전산증: 과학자들이 풀지 못하는 치명적인 미스터리

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이러한 질환으로 인해 매년 7만 명 이상의 산모가 사망하지만 과학자들은 여전히 ​​그 원인을 알아내지 못하고 있습니다.

7개의 올림픽 금메달과 14개의 세계 선수권 대회 금메달을 딴 눈부신 육상 선수로서의 경력을 쌓은 앨리슨 펠릭스는 임신도 그녀의 트레이드마크인 달리기 스타일처럼 순조로울 것이라 생각했습니다. 

"저는 평생 제 몸을 돌보았고, 제 몸은 제 도구였고, 제게 실망한 적이 한 번도 없습니다." 펠릭스가 말했습니다. "저는 훈련했고 제 몸에 요구를 했고, 항상 수행했습니다. [그래서] 아름다운 자연 분만을 생각하고 있었고, 최면 분만을 했고, 이런 모든 것을 했습니다." 그녀가 말했습니다.

하지만 펠릭스가 32주차에 정기 검진을 받았을 때, 그녀는 심각한 자간전증이 있다는 말을 듣고 충격을 받았습니다. 자간전증은 위험할 정도로 높은 혈압 수치와 장기 손상을 일으키는 임신 합병증이며, 즉각적인 입원이 필요합니다. 다음 날, 의사들은 응급 제왕 절개를 시행했고, 그녀의 딸 캠린은 2개월 일찍 태어났고, 그 후 생후 첫 달을 신생아 중환자실에서 보냈습니다.

그때까지 펠릭스와 태아에게 발이 약간 부어 있는 것 외에는 이상하다는 징후가 거의 없었습니다. "저는 그것에 크게 놀라지 않았지만, 제가 단백질과 혈압에 대한 모든 것을 흘리고 있다는 것을 알게 되었습니다. 무서웠습니다. 하지만 우리 가족은 집에 갈 수 있었습니다."라고 그녀는 말합니다.

캠린은 이제 건강한 5살이지만, 펠릭스는 훨씬 더 비극적인 결말을 가져온 비슷한 이야기를 너무나 잘 알고 있습니다. 2023년 4월, 그녀의 오랜 팀 동료이자 전 세계 100m 챔피언이자 리우 2016 올림픽 릴레이 금메달리스트인 토리 보위는 자간전증과 관련된 합병증으로 출산 중 사망했습니다. 그녀는 불과 32살이었습니다.

"우리는 함께 여러 릴레이 팀에 있었고, 서로 경쟁했고, 서로 경쟁했고, 그것은 매우 충격적이었습니다." 펠릭스가 말합니다. "제가 많은 시간을 함께 보낸 사람으로서, 그것은 정말 파괴적이었습니다."

치명적인 수수께끼를 풀다

전 세계적으로 전산증은 매년 70,000건 이상의 산모 사망과 500,000건 이상의 태아 사망 의 원인으로 여겨지며 , 많은 사망자가 고혈압으로 인한 뇌졸중이나 장기간의 발작으로 인해 발생합니다. 임신 중 언제든지 경고 없이 발생할 수 있으며, 일부 여성은 34주 전에 조기 발병 전산증이 발생하고, 다른 여성은 늦은 발병 형태를 경험합니다. 여성은 출산 후 6주 이내에 산후 전산증 으로 고통받을 수도 있습니다 .

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흑인 여성의 전산증 발병률은 최대 60% 더 높습니다. 그러나 그 이유는 아무도 모릅니다

과학자들은 이런 일이 일어나는 이유에 대한 몇 가지 단서를 발견했습니다. 자궁에서 시작되는 과도한 염증은 어머니의 몸과 태아 사이에서 일어나는 섬세한 소통 패턴을 방해합니다. 특히, 태아에게 필요한 영양분과 산소를 ​​공급하기 위해 만들어진 기관인 태반을 형성하기 위해 자궁 내 혈관의 재형성에 영향을 미칩니다.

태반을 통한 혈류가 비정상적이기 때문에 궁극적으로 산모의 신체가 혈압을 조절하는 방식에 지장을 주어 점차 고혈압으로 이어지고 궁극적으로 전산증에 걸리게 됩니다.

"여성이 임신하면 그녀의 심장은 아기와 태반을 위해 더 많이 펌프질해야 합니다." 케임브리지 대학의 임상 약리학자이자 치료학 교수인 이언 윌킨슨은 말한다. 그는 영국에서 자간전증에 대한 인구 연구인 포피(Poppy)를 이끌고 있다 . "그녀가 매 분 펌핑하는 혈액량은 [정상적인 임신]의 1.5배에서 2배로 증가합니다." 

기존의 자가면역 질환을 앓고 있는 여성 , 40세 이상의 여성 , 신체질량지수가 높은 여성은 임신으로 인해 여성의 신체에 가해지는 신체적 피해에 잘 적응하지 못하기 때문에 위험이 더 높은 것으로 알려져 있습니다. 

하지만 왜 어떤 여성들은 종종 경고 없이 전산증에 걸리는지, 그리고 왜 다른 여성들은 그렇지 않은지에 대한 많은 미스터리가 여전히 있습니다. 특히, 흑인 여성에게서는 비율이 최대 60%나 더 높은데 , 이들은 또한 심각한 형태의 전산증을 겪을 가능성이 더 높습니다.

일부 연구자들은 후자가 좋은 영양과 건강 보험에 대한 접근성이 낮은 것과 관련이 있을 수 있다고 믿습니다. 버지니아주 페어팩스에 있는 의료 회사 Inova Health System의 심장 산부인과 및 심혈관 여성 건강 책임자인 가리마 샤르마는 "특정 환자와 지역 사회가 조기 개입, 탐지 검진에 대한 동일한 접근성을 갖지 못하는 구조적 인종 차별이 있습니다. 주로 건강 관리를 받는 곳 때문입니다."라고 말합니다. 

동시에 샤르마는 이것이 처음에 왜 이 상태가 시작되는지 정확히 설명하지 못한다고 말합니다. 의사들은 여전히 ​​나이, 민족성, 병력과 같은 임상적 위험 요인에 크게 의존하여 누가 전산증을 앓을지 평가하지만, 이러한 요인에 기반한 예측의 정확도는 악명 높게 낮습니다. 샤르마는 "임상적 위험 요인 자체의 민감도는 낮습니다."라고 말합니다. 

하지만 더욱 새롭고 개선된 진단법이 등장하면서 과학자들은 곧 누가 위험에 처해 있는지, 그리고 그 이유가 무엇인지에 대해 더 많은 정보를 제공할 수 있게 될 것입니다. 

전산증 예측

암이나 만성감염 등 다른 질병을 치료하는 전문가가 심층 분석을 위해 환자의 내부 조직을 생검하는 경우가 많지만, 임산부의 자궁에서 일어나는 변화를 연구할 수 있는 쉬운 방법은 없습니다.

"우리는 그냥 일상적으로 들어가서 [임신한 여성의] 태반 샘플을 채취할 수 없습니다. 왜냐하면 그것은 유산 위험을 실제로 증가시킬 수 있기 때문입니다." 시드니 공과대학의 준교수인 라나 맥클레멘츠가 말합니다. "그리고 동물은 실제로 전산증이 발생하지 않으므로, 예를 들어 설치류 모델을 만드는 것은 매우 어렵습니다."

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전산증은 조산 위험을 상당히 증가시킨다

대신, 연구자들은 무언가 잘못되었을 수 있다는 것을 감지하는 방법으로 혈액에서 특정 분자의 비정상적인 수치를 찾아내려고 노력해야 했습니다. 특히, 연구에 따르면 자궁에 염증 수치가 높은 여성의 경우 태반 세포가 손상된 혈액 공급에 반응하여 가용성 fms 유사 티로신 키나제 1(sFlt-1)이라는 단백질을 방출합니다. 혈류에 들어가면 이 단백질의 과도한 수치는 독성 영향을 미쳐 어머니와 태아 사이의 연약한 장벽이 염증에 더 민감해집니다.

"그 단백질은 자간전증을 앓는 환자의 경우 정상 수치의 약 100배까지 축적됩니다." 매사추세츠 대학교 의대의 생물학자이자 2006년 노벨 생리학·의학상 공동 수상자인 크레이그 멜로의 말입니다. "그래서 자간전증으로 인해 발생할 수 있는 장기 기능 부전의 위험에 앞서 진단에 사용될 수 있습니다."

작년에 생명 과학 및 임상 연구 회사인 Thermo Fisher Scientific은 미국 식품의약국(FDA) 규제 기관으로부터 전산증에 대한 새로운 진단법에 대한 승인을 받았습니다. 이 프로세스는 심각한 상태를 치료하거나 진단하는 의료 기술의 개발을 빠르게 추진하는 데 도움이 됩니다. 이 경우 진단 도구는 정상적인 태반 발달을 나타내는 다른 단백질인 태반 성장 인자의 낮은 수준과 비교하여 높은 sFlt-1 수준을 찾는 것을 포함합니다.

임상적으로 이 검사는 고혈압 징후로 입원한 임산부가 향후 2주 이내에 중증 전산증이 발생할지 여부를 빠르게 예측하는 데 사용됩니다. 이 검사의 효능은 18개 병원에 있는 700명 이상의 임산부를 조사한 2022년 연구 에서 잠정적으로 입증되었으며 , 양성 반응을 보인 환자는 증상이 악화되기 전에 강화된 감시와 가속 치료를 받을 수 있었습니다. 

새로운 진단 기술이 생명을 구할 것이라고 생각되지만, 오하이오 주립 대학교 간호대학의 산모 영아 건강 교수인 신디 앤더슨은 임신 초기 단계에서 전산증의 경고 신호를 감지할 수 있는 보다 진보된 진단이 여전히 필요하다고 생각합니다. 전산증의 잠정적인 징후를 태반이 완전히 발달하지 않은 지점에서 식별할 수 있다면 여전히 이 상태를 예방할 수 있을 것입니다. 

"9주 후에 태반이 발달했습니다." 앤더슨이 말했습니다. "그러면 우리는 이 신호를 더 일찍 볼 수 있고, 그런 다음 치료를 통해 그것을 멈추거나 심지어 치료할 수 있을까요?"

이를 시도하기 위해, 과학자 그룹은 최근 몇 년 사이에 빠른 속도로 발전한 새로운 기술에 관심을 기울이고 있습니다.

칩상의 태반

시드니의 한 연구실에서 McClements와 그녀의 팀은 지지 젤로 연결된 살아있는 태반 세포 층을 정성스럽게 조립하여 자연스러운 조직과 같은 구조를 만들고 있습니다. 그들의 아이디어는 인체 밖에서 전산증의 초기 단계에서 일어날 수 있는 일부 과정을 모델링하는 것입니다. 이는 전에 한 번도 시도된 적이 없는 일입니다. 팀은 이 기술을 애정 어린 의미로 "칩 위의 태반"이라고 불렀습니다.

"우리는 자간전증 상태에서 인간 태반에서 일어나는 일을 모방할 수 있는 이러한 모델을 개발하려고 노력해 왔습니다."라고 McClements는 말합니다. "예를 들어, 우리는 태반 형성을 지시하는 세포층인 영양막세포를 첫 번째 삼분기부터 사용했습니다. 우리는 임신 초기에 자간전증에 앞서 발생하는 염증, 산화 스트레스, 산소 부족 및 제한된 혈관 발달 조건에서 영양막세포에 무슨 일이 일어나는지 이해하려고 노력하고 있습니다."라고 그녀는 말합니다.

McClements에 따르면, 언젠가 이 연구를 통해 새로운 바이오마커가 생겨나서 새로 임신한 산모를 위한 미래 혈액 검사의 기초가 될 수 있기를 바랍니다. 하지만 전산증에 대한 보다 현실적인 모델을 갖게 되면 연구자들이 잠재적인 치료법을 테스트하기가 더 쉬워질 수 있으며, 이는 실제로 질병의 진행 과정을 바꿀 수 있습니다.

"임신 중 전산증을 겪은 여성 3명 중 2명은 심장마비와 심혈관 질환으로 조기 사망합니다."라고 맥클레멘츠는 말합니다. "따라서 임신과 산후 질환을 예방할 새로운 치료법을 찾아야 할 절실한 필요성이 있습니다."

현재까지, 자간전증 위험이 높은 것으로 간주되는 임산부에게 권장되는 유일한 치료법은 12주부터 출산까지 저용량 아스피린입니다. 연구에 따르면 16주 전에 아스피린 치료를 시작한 여성의 약 60% 는 자간전증 증상이 나타나지 않는 것으로 나타났습니다.

하지만 여전히 취약한 환자 40%가 남아 있으며, 의사들이 전산증에 취약하다고 의심하지 않았기 때문에 전혀 받지 못하는 환자도 많습니다. 킹스 칼리지 런던의 산부인과 교수인 앤드류 셰넌은 "받지 못하는 사람이 많고, 그들에게는 논의조차 되지 않습니다."라고 말합니다.

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연구자들은 현재 전산증을 나타내는 바이오마커를 찾고 있으며, 이는 새로운 진단 혈액 검사로 이어질 수 있습니다

맥클레먼츠는 임신 여성에게 안전한 것으로 알려진 기존 약물이나 폐기된 약물의 새로운 용도를 찾는 과정인 약물 재활용이 전산증 치료를 개선하는 데 큰 잠재력이 있으며, 생체 인쇄 태반 세포에 이러한 약물을 테스트함으로써 이 과정을 가속화할 수 있다고 설명합니다.   

소화불량, 속쓰림 또는 위궤양을 치료하는 데 널리 사용되는 약물인 양성자 펌프 억제제는 자간전증의 초기 단계를 유발하는 일부 해로운 염증 과정을 역전시킬 수 있는 것으로 생각됩니다 . 연구자들은 또한 혈액 질환의 한 형태를 치료하는 데 사용되는 단일클론 항체인 에쿨리주맙이 임신 초기에 투여되면 자간전증 발병 위험을 줄일 수 있다고 제안했습니다.

"우리는 현재 잠재적인 치료제로 떠오르고 있는 당뇨병 약물인 메트포르민에 주목하고 있습니다."라고 맥클레멘츠는 말합니다. " 매우 흥미로운 연구가 있는데 , 메트포르민이 실제로 조기 중증 전산증에서 아기의 분만을 지연시킬 수 있으므로 조산을 예방할 수 있습니다."

또 다른 접근법은 태반에서 sFlt1의 생성을 막아서 질병을 진행 중에 멈추려는 시도를 포함합니다. 작년에 FDA는 매사추세츠에 있는 Comanche Biopharma라는 회사가 개발한 CBP-4888이라는 새로운 조사 약물을 임상 시험에서 테스트하도록 승인했습니다. 이 약물은 작은 간섭 RNA(siRNA)로 알려져 있으며, 유전 코드의 짧은 조각으로 신체의 다양한 부위로 정확하게 전달되어 유전자 발현과 세포 기능을 조절하여 특정 단백질(이 경우 sFlt1)의 생성을 중단할 수 있습니다.

"이 분자의 주목할 만한 점 중 하나는 수명이 길다는 것입니다." Comanche BioPharma의 과학 고문으로 일하는 멜로의 말입니다. "단일 복용량은 6개월에서 1년 동안 지속될 수 있습니다. 따라서 한 번의 복용량으로 충분할 것으로 예상합니다."

지금까지 이 회사는 출산 가능 연령의 여성 자원 봉사자를 대상으로 약물의 안전성 테스트를 완료했습니다. 다음 단계로, 그들은 자간전증이 있는 약 50명의 임산부를 대상으로 추가 시험을 실시하고, 그 후 미국에서 더 광범위한 연구를 실시하고, 영국, 호주, 독일, 가나, 케냐, 남아프리카에서도 실시할 계획입니다.

"유색인종 여성은 전산증 부담이 불균형합니다." 바이오제약 회사인 Comanche Biopharma의 최고 의료 책임자인 앨리슨 오거스트가 말했습니다. "그래서 미국에서 연구를 할 때, 우리는 시카고 남부, 앨라배마, 세인트루이스에 있는 센터로 갈 것입니다. 그곳은 인구 전체가 전산증 부담이 불균형하다는 것을 알고 있는 곳입니다. 그곳은 인구의 극심한 필요성이 있는 하위 집단이기 때문입니다."

맥클레먼츠는 이루어진 일부 발전에 고무되어 있지만, 앞으로는 전산증 연구에 더 많은 투자가 이루어지기를 바라고 있다. 전산증이 인구에 미치는 실질적이고도 종종 과소평가되는 영향 때문이다.

"암에 얼마나 많은 자금이 들어가는지 비교하면 여성의 건강은 그 중 1-2%에 불과합니다."라고 맥클레멘츠는 말합니다. "하지만 궁극적으로 우리 모두는 임신에서 비롯됩니다. 여성은 인구의 절반이지만 다른 절반의 어머니이기도 합니다. 그리고 우리는 자간전증을 앓은 어머니에게서 태어나는 것이 아기의 장기적인 건강에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다. 그래서 해결책을 찾아야 할 필요가 있습니다."