By EMILY MULLIN, WIRED US

알레르기가 많은 이들을 괴롭힐 시기가 다가왔다. 콘택트렌즈 착용자 40%는 안구 가려움을 겪는다. 가려움에 고통을 겪는 이들을 위한 새로운 치료 방법이 등장했다. 바로 사상 최초로 약물로 눈에 직접 사용할 수 있는 콘택트렌즈다. 존슨앤존슨이 개발한 새로운 콘택트렌즈는 항히스타민제 케토티펜을 함유했으며, 2022년 3월 초 미국 식품의약청(FDA)의 승인을 받았다.

이는 콘택트렌즈를 의약품 처방 수단으로 사용하기 위한 시작일 뿐이다. 존슨앤존슨의 콘택트렌즈 개발 과정에 참여하지 않은 캘리포니아대학교 데이비스 안구 센터(UC Davis Eye Center)의 검안사인 멜리사 바넷(Melissa Barnett)은 “의약품용 콘택트렌즈라는 미래지향적 개념이 이제 현실로 다가왔다. 앞으로 출시될 의약품용 콘택트렌즈는 여러 안구 질환을 치료할 다양한 치료에 적용하면서 건강과 삶의 질을 향상할 것이다”라고 말했다.

수십 년 동안 수많은 과학자가 콘택트렌즈에 의약품을 적용해 전 세계에서 시력 상실의 주된 원인이 되는 백내장과 녹내장 등 각종 질환 치료에 활용하려는 노력을 펼쳐왔다. 그러나 다수 진료의는 환자가 렌즈 착용 사실을 잊는다는 문제를 이야기했다. 처방에 따른 정확한 약물 투약 문제로 언급한 사항이기도 하다. 또, 안약은 안구 질환을 치료할 가장 좋은 수단이 아니다. 활성화된 성분 약 95%는 안구 건조 때문에 사라지거나 흡수되기 전 안구에 들어가지 못한 채로 흘리게 된다. 당뇨망막병증과 황반변성 등 일부 망막 질환은 주사로 치료한다. 선단 공포증이 있는 환자에게는 주사가 이상적인 치료법이 아니며, 간혹 출혈과 감염을 유발할 수 있다.

약물 분리 콘택트렌즈는 기존 치료법보다 더 편리하면서도 안약보다 안구에 더 많은 약물을 전달한다. 하지만 약물을 특수 콘택트렌즈와 결합하는 과정이 어려웠다. 소프트렌즈는 유연하면서 액체를 흡수하는 플라스틱인 하이드로겔 소재로 적용돼, 산소를 투과한다. 그러나 그 특성이 렌즈 제조사마다 제각각이다. 렌즈의 구조는 항히스타민제나 항생제, 항염증 치료제, 기타 약물 등 적용하는 약물 종류에 따라 조금씩 다르다.
 
존슨앤존슨 비전의 임상과학 국장인 브라이언 펄(Brian Pall)은 “약물과 콘택트렌즈 간의 호환성이 필요하다”라고 언급했다. 일부 렌즈는 특정 약물을 제대로 함유하지 못하며, 안구에 약물을 너무 빨리 공급한다. 반면, 펄 국장은 “약물과 렌즈의 호환성이 너무 높다면, 안구에 적용할 때 약물을 전달하지 못하도록 약물과 렌즈가 결합되는 문제가 발생하기도 한다”라고 말했다.

약물 공급 주기 제어가 까다로운 문제가 되었다. 초기 치료용 콘택트렌즈는 단순히 의약품 해결책을 상업용 렌즈에 흡수하는 과정을 적용했다. 그러나 즉시 의약품 치료 문제가 발생한 탓에 시간이 지나면서 활용 사례가 감소했다. 착용 후 단 몇 시간 동안만 증상을 완화하기 때문에 실용적이지 않았다. 시간이 지나면서 서서히 약물을 공급하는 콘택트렌즈가 치료 장점을 더 오래 제공한다. 이를 위해 연구팀은 특정 약물의 규모와 모양에 적합한 폴리머 구조에 공간을 생성하는 나노 입자와 분자 각인 기술 등과 같은 기술을 활용한다.

존슨앤존슨의 콘택트렌즈는 일회용이므로 하루 동안 사용한 뒤 바로 버릴 수 있다. 임상 3상에서 렌즈 착용 후 단 3분 만에 알레르기 때문에 발생한 가려움이 감소하며, 그 효과가 최대 12시간 동안 지속되는 것을 입증했다. 임상 3상 실험 결과는 2019년, 학술지 코니아(Cornea)에 게재됐다. 폴 국장은 “렌즈를 착용할 때, 약물을 안구에 빨리 공급하며, 약물이 단 몇 시간 동안 공급된다. 기존 방법보다 약물 공급 속도가 훨씬 더 느리다. 약물을 빨리 공급하면, 약물이 매우 빠른 속도로 반응을 보인다”라고 말했다.

폴 국장은 존슨앤존슨이 미국 콘택트렌즈 사용자가 최대한 빨리 구매할 수 있도록 렌즈를 제작 중이라고 밝혔다. 존슨앤존슨 콘택트렌즈는 이미 캐나다와 일본에서 구매할 수 있다.

존슨앤존슨은 녹내장을 포함한 다른 여러 안구 질환 치료에도 콘택트렌즈 기술을 활용하는 데 관심을 보인다. 폴 국장은 녹내장과 여러 만성 안구 질환에는 며칠 동안 서서히 약물을 공급하며 효과가 오래 지속되는 재활용 콘택트렌즈를 활용하거나 즉시 알레르기 진정 효과를 보이는 일회용 콘택트렌즈를 사용하는 것을 언급했다. 렌즈 착용자는 안구 질환 감염을 막기 위해 취침 전 렌즈를 빼야 한다.

매사추세츠 안이병원(Massachusetts Eye and Ear)과 보스턴 아동병원 연구팀도 안구 염증 질환 치료에 보편적으로 사용하는 스테로이드 덱사메티손을 일주일 동안 서서히 안구에 공급하는 콘택트렌즈를 개발 중이다. 연구팀은 2019년, 바이오매터리얼스(Biomaterials)에 안구 염증 질환인 포도막염과 황반부종을 앓는 토끼의 렌즈 착용 실험 연구를 다룬 논문을 게재했다. 연구팀은 렌즈가 안약보다 약물을 200배 더 공급하며, 안구 뒷부분의 빛 감지 조직인 망막 질환 예방 효과가 주사와 같은 수준이라는 사실을 확인했다.

약물 공급 능력은 콘택트렌즈에 적용된 최신 기술이며, 1880년대 최초의 안경이 등장한 이래로 거둔 큰 성공이다. (착용의 불편함과 안구의 산소 흐름을 차단한다는 점에서 실용적이지 않았던 것은 어찌 보면 당연하다.) 2019년, FDA는 아동의 근시 퇴행 상황을 늦추기 위한 첫 번째 콘택트렌즈를 승인했다. 안구 내부의 빛 굴절 방식을 변경해 안구가 길어지는 것을 막는다. 안구 길이가 길어질수록 먼 곳의 사물이 흐리게 보인다. 근시는 일반적으로 심각한 건강 문제로 분류하지 않지만, 망막 중앙 영역에 손상을 유발하면서 망막박리와 녹내장, 백내장 원인이 된다. 1970년대 초반 42%였던 미국의 근시 환자 비율이 30년 뒤 약 42%로 증가했다. 따라서 앞으로 콘택트렌즈를 착용하는 아동이 증가할 것으로 보인다.

모조 비전(Mojo Vision)을 포함한 일부 기업은 디스플레이를 탑재해 착용자에게 알림을 전달하는 동시에 저시력 환자의 시야 향상을 돕는 스마트 렌즈를 개발 중이다. 존슨앤존슨의 콘택트렌즈는 영화 배트맨이나 매트릭스에 등장한 바이오닉 콘택트렌즈와는 거리가 멀며, 시력 상실 문제를 막지는 않는다. 그러나 최근 FDA의 승인을 받았다는 점에서 앞으로 의학용 콘택트렌즈 적용 사례가 증가할 가능성을 열어주었다. 미국 안과 학회(American Academy of Ophthalmology)의 임상 대변인이자 메릴랜드주 록빌의 지역 헬스케어 기업인 어드벤티스트 헬스케어(Adventist Health Care)의 최고 안과학 박사인 나타샤 허츠(Natasha Herz)는 “콘택트렌즈가 녹내장과 황반변성을 포함해 시력을 잃게 되는 각종 노인의 안구 질환이 원인이 된 시력 저하 문제를 예방한다면, 더 흥미로웠을 것이다. 그러나 지금 존슨앤존스가 선보인 콘택트렌즈가 의약품용 렌즈 발전을 향한 올바른 길로 가고 있다”라고 평가했다.

지금도 콘텍트 렌즈는 모든 안구 질환 환자를 위한 완벽한 치료 방법이라고 할 수는 없다. 많은 이들이 여전히 콘택트렌즈 착용을 어려워하며, 나이가 들수록 렌즈 착용이 더 어려워진다. 허츠는 “어쩌면, 콘택트렌즈에도 똑같이 발생할 수 있는 안약의 문제는 환자의 나이가 많을수록 약물 투여가 능숙하지 않다는 점이다. 그러나 콘택트렌즈를 착용할 수 있다면, 정해진 처방량을 준수하는 데 매우 큰 도움이 될 듯하다”라고 말했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
The First Drug-Releasing Contact Lens Is Here