손가락 땀으로 약물 추적한다.

결핵을 겨냥한 서리 대학의 새로운 연구에서는 지문 땀을 이용해 혈액 검사와 거의 동일한 정확도로 혈류에서 항생제를 검출했다.

결핵은 전염병으로 인한 주요 사망 원인 중 하나로, 2022년 전 세계적으로 약 130만 명이 사망할 것으로 추정된다. 그러나 약물에 민감한 결핵은 치료가 가능하다. 그러나 “약 50%의 환자는 처방된 장기간의 항생제 요법을 완전히 준수하지 않는다.”

이러한 경우 처방 계획에서 벗어나면 치료 효과가 저해되고 대신 약물 내성 결핵이 발생할 수 있으므로 환자의 치료를 모니터링하는 것이 중요하다.

서리 대학교(University of Surrey)의 과학자들은 절실히 필요한 이 격차를 해소하고 싶었다. 그들은 혈류 내 약물 검사에 가장 적합한 시간을 평가하고 환자가 복용한 약물의 양을 결정하기 위해 연구를 수행했다.

첫째, 손가락 땀이 나는 이유는 무엇일까?

베일리(Bailey) 교수는 법의학 업무 때문에 손가락 땀으로 작업하기로 결정했다고 말했다. 이 연구는 "범죄 현장에 남겨진 지문의 화학적 구성을 분석하여 어떤 정보를 얻을 수 있는지 탐구"한다.

“지문은 환자의 존엄성을 손상시키지 않고 완전히 고통스럽고 비 침습적이기 때문에 임상 테스트에 편리한 검체이다.”

베일리 교수팀은 코로나19 팬데믹 기간 동안 병원 환자들로부터 혈액, 타액, 땀 샘플을 수집했다. 혈액과 타액을 수집하는 것은 어려운 일이었지만 땀을 수집하는 데는 전혀 문제가 없었다.

그들은 이 통찰력을 결핵 치료에 대한 가장 최근의 연구에 적용했다. 그들은 네덜란드의 대학 의료 센터 흐로닝언 (UMCG)에서 10명의 결핵 환자 샘플 풀을 수집했다.

UMCG의 온노 아케르만(Onno Akkerman) 박사는 "샘플을 수집하는 것은 매우 간단했다."고 말했다.

“환자들에게 손을 씻고 니트릴 장갑을 끼고 땀을 흘리게 한 뒤 손가락 끝으로 정사각형 종이를 누르도록 했다.”

10명의 결핵 환자를 대상으로 한 연구에서 땀을 흘리는 것이 유망한 방법임이 입증되었다.

과학자들은 항생제와 약물 섭취로 생성된 대사산물을 각각 96%와 77%의 정확도로 검출했다. 그들은 "섭취 후 1~4시간 사이에" 약물의 존재를 확인할 수 있었고, 대사된 버전은 6시간 후에 가장 잘 나타났다. 따라서 그들의 데이터에 따르면 테스트하기에 가장 좋은 시간은 약물 섭취 후 1~6시간이 될 것이다.

이러한 정보는 의사의 지문 끝이 되어 엄격한 치료 계획을 따르는 결핵에 영향을 미칠 수 있다.

“의사는 결핵 환자가 항생제를 복용하고 있는지 확인해야 한다”고 이번 연구의 공동 저자인 케이티 롱먼(Katie Longman) 박사는 거듭 강조했다. “혈액보다는 지문을 이용하는 게 훨씬 빠르고 편리하다.”

땀은 피처럼 생물학적 위험이 아니다.

혈액은 질병을 전염시킬 수 있는 능력으로 인해 생물학적 위험이 있으므로 혈액 샘플링에는 전문 교육과 취급이 필요하다. 이에 반해 지문 채취는 운송 및 보관 장소에서도 특별한 매개변수 없이 수행될 수 있다.

“이것은 바쁜 의료 서비스에 대한 시간적 압박을 완화하고 환자에게 보다 편안한 솔루션을 제공할 수 있다.”라고 롱먼 박사는 계속 말했다. “혈액 검사는 많은 경우에 가능하지 않거나 바람직하지 않다.” 이 새로운 기술은 앞으로 매우 유용할 수 있다고 그녀는 보도 자료에서 말했다.

멜라니 베일리(Melanie Bailey) 교수는 “지금까지 혈액 검사는 누군가의 신체에서 약물을 검출하는 표준이었다.”라고 말했다. "이제 우리는 누군가의 지문에 흘린 땀만큼 정확한 결과를 얻을 수 있다."

베일리 교수에 따르면, 진단이 아니라면 의약품 개발에 영향을 미칠 수 있는 개선된 약물 전달 및 보유를 포함하여 혈류를 활용하는 이 비침습적 방법과 불법 약물 사용에 대한 테스트를 포함하여 많은 잠재적인 방법이 떠오른다.

베일리 교수는 “우리는 과거에 지문에서 코카인과 기타 불법 약물을 모니터링하기 위해 많은 작업을 수행했다.”라고 말했다. 그러나 “지문에서 약물을 찾는 법의학적 해석은 훨씬 더 복잡하다.”라고 한다.

“흔적을 남기기 전에는 손을 씻지 않는다. 치료 약물 모니터링에서는 샘플을 제공하기 전에 손을 씻을 수 있는 사치가 있다.”

“지금까지 샘플은 약물 사용에 대한 수준을 제공하기보다는 순전히 정성적(예/아니오) 답변을 제공하는 데 사용되었다. 우리 연구에서 혈액과 손가락 땀의 상관관계가 밝혀졌다는 점은 정량적 분석의 가능성을 보여주어 매우 흥미롭다.”

이번 연구는 국제항균제저널(International Journal of Antibiotic Agents)에 게재됐다.