탈모 치료의 현주소와 최신 탈모 치료 기술

공학이야기
2019. 11. 3. 02:40

하루에 빠지는 머리카락의 개수가 수십 가닥 정도는 정상 범주에 속하지만, 일반적으로 빠지는 머리카락이 100가닥 이상인 상태가 지속될 때 탈모라고 생각한다고 합니다. 많은 수의 머리카락이 빠지지 않더라도 머리숱이 점점 줄어들거나 가늘어지고, 머리선이 점점 후퇴하는 경우도 탈모의 증상입니다. 국내 탈모 인구가 약 1,000만 명 정도로 추정되며, 특히 우리나라에서는 사회, 문화적인 이유로 탈모로 인한 스트레스가 타국보다 높다고 합니다. 그래서 수많은 치료법들이 개발되어왔지만 아직까지는 완벽한 치료법이 나와있지 않기로 유명한 질병이기 때문에 많은 사람들이 탈모에 대한 걱정을 안고 살아갑니다. 하지만, 최근 약물 치료 방식이 아니라 공학적인 접근으로 탈모 치료 기술이 개발되고 있다고 합니다. 이번 포스팅은 공학자들이 뛰어들고 있는 최신 탈모 치료 기술에 대한 내용입니다.

탈모 치료의 현주소

Alopecia(17세기 폴란드 학자 John Jonston이 명명한 탈모)로 불려진 탈모는 미국에서만 5000만 명 이상, 즉 대한민국 전체 인구만큼이나 고통받고 있어 매우 보편적이면서도 심리적인 위축과 낮은 자존감을 가져오는 질병입니다. 따라서 많은 연구자들이 치료법을 개발해 정복하고자 몰두하고 있는 질병입니다. 탈모가 워낙 정복하기 어렵다 보니 그동안 탈모 치료 접근은 샴푸, 약, 마사지, 체조, 모발이식 등 수많은 방법들이 전방위적으로 동원되었지만, 이 중에서 미국 FDA나 식약처에서 인증됨과 동시에 가장 많은 사람이 혜택 받고 있는 방법은 미녹시딜(Minoxidil)이나 피나스테라이드(Finasteride)와 같은 약을 이용한 방법이었습니다. 그러나 모든 약이 그렇듯이 약을 이용한 치료는 부작용에 대한 문제를 짚고 넘어가지 않을 수가 없습니다. 특히 먹는 약인 피나스테라이드의 경우 성기능 장애, 털 과다증, 태아 결함과 같은 알려진 부작용에 대한 불안감을 안고 있었기 때문에 탈모 환자들에게는 크나큰 걱정이었습니다. 물론 발생 비율이 1~2% 수준으로 낮고 부작용보다는 효과로 얻는 이득이 더 크기 때문에 미국 FDA에서 허가를 내주긴 했지만, 부작용이 성기능 장애라면 무시할 수 없었습니다. 그리고 효과 면에서도 이러한 약물 처방은 모낭의 수를 늘리기보다는 탈모 증세를 감소시키는 정도의 효과를 나타내고 있었습니다. 이에 따라 모발 이식 기술은 이러한 아쉬운 부분들을 채워주는 역할을 하고 있었습니다. 그러나 이는 고비용에 시간을 많이 들이고, 수술을 요구하는 불편한 작업이었습니다.

공학과 탈모의 만남

이러한 탈모 치료의 단점들이 존재하는 동안 공학분야에서는 1960년대에 들어 레이저 기술이 급속도로 발달하면서 레이저 사용에 따른 안전 문제에 대한 관심이 높아지고 있었습니다. 때마침 헝가리의 레이저 의학 선구자이자 의사인 Endre Mester은 낮은 전력의 빨간색 루비 레이저를 쥐에 노출시켰을 때 이에 따른 발암 여부에 대한 연구를 진행하고 있었습니다. 그러던 와중에 Endre Mester은 놀라운 사실을 발견하게 됩니다. 레이저는 쥐의 피부에 암을 유발하기는 커녕에 해당 영역 주변에 털이 자라는 것을 확인한 것입니다. 그렇게 공학과 탈모의 만남은 시작되었습니다. 그리고 50년 넘게 다양한 인체 부위에 대해 사용될 동안 주목할 만큼 낮은 부작용 발생률을 보여왔습니다. 이러한 레이저 광 치료는 휴지기에 있는 모낭을 활성시킬 뿐만 아니라 활성기 모낭의 증식을 자극하는 것으로 분석되었습니다. 심지어 미국에서는 LaserComb라는 상용 레이저 탈모 치료 기기도 등장합니다. 이 제품은 비록 약이나 공식적인 치료법은 아니지만 2007년과 2011년에 각각 남성 및 여성 탈모에 대한 치료 기기로서 미국 FDA의 승인을 받았습니다. 2018년 미국 유명 저널 중 하나인 ACS Nano에는 한국의 KAIST 연구진과 하버드 메디컬 스쿨 연구진들이 힘을 모아 적색 LED를 이용한 휴대용 탈모 치료 기술도 선보입니다. 650 nm 파장의 빨간색 LED가 피부 밑의 모낭에 대한 자극을 도울 수 있으며 부작용 없이 모낭의 성장기와 증식을 활성화시킨다는 기존의 연구들을 바탕으로 말입니다. 연구에서 소개된 소재는 아주 유연한 패치 형태로 제작되었으며, 발모 효과를 증명하기 위해 12마리의 생쥐에 대해 20일 동안 실험이 진행되었습니다. 그 결과 미녹시딜을 주입한 생쥐와 비교하여 1.5배가량 더 넓은 부위에 모발이 재성장 하는 것을 확인했을 뿐만 아니라 모발의 길이 또한 두 배 정도 더 긴 길이로 성장하는 것을 확인했습니다.

공학을 이용한 탈모치료?!

그러던 그 때, 빛이 아닌 전기적 자극을 이용해서도 탈모에 효과를 줄 수 있지 않을까 하는 연구도 진행되었습니다. 1990년 캐나다의 브리티시 컬럼비아 대학의 Stuart Maddin 교수와 연구진들은 임상적인 시도를 통해 펄스 형태의 전기장을 이용하면 투피를 자극함으로써 모낭 증식을 촉진시키고 이렇다 할 부작용 없이 탈모 치료 효과를 나타내는 것을 확인합니다. 36주의 실험 동안 백인 남성 30명 중 무려 29명에 대한 탈모 증세가 멈추거나 오히려 모발이 재성장 하는 효과를 본 것입니다. 그 후 이 기술은 전기적 발모(electrotrichogenesis, ETG)라고 불려지게 되었으며 최근까지도 이 기술을 통해서 두피 내 모낭을 자극하기 위한 최적의 조건을 찾는 연구들이 지금까지도 계속 진행되어 왔습니다. 그러나 처음 제안되었던 상용 치료 장비는 일상에서 사용하거나 휴대하기에는 그 부피나 전력 공급 문제에서 한계가 있었습니다. 그러던 2019년 9월 미국 위스콘신 대학의 Xudong Wang 교수 팀은 이러한 기술을 웨어러블 형태로 만들어 자가발전이 가능한 탈모 치료 기술을 개발합니다. 사람이나 동물의 움직임을 이용해 마찰 전기를 발생시키고 이를 다시 부피에 자극하여 탈모 치료 효과를 확인한 것입니다. 해당 연구진들은 털이 없는 쥐의 등짝에 제작된 소자를 부착하고 결과를 지켜봤습니다. 그 결과 놀랍게도 미녹시딜과 비교해 더 빠르고 효과적인 모낭 증식과 모발 성장을 나타냈습니다. 이러한 기술은 곧 배터리에 대한 요구를 없앰으로써 일상에서 사용 가능한 수준의 탈모 치료 기술 개발 가능성을 보여준 것입니다. 사실 탈모에 대한 치료와 빛이나 전기를 이용하는 공학 분야가 서로에게 어떤 관련이 있을 것이라고 생각하는 사람들은 많이 없었습니다. 그러나 인간의 호기심과 다양한 실험을 통한 발견들은 매번 더 이상 새로운 것은 없을 것만 같았던 미래에 또 다른 새로운 길을 제시해왔습니다. 물론 인체에 사용되는 기술인 만큼 이러한 연구에 대한 다양한 검증과 조사들이 계속되어야 한다는 것은 사실입니다. 하지만 앞으로 빛과 전기로 탈모를 치료하는 시대가 올지도 모릅니다. 뿐만 아니라 다양한 방법의 과학, 공학적 접근으로 탈모 치료에 대한 연구가 진행되고 있습니다.

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