부산대 연구팀이 수학 모델로 규명한 중증 아토피 피부염의 단계별 최소 치료 강도 분석 결과.(사진=부산대 제공)
난치성 아토피 피부염 치료가 경험적 판단을 넘어 데이터 기반의 정밀한 정량적 제어 시대를 맞이한다.
부산대는 G-램프(LAMP)사업단 강요셉 연수연구원이 중증 아토피의 단계별 최소 치료 강도를 수학적으로 규명했다고 26일 밝혔다.
이번 연구는 환자마다 다른 증상 정도에 따라 '얼마나 강한 약을 써야 하는가'라는 질문에 대한 정밀한 해답을 담고 있다.
◆ 비선형 동역학으로 푼 아토피 치료의 수학적 틀
아토피 피부염은 재발이 잦아 장기적인 관리가 필수적인 난치성 질환이다.
특히 중증 환자의 경우 정량적인 기준이 부족해 의료진의 경험에 의존해 약물 강도를 결정해 온 한계가 있었다.
연구팀은 이러한 임상적 난제를 해결하기 위해 아토피의 변화 과정을 비선형 동역학 시스템으로 모델링해 과학적 근거를 마련했다.
연구팀은 치료 과정을 급성 염증을 잡는 '초기 단계'와 증상을 유지하는 '유지 단계'로 구분했다.
분석 결과 약물 용량은 피부 장벽의 투과성과 면역 제거 능력이라는 두 가지 핵심 요인에 의해 결정됨이 확인됐다.
초기 단계에서는 피부 장벽 손상이 심할수록 더 강한 개입이 필요하지만, 상태가 양호하면 낮은 강도로도 충분히 조절이 가능하다는 사실을 수학적으로 입증했다.
◆ 피부 장벽 안정화가 치료 성패 가르는 핵심
특히 유지 단계에서는 보습제 요구량이 비선형적으로 급증하는 특성이 나타났다.
이는 단순히 염증을 가라앉히는 수준을 넘어 피부 장벽의 구조적 취약성을 안정화하는 장기 전략이 치료의 핵심임을 시사한다.
병태 메커니즘과 수학 모델을 결합한 이번 시도는 경험적 판단을 정량적 제어의 영역으로 끌어올린 혁신적 사례로 평가받는다.
강요셉 연수연구원은 "이번 연구는 임상 현장의 고민에 대해 수학적 해법을 제시했다는 점에서 의미가 크다"며 "개인별 데이터를 결합하면 최소한의 약물로 최대의 효과를 내는 맞춤형 전략 수립이 가능해질 것"이라고 밝혔다.
연구 결과는 국제 학술지 '카오스(Chaos)' 3월 17일자에 게재되며 그 학술적 가치를 인정받았다.
부산대는 이번 성과를 바탕으로 실제 임상 데이터와의 결합을 추진해 정밀 의료 솔루션을 고도화할 방침이다.
이는 향후 아토피뿐만 아니라 다양한 만성 염증성 질환의 치료 모델로 확장돼 환자들의 삶의 질을 획기적으로 개선할 것으로 기대된다.
부산=김성욱 기자 attainuk0518@
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