적극적으로 대처하고 있다고 말했다. 정신의학과 교수인 론 슈나이더는 알츠하이머 병 치료제 개발이 어려운 이유는 신경 퇴행성 질환이 이미 상당이 진행된 환자들을 대상으로 하기 때문이라도 말했다. 그래서 약물의 효과가 없는 것이다.

슈나이더는 알츠하이머 증상이 나타나기 10~12년 전부터 약물이 개입해서 증상이 나타나기도 전부터 지연시킬 수 있다고 말했다.

알츠하이머 병의 증상

연구에 따르면 세계 인구의 약 20%가 알츠하이머 병에 걸릴 위험에 처해 있다고 한다. 미국에서는 알츠하이머 병으로 고통받는 사람들이 약 550만 명에 이른다. 세계적으로 4,700만 명이 알츠하이머 병에 걸린다.

알츠하이머 학회는 2050년까지 알츠하이머 질환을 앓는 미국인의 숫자가 1,600만 명에 이를 것으로 추산했다.

알츠하이머에 걸리면 환자 본인은 물론 가족이나 주변 인물들에게도 매우 힘든 일이다. 전문가들은 환자뿐만 아니라 환자의 가족들도 본인이 혼자가 아니라는 점, 도와줄 사람이 있다는 점을 늘 생각해야 한다고 전했다.

알츠하이머 병의 증상은 불안, 우울증, 의식 상실, 언어 장애 또는 의사 소통 불능 등이다. 이 병에 걸리는 원인은 변형된 단백질, 유전적 문제 또는 신경 세포 결핍, 신경 염증 및 혈관 질환 등이다. 사람의 혈관 시스템이 손상되면 뇌에 산소가 공급되지 않아 뇌 세포로 중요한 양식이 전달되지 않기 때문에 알츠하이머 치료가 어려워진다.

슈나이더는 모든 알츠하이머 병 환자의 약 절반이 부모로부터 유전되는 아포지질단백질 e4(APOE4) 유전자를 가지고 있다고 설명했다. 전체 인구의 약 4분의 1은 APOE4 유전자를 보유하고 2~3%는 2개의 복제본을 가지고 있는 것으로 추정된다.


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