2050년의 삶에 대해 미리 살펴본다. 우리는 기술 발전, 기후변화 및 지정학적 지형의 변화가 향후 수십 년 동안 전쟁, 경제, 가정 생활, 교육, 교통 및 우주 탐사의 특성을 바꾸게 된다.  

오늘 우리는 이 같은 변화와 발전이 금세기 중반까지 의학에 어떻게 혁명을 일으킬 지 살펴볼 본다. 우리가 탐구한 다른 모든 삶의 측면과 마찬가지로, 이 혁명은 이미 잘 진행되고 있지만 2050년에 가까워질수록 극적으로 가속화된다. 이것은 더 건강한 삶을 위한 새로운 기회를 제공할 뿐만 아니라 새로운 위험도 제시하게 된다.

 

앞으로 더 많은 사람들이 더 오래 살 수 있고 더 건강한 삶을 살 수 있다고 말하는 것이 안전하지만, 미래 세대는 오늘날 덜 일반적이거나 알려지지 않은 건강 위협에 직면할 가능성도 있다. 이를 분석하기 위해 의학 분야는 다음 5가지 범주의 발전에 영향을 받는다.

 

 

빅 데이터 및 개인화 된 건강 관리

"만약 우리가 모든 개인에게 적절한 양의 영양과 운동을 너무 적게 또는 너무 많이 주지 않으면서 건강을 위한 가장 안전한 방법을 찾았을 것이다." 이 말은 의학 분야에서 가장 영향력 있는 인물 중 하나 인 히포크라테스에 의해 발언되었다. 오늘날 이러한 추론은 시간이 지남에 따라 점점 더 쉬워지고 있는 자기 관리 및 건강 모니터링의 근간이다. 

이는 무선 인터넷 연결의 성장과 함께 웨어러블 기술의 폭발적인 폭발로 인한 것이다. 스마트 폰의 앱에서 피트니스 추적 장치에 이르기까지 사람들은 심박수, 혈압, 식습관, 소모 한 칼로리 수, 하루에 걸은 걸음 수를 측정할 수 있다.

 

세기 중반에 이르면 인터넷 액세스가 거의 보편화됨에 따라 이러한 추세가 전 세계 대부분의 표준이 된다. UN ITU(International Telecommunication Union)의 2018년 보고서에 따르면 전 세계 인구의 90% (2050년에는 97억 3천만 명으로 추산 됨)가 2050년까지 인터넷 서비스에 액세스 할 수 있는 반면 현재 40억 명이 넘는 사람들이 액세스 할 수 있다( 약 79억 개 중).

 

40억 명 이상의 신규 사용자 외에도 인터넷에 연결된 무선 장치의 수가 2050년까지 기하급수적으로 증가하게 된다. 2016년과 2021년 사이에 WLAN (무선 근거리 통신망)에 연결된 장치의 수는 8.36억에서 222억으로 증가했다. (또는 265%). 세기 중반까지 이 숫자는 1000억이 넘을 것으로 예상된다.

 

연결될 수 천억 대의 카메라, 센서, 주택 및 도시 전체와 결합된 결과적인 데이터 폭발은 "사물인터넷"으로 알려진 것을 만들게 된다. 매일 생성되는 데이터의 양은 엄청날 것이며 상당 부분은 본질적으로 의료적일 것이다.

 

미래의 "스마트 홈"에서는 이 모든 데이터가 사람의 손끝에 있게 된다. 깨어나자마자 건강 진단 및/또는 권장 사항을 사용할 수 있다. 사람들은 특정 건강 목표를 달성하거나 유지하는 측면에서 자신이 어떻게 하고 있는지 알려준다. 문제가 있는 경우 즉시 의사에게 알리고 의사에게 알리라는 메시지가 표시된다. 또는 의사에게 자동으로 알림이 전송될 수도 있다.

 

인공지능 보조 의학 

방대한 양의 의료 데이터 보건 당국과 실무자들이 경쟁해야 하는 상황에서 고급 분석 및 머신러닝 (일명 AI)이 모든 것을 모니터링하는 데 의존하게 된다. 좀 더 지역화 된 상황에서 AI는 가능한 건강 상태의 징후에 대한 환자 데이터를 분석하고 미래의 징후를 예측하는 데 사용된다.

 

이를 통해 의료진은 문제를 사전에 감지하고 더 빠르고 효율적으로 (그리고 오진 위험을 줄이면서) 사례를 진단할 수 있다. 환자 이력도 훨씬 더 최신이고 상세하며, 노인과 뇌졸중, 심장마비 등의 위험이 있는 사람들은 실시간 환자 모니터링을 쉽게 이용할 수 있다.

 

 

거시적 측면에서 AI는 전염병과 질병의 확산을 추적하기 위해 전 세계의 건강 패턴을 분석할 책임이 있다. 질병 매개체를 추적하고 기존 바이러스의 돌연변이를 예측하는 능력은 기후변화로 인해 전 세계적으로 치명적인 바이러스의 확산이 증가함에 따라 더욱 중요해지게 된다.

 

마지막으로 AI 지원 연구는 질병에 대한 새로운 치료법과 치료법의 개발로 이어진다. 일반적으로 신약과 백신을 생산하는 것은 많은 실험이 필요한 비용 집약적이고 시간이 많이 걸리는 프로세스이므로 주요 제약 회사는 이미 신약 개발을 지원하기 위해 AI 플랫폼으로 전환하고 있다.

 

이러한 플랫폼이 더욱 정교해지고 발전함에 따라 개발 프로세스는 훨씬 더 빠르고 비용 효율적이 되게 된다. 2050년이 되기도 전에 HIV, 일부 유형의 암 및 말라리아 백신이 예상되며, 이는 천연두가 근절된 질병 목록에 포함될 수 있음을 의미한다.

 

더 많은 삶과 더 오래 살기 

질병의 근절을 넘어 건강은 또한 두 가지 방법으로 세기 중반까지 개선되게 된다. 한편으로 개발도상국에서 의료 서비스에 대한 접근성이 증가하면 유아 사망률과 출산 중 사망하는 여성의 수가 크게 감소하게 된다. 한편 선진국의 장수 치료는 사람들이 더 오래 건강하게 살 수 있도록 해준다.

 

1990년과 2019년 사이에 5세가되기 전에 사망한 어린이의 수는 59% 감소하여 1990년 출생 1,000명당 사망자 수는 93명에서 2019년에는 1,000명 중 38명으로 감소했다. 이 중 대부분은 의료 서비스에 대한 접근성 향상과 개발도상국의 기본 서비스는 1990년과 2015년 사이에 유아 사망률이 10분의 1(10%)에서 20분의 1(5% 미만)로 떨어졌다.

 

2030년까지 전 세계 유아 사망률의 평균은 2%에 이를 것으로 예상된다. 이러한 추세는 계속될 것으로 예상되지만 의료 서비스의 개선과 접근성 증가는 기후변화로 인한 새로운 건강 위협과 맞서 싸워야 한다 (자세한 내용은 아래 참조). 한편, 선진국에서는 노화를 지연시키고 역전시키는 치료 덕분에 기대 수명이 늘어나게 된다.

 

2019년 현재 전 세계 평균 기대 수명은 72.6세로 1900년 이후 2배 증가했다. 2050년에는 프리미엄 의료 서비스를 이용할 수 있는 사람들의 경우 115세 이상으로 늘어날 수 있다. 개인화 된 의료 및 개선된 데이터 분석 외에도 나노 로봇의 개발이 주요 동인이 될 것이다 (자세한 내용은 아래 참조).

 

정상적인 노화 과정에서 선형 염색체 ("텔로미어"라고 함) 끝에 있는 반복적인 뉴클레오티드 서열은 시간이 지남에 따라 짧아진다. 이것은 결국 세포 손상과 죽음 (일명 노화)과 노화 관련 질병의 발병을 초래한다. 그러나 염색체에 접근할 수 있을 만큼 작은 기계를 사용하면 주기적으로 텔로미어를 늘려 노화를 늦추고 사람의 수명을 연장할 수 있다.

 

 

이러한 유형의 의료 절차가 인간이 의료 개입을 통해 무기한으로 생명을 연장할 수 있는 임상 불멸을 허용할 것이라고 믿는 사람들이 있다. 이것은 엉뚱한 개념 일 수 있지만, 2050년에는 첨단 의학, 생체 공학 및 기타 발전의 결합으로 전 세계 평균 수명이 늘어나게 된다.

 

환경 위협 

지금부터 2050년까지 세계 인구가 직면한 가장 큰 위협 중 하나는 기후변화가 건강의 사회적 및 환경 적 결정 요인에 영향을 미치는 방식이다. 여기에는 대기 질, 식수, 식량 안보 및 대피소가 포함되며, 이 모든 것은 지구 온도 상승, 홍수, 극심한 날씨 및 가뭄으로 인해 어느 정도 손상되게 된다.

 

우선, 기온 상승은 라임병, 지카, 웨스트 나일, 에볼라, 뎅기열 및 기타 더운 날씨 바이러스와 같은 질병이 세계의 서늘한 지역으로 퍼질 위험을 증가시킨다. 마찬가지로, 도시와 도시 인구의 증가는 호흡기 및 심혈관 질환의 위험 증가를 의미한다.

 

UN 경제 사회부가 집계한 보고서 '2019년 세계 인구 전망'에 따르면 2050년까지 세계 인구의 약 68% (66억 명)가 도시 지역에 거주하게 된다 (현재55 %). 기온, 질병, 자원 고갈, 해수면 상승으로 도심에 있는 사람들은 여러 가지 건강 위험에 노출되게 된다.

 

IPCC 5차 평가 보고서 (AR5)는 다음과 같이 설명한다.

 

"도시 지역에서 기후변화는 열 스트레스, 폭풍, 극심한 강우, 내륙 및 해안 홍수, 산사태, 대기 오염, 가뭄, 물 부족, 바다 등으로 인한 위험을 포함하여 사람, 자산, 경제 및 생태계에 대한 위험을 증가시킬 것으로 예상된다. 레벨 상승 및 폭풍 해일 (매우 높은 신뢰도). 이러한 위험은 필수 인프라와 서비스가 부족하거나 노출된 지역에 거주하는 사람들에게 증폭된다."

 

농촌 지역에서는 가뭄, 극심한 날씨 및 질병이 식량 안보와 농업 산업에 큰 영향을 미치게 된다. 모두 말해 취약한 인구에는 작은 섬, 해안 지역, 대도시, 산악 및 극지방에 사는 사람들이 포함된다. 그러나 가장 취약한 사람들은 개발도상국의 사람들, 특히 어린이와 노인이다.

 

실제로 WHO는 2030년에서 2050년 사이에 기후변화로 인해 연간 약 250,000명이 추가로 사망할 것으로 예상하고 있다. 이 중 약 38,000 명이 열에 노출되어 사망하는 노인, 48,000명은 이질 (주로 오염된 식수로 인한), 6만명은 말라리아, 95,000명은 아동 영양 결핍으로 사망할 것으로 추정된다.

 

이것이 인구에 미칠 영향을 완화하려면 이주민 정착, 의료 및 의료 서비스 배포, 위기 대처에 필요한 인프라 구축을 위한 국제 협력과 다자간 노력이 필요하다.

 

정신 질환은 새로운 전염병이다. 

많은 치명적 및 퇴행성 질병이 2050년까지 제거될 것이다 (또는 제거될 것이다). 그러나 다른 질병이 그 자리를 대신하게 된다. 의약품 및 약물 전달의 개선은 평균 수명을 연장하는 반면, 환경 문제는 건강 문제와 위협 수준을 높인다.

 

2030년대까지 우울증과 정신 질환이 심장 질환을 추월하여 전 세계적으로 가장 큰 건강 문제가 될 것으로 예상된다. 기여 요인에는 부채, 실업, 가정 폭력, 전쟁, 도시 환경에서의 생활 스트레스, 환경 파괴 및 재난이 포함된다.

 

변화하는 인구 통계는 특히 연령과 관련된 역할을 하게 된다. 세계 보건기구 (WHO)에 따르면 2015년에서 2050년 사이에 60세 이상의 세계 인구 비율은 약 9억에서 2억 (12%에서 20%)으로 거의 두 배가 될 것이다. 이들 중 약 20%는 인지 장애 (예: 치매, 알츠하이머, 파킨슨 병 등)를 앓게 된다.

 

"잃어버린 해"의 문제 

진단 및 치료의 개선은 이러한 건강 문제를 보다 효율적으로 해결할 수 있지만 우울증은 "잃어버린 해"(즉, 건강이 좋지 않은 상태에서 살았던 수년)의 주요 원인으로 남게 된다. 다행히 신경학에 대한 이해와 약물 발견의 개선은 우울증으로 고통받는 사람들이 효과적인 치료를 받을 수 있음을 의미한다.

 

또한 최근 몇 년 동안 대중의 인식이 높아지면서(유병률 증가로 인한 것일 수도 있고 아닐 수도 있음)난명화가 증가했다. HealthPartners Institute에서 실시한 설문 조사에 따르면 2017년과 2019년 사이에 정신 질환에 대해 편안하게 이야기하는 사람들의 비율이 66%에서 71%로 증가했다.

 

같은 설문 조사에서는 친구에게 정신 질환에 대해 이야기하려는 사람들이 증가하고(34%~41%) 도움을 구하는 것을 꺼리는 것 (50~46%)이 감소한 것으로 나타났다. 분명히, 증가된 유병률은 인식과 건강한 태도로 이어진다. 따라서 2050년에는 우울증이 더 흔할 수 있지만 대중의 인식과 의학은 더 적응하게 된다.

 

웨어러블에서 "내부"로 

상태 모니터링은 또한 임베디드 전자 장치 (일명 "내부")가 상용화됨에 따라 비약적으로 발전할 것으로 예상된다. 이들은 근육과 기관에 직접 이식하여 심장 박동수, 간 기능, 신장 기능, 소화, 호흡 및 불규칙 징후에 대한 뇌 활동을 모니터링 할 수 있는 유연한 전자 패치로 구성된다.

 

이 같은 장치는 또한 필요에 따라 약물을 방출할 수 있으며, 이는 특히 당뇨병이나 신경계 질환으로 고통받는 환자에게 도움이 될 것이다. 정기적인 건강 모니터링을 제공하는 내부 센서와 약물 투여가 가능한 센서 사이에서 사람들은 이전에는 불가능했던 방식으로 자신의 건강 관리를 개인화 할 수 있다.

 

이러한 장치는 맞춤형 의료의 부상을 지원하지만 병원에서도 일반적인 기능이 되게 된다. 와이어를 통해 부피가 큰 장비에 연결되는 패드로 환자의 생체 신호와 생체 인식을 모니터링하는 대신 의사와 간호사가 알아야하는 모든 것이 웨어러블 센서에서 환자 모니터링 시스템으로 직접 무선으로 전송된다.

 

 

"내부 구조물"은 또한 직경이 몇 미크론 또는 ~ 4 × 10-5 인치 (1 × 10-6 미터)에 불과한 작은 로봇인 나노 머신의 형태를 취하게 된다. 2009 년과 2025년 사이 나노 의학의 세계 시장 가치는 530억 달러에서 3,330억 달러로 매년 평균 17.5% 성장할 것으로 예상된다. 이 증가율로 시장은 2050년까지 19조 달러 이상으로 평가된다.

 

나노 의학은 나노 센서, 나노 입자, 나노 로봇을 포함하여 세기 중반까지 다양한 형태로 나타나게 된다. 나노 센서는 소형 라디오/마이크로파 방출기 및/또는 분광계가 장착된 소형 기계의 형태를 취한다. 이들은 내부적으로 수집되어 사용자의 혈액과 연조직에서 화학적 불균형, 박테리아, 바이러스, HIV 또는 암 세포의 징후를 검사한다.

 

수년 동안 나노 입자는 잠재적인 의료 응용 분야에 대해 조사되었으며 향후 몇 년 동안 약물 전달의 주요 수단이 된다. 예를 들어, 봉독을 포함하는 나노 입자는 주변 조직을 손상시키지 않으면서 암과 HIV 세포를 죽이는 데 매우 효과적인 것으로 입증되었다.

 

이 점에서 의료용 나노 입자는 화학 요법이나 항 바이러스제의 전형적인 유해한 부작용없이 치명적인 질병을 치료할 수 있다. 한편, 나노 로봇은 혈류에 도입되어 동맥의 플라그와 막힘을 제거하고, 순환을 개선하고, 궤양, 동맥류 및 기타 건강 문제를 치료하는 임무를 맡을 수 있다.

 

병원과 응급 의료 팀(EMT)에서 사용하는 의료용 나노 로봇은 탐색 수술과 구식 진단 접근 방식의 필요성을 없앨 수 있다. 환자에게 나노 로봇 문화를 주입하기 만하면 의사나 응급 처치자가 생명을 구하는 치료를 관리하는 데 필요한 모든 데이터를 갖게 된다.

 

가상 검진 및 의사 

광대역 인터넷 액세스의 성장 덕분에 의사와 환자는 세기 중반까지 직접 만날 필요조차 없을 것이다. 대면 상담은 여전히 존재하며 심각한 경우 선호되는 방법이 될 것이지만, "전화 상담"은 정기 검진을 대체할 것이다.

 

환자는 가정용 센서, 웨어러블 및 내부 장치를 사용하여 의료 데이터를 해석하고 (아마도 AI의 도움을 받아) 의사에게 의료 정보를 전달하여 의료 조언을 보낼 수 있다. 시간이 지남에 따라 이러한 상담은 Skype 또는 Zoom과 같은 장치 및 앱에 대한 의존에서 벗어나 결국 몰입형 가상현실 사용을 포함하여 더욱 정교해지게 된다.

 

머신러닝 및 AI의 발전과 함께 환자는 조언을 제공하기 위해 살과 혈액 의사가 전혀 필요하지 않을 수도 있다. 사실, 전 세계적으로 더 많은 사람들이 자신의 증상에 따라 무엇이 잘못될 수 있는지 알려주는 인공지능 (가상 의사 또는 "VP")에게 건강 정보를 맡길 수 있다.

 

 

로봇 공학, 감각 피드백 (일명 햅틱) 및 가상 현실의 발전으로 의사들은 전 세계의 절반에 있는 환자에게 "원격 수술"이라는 수술을 수행할 수도 있다. 인터넷에 연결된 로봇 수술실이 실제 수술을 수행하지만 수술을 제어하는 것은 인간 외과 의사 (전신 VR 슈트 사용)의 일이 될 것이다. 

 

로봇 공학 및 생체 공학 

로봇 공학 및 생체 공학의 발전은 2050년이 다가옴에 따라 의료 혁신의 최전선에 서게 된다. 우리는 이미 로봇 외골격이 부상에서 회복하고 부분 마비를 다루는 사람들을 돕는 방법을 보았다. 그러나 2050 년이 되면 외골격은 더 가볍고 작아지고 유연한 재료로 만들어 진다. 빙산의 일각이 될 것이다.

 

로봇 공학과 사이버네틱스는 2050년까지 전장 안팎에서 군인을 위한 일반적인 기능이 된다. 그러나 이러한 발전이 특히 심각한 사고와 부상에서 회복중인 환자에게 가장 큰 영향을 미치는 것은 상업 시장이 된다.

 

예를 들어, 인공 와우와 귀 뼈가 청력 손실을 교정할 수 있는 동안 시력을 잃은 환자를 위해 안구 이식을 사용할 수 있다. 빛의 맥박에 의존하여 근육을 자극하는 광 유전 자극기는 수년간의 수술, 물리 치료 및 진통제가 필요한 연조직 손상을 치료할 수 있다.

 

또 다른 주요 혁신 (우리가 이미 Neuralink의 형태로 보고 있음)은 세기 중반까지 일반화될 것으로 예상되는 신경 임플란트이다. 뇌-기계 및 뇌-뇌 인터페이스 (BMI 및 BBI)를 가능하게 하는 것 외에도 부드럽고 유연한 임플란트를 사용하여 뇌 손상을 해결하고 신경 질환을 치료할 수 있다.

 

인간의 능력을 향상시키기 위해 전자 공학이 생물학을 모방하는 생체 공학 분야도 있다. 선택적 및 군사적 향상은 불가피하지만 인공 장기 및 대체 사지와 같은 의료 응용 프로그램은 2050년까지 가장 일반적이게 된다.

 

최근 몇 년 동안 전극을 사용하여 사용자의 신경 채널에 연결하는 보철물이 상용화되어 팔이나 다리처럼 팔다리를 제어할 수 있다. 또한 오늘날 특정 신경 (압력, 진동, 온도, 쾌락/통증)을 자극하는 전극을 사용하여 감각 피드백을 제공할 수 있는 보철물이 있다.

 

2050년까지 이러한 발전은 적어도 외관 측면에서 실제와 구별할 수 없는 생체 공학 향상의 개발로 정점에 달할 수 있다. 이 기술이 더욱 쉽게 이용 가능 해지고 접근 가능해짐에 따라 점점 더 많은 사람들의 삶과 죽음의 차이를 의미하게 된다.

 

 

유전자 편집 및 바이오 프린팅

2012년에 Jennifer Doudna와 Emmanuelle Charpentier가 Cas9 단백질 (CRISPR 관련 단백질 9)을 RNA를 사용하여 프로그래밍 할 수 있다는 연구를 발표했을 때 생물학 및 의학 역사에서 가장 중요한 발견 중 하나가 발견되었다. 이것은 CRISPR-Cas9 게놈 편집의 문을 열었으며, DNA 구조 자체를 변경하여 서열을 제거하거나 추가할 수 있다. 

앞으로 수십 년 동안 게놈 편집의 개선은 유전 공학 "드래그 앤 드롭"과 많은 유전 질환의 제거로 이어질 것으로 예상된다. 한편, 유전자 치료법은 시력과 청력 상실을 회복하고 알츠하이머, 파킨슨 병, 마비 및 기타 질환과 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 상용화 될 것으로 예상된다.

 

세기 중반까지 일반화될 다른 치료 옵션으로는 줄기세포 치료가 있다. 실제로, 조직 요법을 제공하는 줄기 세포 약국은 2030년대 초까지 선진국에서 상업적으로 이용 가능할 것으로 예상되며 신체 부위, 장기 재생 및 능력 회복을 위한 저렴하고 맞춤화 된 표적 치료를 제공한다.

 

줄기세포의 증가하는 가용성은 또한 바이오 프린팅과 관련하여 큰 영향을 미치게 된다. 3D프린팅 (적층 제조)의 의료 응용 분야인 바이오 프린팅은 줄기세포를 사용하여 대체 피부, 뼈, 장기 및 대체 신체 부위를 포함한 생물학적 재료를 제조하는 것을 포함한다.

 

바이오 프린팅이 보다 쉽게 이용 가능 해짐에 따라 사람들은 병원이나 병원에 들어가서 DNA 샘플을 제공하고 즉시 준비된 게놈을 기반으로 한 줄기세포 배양을 할 수 있게 된다. 이 줄기세포는 새로운 신장, 피부 이식편 또는 새로운 혈관 등 사람이 필요로 하는 모든 것을 만드는 데 사용될 수 있다.

 

인간의 성장과 발달을 측정하기위한 많은 지표가 있다. 어떤 사람들에게 진보는 더 크고, 더 빛나고, 더 정교한 구조를 만드는 문제이다. 다른 사람들에게는 기본 권리와 특권을 기꺼이 확장하려는 우리 사회의 사람 (및 다른 생명체)의 수이다. 어떤 사람들은 우리가 얼마나 효율적으로 서로를 죽이느냐에 따라 진전이 측정될 수 있다고 생각한다.

 

그러나 대부분의 사람들은 의학의 상태와 우리가 병든 부상자를 어떻게 돌보는가 가 우리가 얼마나 멀리 왔는지 측정하는 가장 가치 있는 척도라는 데 동의할 것이다. 2050년까지 우리는 놀라운 발전을 이루고, 가장 치명적인 질병을 치료하고, 전 세계 수십억 명의 삶의 질을 개선하게 된다.

 

이러한 발전은 새로운 건강 위협으로 철저히 테스트될 것이며, 대부분은 기후변화의 결과가 될 것이며, 인프라와 수단을 한계까지 밀어붙일 것이다. 이 시리즈에서 살펴본 삶의 다른 모든 측면과 마찬가지로, 우리가 병자와 부상자를 치료하는 방식은 인류가 세기 중반까지 한 번에 두 방향으로 끌려가는 또 다른 방법이다.

 

모든 것이 어떻게 진행될까? 말하기 어렵다. 그러나 현재의 관점에서 볼 때 두 가지 가능성이 분명하다. 결국 상황이 나아지거나 계속 악화될 것이다. 운 좋게도 오늘날 살아있는 모든 사람들은 그것이 전자인지 확인하는 데 손을 댔거나 가질 것이다. 유일한 질문은 우리가 임무를 수행하고 있을까?