넷플릭스 오리지널 시리즈 ‘사랑하는 작고 예쁜 것들’(Tiny Pretty Things)로 스타덤에 오른 배우 겸 발레리노 바튼 카우퍼스웨이트(31)가 뇌종양 진단을 받은 사실을 고백했다. 바튼 카우퍼스웨이트는 지난 10일(현지시간) 자신의 인스타그램에 “어제 신경교종 2기 진단을 받았다”는 장문의 글을 올렸다. 이어 “꽤 괜찮은 크기의 뇌종양이다. 종양세포가 뇌에서 발생해 암이 신체의 다른 곳으로 퍼지지는 않는다”면서 자신의 뇌 MRI 사진을 게재했다. 그는 “이런 것을 치료하는 유일한 방법은 뇌 수술”이라며 “의사들은 대부분의 종양을 제거할 수 있을 것이고 성공적인 수술과 약간의 재활 후 (놀랍고, 재능있고, 훌륭하고, 재미있는) 나 자신으로 지낼 수 있을 것”이라고 강조했다. 이와 함께 바튼 카우퍼스웨이트는 이번 달 안에 수술을 받을 계획을 전하며 반드시 돌아오겠다는 의지를 밝혔다. 한편 1992년생인 바튼 카우퍼스웨이트는 지난 2020년 공개된 넷플릭스 오리지널 시리즈 ‘사랑하는 작고 예쁜 것들’에서 오렌 레녹스 역으로 열연한 바 있다.

국내 연구진이 종양세포가 악성으로 변화하는 새로운 메커니즘을 제시하고, 이를 억제하기 위한 키나아제 억제 저분자 항암제를 발굴하는 데 성공했다. 광주과학기술원(지스트)연구진이 종양세포가 악성으로 변화하는 메커니즘을 규명하고 관련 저분자 항암제를 발굴했다고 25일 밝혔다. 지스트 생명과학부 남정석 교수 연구팀은 악성종양 세포에 특이적으로 발현하는 단백질인 ‘DCLK1’이 염증성 효소인자를 통해 종양미세환경 내의 친 종양형성(pro-tumor) 신호 경로를 활성화해 종양세포의 악성화를 촉진한다는 것을 규명했다. 연구팀은 이에 한국화학연구원과의 협업을 통해 가상현실(VR) 기반의 분자 모델링 연구를 해 DCLK1의 활성을 억제하는 저분자 유효화합물을 발굴했다. 연구팀은 마우스(생쥐) 실험을 통해 DCLK1의 활성을 억제하는 저분자 항암제인 유효화합물을 발굴한 것이다. 남 교수팀은 한국화학연구원 연구팀과 협력해 가상현실(VR) 기반 분자 모델링 연구를 통해 DCLK1 활성을 억제하는 저분자 유효화합물을 발굴했다. 생쥐 실험을 통해 DCLK1 키나아제 활성 억제 저분자 유효화합물이 종양세포 악성화를 효과적으로 제어하는 것을 확인했다. 이를 바탕으로 종양세포-종양미세환경 상호작용에 의한 악성화 치료기술 확립에 실험적 근거를 제시했다. 연구팀은 56만개 약물 라이브러리를 활용한 3D 가상 스크리닝을 통해 악성종양 세포에서 특이적으로 발현하는 키나아제를 억제하는 저분자 항암제를 도출했으며 이를 이용한 항암치료 전략에 대한 특허를 출원했다. 남정석 교수는 “이번 성과는 종양세포의 악성화 과정을 제어해 난치성 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 약물을 개발하는 데 기여할 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 세계 최초로 혈액 내 존재하는 모든 종류의 암세포들을 분리할 수 있는 자동화 장치를 개발하였다고 밝혔다. 해당 기술은 모든 종류의 암세포를 분리할 수 있고, 초정밀 암진단이 가능하며 이를 완전 자동화 형태로 구현하여 병원에서 바로 활용 가능할 정도로 완성도가 높다. 개발한 기술은 음성선택 타겟 세포 이외의 모든 세포를 선택하여 제거하는 방식 을 이용하여 암세포가 아닌 다른 세포들을 모두 제거하고 초정밀 유체 제어 기술을 통해서 세포의 스트레스와 손실율을 최소화하며 세포를 분리하는 것을 성공시켰다. 마커의 유무, 암세포의 크기와 관계없이 다양한 암세포주에서 90% 수준의 높은 회수율을 보였고, 연세대학교 김혜련 교수팀과의 공동연구를 통해 폐암 환자의 혈액으로 순환종양세포를 분리, 약물효과 추적관찰 등 임상적 유용성도 확인하였다. 또한 완전 자동화를 통해 기술적 완성도를 높여 분리 성능은 물론 의료현장에서 조기 상용화가 가능하다는 점에서 의학적 영향력이 클 것으로 보인다. 김민석 교수는 “해당 기술이 암의 조기 진단, 맞춤형 치료제 처방 등 더욱 정밀한 진단과 맞춤 치료제 선정에 활용되어 암 환자들에게 도움이 되길 희망한다”고 말했다. 이번 연구는 의료기관 창업캠퍼스 원천기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 Theranostics 12권 8호에 지난 5월 1일 게재되었다.

과학기술의 발달로 암은 더 이상 불치의 병은 아니다. 그렇지만 여전히 예후가 좋지 않아 생존율이 낮은 암은 존재한다. 많은 과학자와 의학자들이 암환자의 생존율을 높이기 위한 노력을 기울이고 있다. 그 덕분에 암 치료는 외과수술, 화학항암제, 방사선 치료를 넘어 표적치료제, 면역치료제 등 다양한 치료법이 등장하고 있다. 국내 연구진이 방사선 치료와 표적 항암치료를 병행해 전이암까지 억제하는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국원자력의학원 응용치료연구팀은 면역 활성을 억제해 암 치료를 방해하는 면역억제세포 발생을 감소시키고 방사선 치료 부위의 암세포 뿐만 아니라 전이암까지 제거할 수 있는 전신 항암면역치료 방법을 찾았다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘암 면역치료 저널’((Journal for immunotherapy of cancer)에 실렸다. 면역체계를 작동시켜 암세포를 제거하는 면역관문억제제 같은 면역치료제가 최근 등장해 방사선 치료와 함께 사용되면서 암 재발 및 전이를 막는 새로운 암치료 전략으로 많이 활용되고 있다. 그렇지만 면역관문억제제의 비용이 비싸고 일부 암에서는 치료 효과가 낮다는 단점이 있다. 연구팀은 면역세포 조절인자를 이용해 면역억제세포를 감소시키면 항암치료 효과가 높아진다는 점에 착안해 방사선 치료 후 나타나는 종양 내 면역억제세포 발생을 차단해 치료효과를 높이는 방법을 찾아나섰다. 연구 결과 연구팀은 새로 발굴한 신약후보물질을 방사선 치료와 병행하면 면역기능이 활성화돼 항암치료효과가 높아지는 것을 확인했다. 실제로 대장암을 유발시킨 생쥐 15마리에게 신약후보물질을 투여하고 방사선 치료를 함께 시행한 결과 모든 쥐에서 종양크기가 92.8%로 감소했고 특히 8마리에서는 종양세포가 완전히 사라진 것이 확인됐다. 또 암세포를 직접 파괴하는 항암면역 CD8 T림프구의 살상능력이 45.7%나 늘어나고 암세포에 대한 면역반응도 9.9%가 증가했다. 이 같은 효과는 방사선 치료, 신약후보물질만 투여했을 때보다 두 방법을 함께 사용했을 때 3~4배 증가하는 것을 확인했다.치료가 끝난 생쥐에게 다시 종양을 이식했을 때도 4주 정도 종양이 자라지 않는 것이 관찰됨으로써 장기간 항암효과 지속, 재발 억제효능이 있는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 김재성 원자력의학원 박사는 “이번 연구는 고형암 뿐만 아니라 치료가 쉽지 않은 전이암까지 방사선 항암치료효과를 획기적으로 개선할 수 있는 방법을 찾았다는데 의미가 크다”며 “방사선병용 항암면역치료제 상용화 연구를 서둘러 난치암 환자들에게 치료혜택이 돌아갈 수 있도록 할 것”이라고 말했다.

조직검사 결과를 근거로 환자의 동의 없이 폐 일부를 잘라 낸 의사가 형사재판에서 금고형의 집행유예를 선고받았다. 지난달 민사소송에서는 11억원의 배상 판결이 확정된 바 있다. 15일 법조계에 따르면 서울중앙지법 형사24단독 박설아 판사는 업무상 과실치사상 혐의로 기소된 대학병원 의사 A(67)씨에게 금고 6개월에 집행유예 2년을 선고했다. 서울성모병원에서 흉부외과 전문의로 근무하던 A씨는 2016년 환자 B씨의 폐 조직검사를 진행하며 당초 소량의 폐 조직을 채취하기로 했던 것과 달리 B씨의 폐 오른쪽 윗부분인 우상엽을 모두 잘라 냈다. A씨는 조직검사 과정에서 B씨의 증상 원인을 ‘악성 종양세포가 없는 염증’으로 판단했고, 만성 염증으로 폐 일부의 기능이 떨어져 회복이 어렵다고 봐 환자의 동의 없이 해당 부분을 절제했다. 하지만 최종 조직검사 결과는 ‘결핵’으로 판명돼 폐를 절제할 필요가 없었던 것으로 밝혀졌다. A씨 측은 “해당 절제술은 적절한 의료행위였고 절제 행위와 상해 결과 사이에 인과관계가 인정되지 않는다”고 항변했다. 하지만 재판부는 “피고인이 긴급히 이를 시행해야 하는 특별한 사정이 없었음에도 동의 없이 절제술을 시행했다”고 판단했다. 다만 형량은 A씨가 관련 민사소송이 확정돼 B씨에게 손해배상금을 지급할 점 등을 고려해 정했다고 밝혔다.

조직 검사를 한다며 환자에게 전신마취를 한 뒤 동의 없이 폐 절제술을 한 의사와 소속 병원이 거액의 손해배상금을 물게 됐다. 대법원 1부(주심 김선수 대법관)는 A씨가 서울성모병원과 해당 병원 소속 흉부외과 전문의 B씨를 상대로 낸 손해배상 소송 상고심에서 원고 일부 승소로 판결한 원심을 확정했다고 28일 밝혔다. A씨는 2016년 6월 서울성모병원에서 폐 조직 검사(쐐기절제술)를 권유받고 이에 동의해 검사를 받았다. 조직 검사로 얻은 검체를 판독한 결과 ‘악성 종양세포가 없는 염증’ 소견이 나오자, B씨는 원인균을 확인하지 못할 가능성 등을 고려해 폐 우상엽(우측 상부)을 A씨의 동의 없이 절제했다. 하지만 며칠 뒤 검체를 최종 판독한 결과 A씨 증상의 원인은 결핵이었다. 이에 A씨는 애초에 조직검사를 한 목적은 원인균을 파악해 약물치료를 하는 것이었지, 병변 부위 자체를 절제해 치료하려던 게 아니라며 B씨와 병원을 상대로 손해배상 소송을 제기했다. 1심은 A씨의 주장을 받아들여 B씨와 병원 측에 함께 약 14억원을 배상하라고 판결했다. 재판부는 A씨가 쐐기 절제술 수술동의서 작성할 무렵 민감한 반응을 보였다는 점에서 폐엽 전부를 절제한다는 사실을 알았다면 결코 동의하지 않았을 것이라고 지적했다. 이어 B씨가 원인균을 특정하기 어렵다며 수술을 시행했으나 최종 판단 결과까지 기다려볼 필요가 있었고, 바로 절제술을 시행할만큼 급박한 사정도 없었다고 판단했다. 2심도 배상 책임을 인정했지만 A씨의 월 소득 등 손해배상금 산정 기준을 일부 조정해 배상액을 11억원으로 낮췄다. 양측 모두 상고했지만, 대법원은 이를 기각했다.

뇌종양은 두개골 안 뇌에서 생기는 모든 종양을 말하지만 일반인들이 이해하는 뇌종양은 악성 뇌종양이다. 악성 뇌종양은 암종 중에서 특히 예후가 좋지 않은 종양으로 뇌전이암이나 교모세포종 등은 발병 후 평균 생존기간이 1~2년으로 매우 짧고 치료 효과도 떨어지며 재발도 잦다. 국내 연구진이 악성 뇌종양 환자의 생존율이 짧은 이유를 밝혀내고 새로운 치료전략을 제시해 주목받고 있다. 카이스트 의과학대학원 연구팀은 악성 뇌종양 세포가 산소를 과도하게 소비를 하는 경향이 있으며 이 때문에 선천성 면역세포인 감마델타 T세포의 면역반응이 떨어지기 때문에 예후가 특히 나쁘다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 최신호(2월 11일자)에 실렸다. 연구팀은 뇌종양 악성도가 높을수록 저산소 환경이 심하고 감마델타 T세포가 종양에 미치는 영향이 적다는 사실을 확인했다. 또 감마델타 T세포가 많을수록 환자의 예후가 좋고 생존기간도 길어진다는 것도 확인했다. 감마델타 T세포는 피부나 장 같은 점막에 존재하는 선천성 면역세포로 세포 스트레스를 제거하거나 박테리아 감염을 차단하는 등 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 뇌종양 세포가 주변 산소를 무차별적으로 소모하면서 외부에서 주입된 면역세포나 치료물질은 물론 감마델타 T세포 같은 선천성 면역세포에도 감지되지 않는 ‘스텔스’ 경향을 보인다는 것도 밝혀냈다. 연구팀은 생쥐에게 뇌종양을 유발시킨 뒤 종양 세포의 과도한 산소대사를 차단할 수 있는 화학물질과 감마델타 T세포를 함께 투여해 본 결과 면역세포의 종양조직 내 침투가 늘어 종양세포를 줄이고 생존률도 높이는 것을 관찰했다. 연구를 이끈 이흥규 카이스트 교수는 “이번 연구는 증식 속도가 빠르고 주변 산소를 과다소비하는 뇌종양 세포에 대해 산소유입을 차단하는 방식이 면역항암치료제의 효과를 높이는데 도움이 된다는 것을 보여주고 있다”라며 “감마델타 T세포 공급과 종양세포 산소차단 기술이 뇌종양 치료의 새로운 방식이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뇌종양은 두개골 안 뇌에서 생기는 모든 종양을 말하지만 일반인들이 이해하는 뇌종양은 악성 뇌종양이다. 악성 뇌종양은 암종 중에서 특히 예후가 좋지 않은 종양으로 뇌전이암이나 교모세포종 등은 발병 후 평균 생존기간이 1~2년으로 매우 짧고 치료 효과도 떨어지며 재발도 잦다. 국내 연구진이 악성 뇌종양 환자의 생존율이 짧은 이유를 밝혀내고 새로운 치료전략을 제시해 주목받고 있다. 카이스트 의과학대학원 연구팀은 악성 뇌종양 세포가 산소를 과도하게 소비를 하는 경향이 있으며 이 때문에 선천성 면역세포인 감마델타 T세포의 면역반응이 떨어지기 때문에 예후가 특히 나쁘다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 면역학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 최신호(2월 11일자)에 실렸다. 연구팀은 뇌종양 악성도가 높을수록 저산소 환경이 심하고 감마델타 T세포가 종양에 미치는 영향이 적다는 사실을 확인했다. 또 감마델타 T세포가 많을수록 환자의 예후가 좋고 생존기간도 길어진다는 것도 확인했다. 감마델타 T세포는 피부나 장 같은 점막에 존재하는 선천성 면역세포로 세포 스트레스를 제거하거나 박테리아 감염을 차단하는 등 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 뇌종양 세포가 주변 산소를 무차별적으로 소모하면서 외부에서 주입된 면역세포나 치료물질은 물론 감마델타 T세포 같은 선천성 면역세포에도 감지되지 않는 ‘스텔스’ 경향을 보인다는 것도 밝혀냈다. 연구팀은 생쥐에게 뇌종양을 유발시킨 뒤 종양 세포의 과도한 산소대사를 차단할 수 있는 화학물질과 감마델타 T세포를 함께 투여해 본 결과 면역세포의 종양조직 내 침투가 늘어 종양세포를 줄이고 생존률도 높이는 것을 관찰했다. 연구를 이끈 이흥규 카이스트 교수는 “이번 연구는 증식 속도가 빠르고 주변 산소를 과다소비하는 뇌종양 세포에 대해 산소유입을 차단하는 방식이 면역항암치료제의 효과를 높이는데 도움이 된다는 것을 보여주고 있다”라며 “감마델타 T세포 공급과 종양세포 산소차단 기술이 뇌종양 치료의 새로운 방식이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘예쁜꼬마선충’에서 수명 연장 비밀 발견세포경로 변형시키자 수명 5배까지 늘어 상처입은 늙은 쥐에게 젊은 쥐의 피 수혈회복 빨라지고 노화 상태 개선 현상 확인“60세에 저세상에서 날 데리러 오거든/아직은 젊어서 못 간다고 전해라~100세에 저세상에서 날 데리러 오거든/좋은 날 좋은 시에 간다고 전해라.” 트로트 가수 이애란씨가 부른 ‘백세인생’의 가사처럼 과학기술 발달과 생활환경 개선 등의 이유로 기대수명이 늘어나면서 이제는 60세를 노인으로 분류하기는 애매하다고 할 정도가 됐다. 불과 30~40년 전만 해도 60갑자가 한 번 돌아 태어났을 때 간지를 맞는 60세를 ‘환갑’이라고 부르며 가족 친지는 물론 이웃까지 불러 큰 잔치를 벌였다. 태어나서 60년을 산다는 것이 쉽지 않은 일이기 때문에 환갑은 많은 사람의 축복을 받을 일이었다.●‘호모 헌드레드’ 넘어 ‘호모 데우스’ 시대로 12월 초 통계청에서 발표한 ‘2019년 생명표’에 따르면 2019년에 태어난 남자아이의 기대수명은 80.3년, 여자아이는 86.3년이다. 1970년에 태어난 남녀 기대수명은 각각 58.7세, 65.8세로 반세기 만에 남녀 모두 80세를 넘어섰다. 지금 같은 추세와 과학기술의 발달을 고려한다면 백세시대가 되는 것은 시간문제일 뿐이다. 이 때문에 120세 시대, 150세 시대를 이야기하는 사람들이 나오는가 하면 몇 년 전 구글은 인공지능(AI)과 헬스케어 기술을 결합시켜 500세 시대를 현실화시키겠다고 공언하기도 했다. ‘호모 헌드레드’를 넘어 ‘호모 데우스’(신과 같은 초인간)를 꿈꾸는 시대가 됐다. 지난 11월 카이스트 바이오및뇌공학과, 아모레퍼시픽 바이오사이언스랩 공동연구팀은 시스템 생물학 기법을 이용해 노화된 사람의 피부 세포를 젊은 세포로 되돌리는 역노화 원천기술을 개발했다. 세포의 시간을 거꾸로 돌려 젊음을 회복하려는 연구는 기존에도 많았지만 그 과정에서 종양 조직이 형성돼 암으로 진행되는 부작용이 많이 발생했다. 이에 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 젊은 세포로 되돌리는 데 필요한 핵심인자를 찾아내고 이를 이용해 종양세포 발생 걱정 없이 노화된 피부세포를 젊은 정상세포로 기능을 회복시키는 데 성공한 것이다. 또 중국 난징대 뇌과학연구소, 미국 MDI생물학연구소, 캘리포니아 벅 노화연구소 공동 연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 벌레를 이용해 수명을 5배 늘릴 수 있는 세포 경로를 발견하고 실제 수명을 늘리는 데 성공했다. 예쁜꼬마선충은 평균 수명이 3~4주에 불과한데 연구팀이 세포경로 변형을 시키자 수명이 15~20주까지 늘어났다는 것이다. 인간 수명으로 따지면 약 400~500세에 해당하는 것이다.●드라큘라처럼… 젊은 피 수혈로 영생? 젊은 피를 수혈해 노화 시계를 되돌리려는 시도는 오래전부터 시도됐다. 비과학적이고 의학이 발달하지 않았던 전근대적 방식으로 여겨져 왔지만 2000년대 들어서 동물실험과 사람을 대상으로 한 제한적 실험에서 혈액 교환의 효과가 증명되기 시작한 것이다. 미국 스탠퍼드대와 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 연구팀은 상처를 입은 늙은 쥐의 혈관에 젊은 쥐의 혈관을 연결했더니 상처 회복 속도가 빨라졌다는 연구 결과를 내놨고 하버드대 연구팀은 젊은 쥐의 혈액에서 GDF11이라는 단백질을 추출해 늙은 쥐에게 주입하자 노화가 늦춰지고 젊음을 회복하는 경향을 관찰하기도 했다. 또 생명과학 분야 첨단 기술인 유전자 편집기술을 이용해 특정 유전자를 제거하거나 기능이 발현되는 것을 억제해 실험동물의 수명을 늘리는 시도들도 이어지고 있다. 이와 함께 노화된 신체 조직을 3D프린터로 만든 인공 장기로 교체하는 방식도 진지하게 연구되고 있다. 2016년 중국이 세계 최초로 3D프린터로 만든 혈관을 원숭이에게 이식하는 데 성공한 것이 대표적이다. 단백질 연구로 1988년 노벨 화학상을 받은 로베르트 후버 독일 막스플랑크 생화학연구소 명예교수는 “과학기술의 발달로 살아 있는 세포 내부를 훤히 볼 수 있고 복잡한 단백질 구성도 쉽게 이해할 수 있지만 노화 연구는 여전히 터널 속을 지나는 상황”이라며 “시간이 지날수록 노화를 극복할 수 있는 혁신적 방법을 찾아 호모 헌드레드 시대가 일반화될 수 있을 것”이라고 노화 연구 현주소를 진단했다. 그러나 노화 연구자들은 이런 다양한 연구 결과들을 반기면서도 “노인성 질환들은 노화와 관련된 다양한 생물학적 조건들이 복합적으로 작용하면서 나타나고 있다는 것을 이해해야 할 것”이라고 지적했다. 단순히 노화시계를 늦춘다고 해서 다양한 노인성 질환들이 정복되는 것은 아닌 만큼 ‘건강한 백세시대’를 맞기까지는 다소 시간이 걸릴 것이라는 전망이 나오는 것도 이 때문이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr [용어 클릭] ■호모 헌드레드(Homo-hundred)란 인류의 조상을 호모 사피엔스(homo-sapiens)라고 부르는 것에 빗대 100세까지 사는 사람들을 일컫는 말.

국내 연구진이 사람의 간을 그대로 흉내낸 3D칩으로 암이 다른 조직으로 전이되는 과정을 밝혀내 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과, 서울아산병원 병리과 공동연구팀은 ‘3D 간 칩’(Liver-on-a-Chip)을 이용해 세포에서 나오는 나노소포체가 암 전이에 중요한 역할을 한다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 표지논문으로 실렸다. 과학기술의 발달로 암도 이제는 관리 가능한 질병으로 받아들여지고 있다. 그렇지만 암이 다른 조직으로 전이될 경우 사망률이 급격히 높아지고 있어 많은 의과학자들이 암의 전이 원인을 찾아나서고 있다. 특히 암세포에서 나온 소포체가 전이에 중요한 역할을 한다는 가설이 유력하지만 복잡한 생체 내에서 이를 직접 검증하기란 쉽지 않은 문제이다. 소포체는 세포 활동 중에 발생하는 30~1000㎚(나노미터) 크기의 물질로 세포 신호전달은 물론 종양조직의 진행과 전이 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이 같은 가설을 검증하기 위해 ㎛(마이크로미터) 크기의 미세한 관 안에서 액체 흐름을 조절하는 미세유체칩에 간을 구성하는 각종 세포를 배양한 3D 간 칩을 만들었다.연구팀은 간 전이가 잘 되는 유방암 조직을 이용해 실험한 결과 유방암 조직에서 나온 소포체는 간의 혈관벽을 더 끈적하게 만들어 암의 씨앗으로 불리는 혈액순환 종양세포가 혈관벽에 더 쉽게 달라붙게 한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 간 전이가 쉽게 발생하는 췌장암 조직과 간 전이가 발생하지 않는 암, 건강한 사람의 소포체로 추가 실험을 한 결과 간 전이가 쉽게 발생하는 암들은 소포체의 종양성장인자 발현량이 많다는 사실을 확인했다. 조윤경 UNIST 교수(IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더)는 “간은 전이암 발생빈도가 높고 전이암 발생시 사망률이 급격히 증가한다는 점을 고려한다는 점에서 이번 연구의 의미가 크다”라며 “이번 연구를 바탕으로 간 전이빈도가 높은 췌장암, 대장암 등 전이과정을 명확하게 밝혀낼 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 세포를 거품처럼 터트려 자연적으로 사멸하도록 해 암을 치료하는 기술을 개발했다. 성균관대 화학공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 공동연구팀은 초음파를 쬐면 기포가 만들어지는 나노물질로 암세포막을 파괴해 암조직이 괴사하도록 하는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 많은 연구자들이 세포괴사 현상인 ‘네크롭토시스’를 암치료에 활용하려고는 했지만 화학적이나 생물학적으로 이 현상을 유도하기가 쉽지 않아 치료제 개발까지 이어지지는 못했다. 연구팀은 물리적으로 암세포를 터트려 네크롭토시스를 유도하기 위해 액체상태의 과불화펜탄을 탑재시킨 자기조립형 고분자를 만들었다. 이 고분자를 암세포로 침투시킨 뒤 초음파를 쬐어주면 과불화펜탄이 기체로 변하면서 부피가 팽창해 암세포막이 터지면서 괴사하는 것이다. 연구팀은 대장암을 유발시킨 뒤 암조직이 폐로 전이된 생쥐에게 면역항암제와 함께 나노버블을 함께 투여한 결과 면역항암제만 투여했을 때보다 종양의 무게가 97% 수준으로 감소되는 것이 관찰됐다. 이와 동시에 종양 내 암세포를 공격하는 면역세포도 증가했고 대장암은 물론 전이된 폐암조직까지 성장이 억제되는 것이 발견됐다. 박재형 성균관대 교수는 “이번 연구는 네크롭토시스 현상을 이용해 항암 면역치료 연구의 실마리를 제시했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가장 치명적인 암으로 꼽히는 췌장암의 크기를 줄이는 약물을 과학자들이 찾아내 췌장암 치료에 대한 기대가 커지고 있다. 미국 샌포드버넘프레비스(SBP) 의학연구소가 주도한 국제 연구진이 췌장암의 종양 세포를 굶겨 죽게 하는 복합 약물을 발견했다고 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 셀 바이올로지’(Nature Cell Biology) 최신호(18일자)에 발표했다. 복합 약물은 L-아스파라기나아제와 MEK 억제제(저해제)로 이뤄진 2중 복합제로, 이미 두 약물은 각각 급성림프구성백혈병(ALL) 등 혈액암과 흑색종 등 고형종양의 치료에서 효과적으로 쓰이고 있는 것으로 알려졌다. 이번 연구를 총괄한 교신저자인 제에브 로나이 박사(SBP 의학연구소)는 “현재 슬프게도 현실은 췌장암을 효과적으로 없애는 방법이 없어 치료가 늦어지고 있다”면서 “우리 연구는 공격적인 췌장 종양에 대해 즉시 시험해볼 수 있는 잠재적인 병행 요법을 밝혀낸 것”이라고 말했다. 연구진은 이 연구에서 엘-아스파라기나아제(L-Asparaginase)를 사용해 췌장암 종양 세포의 주요 영양분이 되는 아스파라긴을 분해해 암세포를 굶겼다. 암세포는 생존을 위해 인체에서 단백질을 생성하는 필수 아미노산인 아스파라긴을 필요로 한다. 엘-아스파라기나아제는 그런 아스파라긴을 대폭 줄이는 것이다. 하지만 췌장암은 죽는 대신 암세포에서 스트레스 반응 경로를 활성화해 아스파라긴을 스스로 만들 수 있다. 따라서 연구진은 이 경로를 차단하기 위해 트라메티닙(trametinib), 다브라페닙(dabrafenib)과 같은 MEK 억제제를 사용해 암세포가 스스로 아스파라긴을 만들어 성장하는 것을 막았다. 그 결과, 복합 약물이 투여된 쥐의 몸에서 췌장암 종양 세포가 대폭 줄어든 것으로 나타났다. 이에 대해 로나이 박사는 “췌장에 있는 종양은 거의 제거됐다”고 설명했다. 연구 공동저자인 미국 국립암연구소(NCI) 암정보과학실험실의 에탄 루핀 박사도 “이 연구는 복합제의 시너지 공격으로 췌장암 종양 세포의 성장을 억제하는 근거를 제시했다”고 평가했다. 이번 연구에서는 또 이 복합 약물이 췌장암 외에도 가장 치명적인 피부암인 흑색종 치료에도 효과가 있다는 것을 발견했다. 복합 약물을 투여받은 쥐의 몸에서 흑색종 종양 세포가 줄고 전이가 억제됐기 때문이다. 하지만 연구진은 췌장암 치료에 진전이 필요하다는 점을 인식해 우선 이 약물이 췌장암 환자에게도 효과가 있는지를 알아보기 위해 임상 연구를 준비하고 있는 것으로 전해졌다. 한편 췌장암은 자각 증상이 없고 위, 십이지장, 소장, 대장 등 각종 소화기관에 둘러싸여 있어 조기 발견이 어려운 것으로 유명하다. 또 초음파 검사나 종양표지자 혈액검사 등으로도 발견이 쉽지 않아 암 진단이 나왔을 때는 진행 상태가 이미 중증 이상인 3~4기인 상태가 대부분이다. 게다가 수술 난도 역시 매우 높으며 그나마 수술이 가능한 환자도 10~15%에 불과하다. 국가암정보센터에 따르면 2016년을 기준으로 국내 췌장암 5년 상대생존율(완치율)은 11.4%로 주요 암 중 최하위로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과학과 의료진단기술의 발달로 암의 조기진단 사례가 늘어나면서 환자의 시간적, 금전적 비용을 줄이고 빠르게 건강을 되찾는 경우가 증가하고 있다. 그러나 간혹 암이 아닌 것을 암으로 진단한다든지, 암을 다른 질환으로 진단하는 경우가 발생하기도 한다. 국내 연구진이 암진단 정확도를 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 연구진은 환자의 암세포 시료를 분석할 때 외부 오염요인을 줄여 분석 정확도를 높일 수 있는 방법을 개발하고 생물학 분야 국제학술지 ‘지놈 생물학’(Genome Biology) 11일자에 발표했다. 의료진은 암에 걸린 것으로 추정되거나 치료를 받고 있는 환자에게서 유전자검사, 약물반응검사 등을 위해 종양조직을 여러 차례 분석한다. 여러 번 분석하기 때문에 충분한 양의 암 세포가 필요하지만 검사를 위해 채취할 수 있는 종양세포의 양은 제한적이다. 이 때문에 종양세포를 한 번 채취한 다음 종양유도생쥐(PDX, patient-derived xenograft model)나 미니장기, 유사장기로 불리는 오가노이드를 만들어 증식시켜 분석에 활용하는 것이 일반적이다. 문제는 이렇게 만든 종양세포는 살아있는 쥐의 몸 속이나 생쥐에게서 추출한 세포질에서 배양된 것이기 때문에 최소 10%, 최대 70%까지 쥐의 세포가 묻어 함께 성장하게 된다. 이처럼 종양세포의 오염상태를 고려하지 않고 분석했다가는 잘못된 진단 결과가 나올 수도 있다. 이런 가능성은 의학계에서 꾸준히 제기돼 왔었지만 발생빈도가 밝혀지거나 예방법이 나오지는 않은 상태이다.연구팀은 이런 종양세포 분석 모델에서 나타날 수 있는 돌연변이 분석 오류를 찾아내고 사전에 오류를 막아 암세포 진단율을 높일 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 생쥐와 사람에게서 나타나는 모든 유전자 서열의 차이점을 찾은 뒤 이를 ‘하마’(HAMA)라고 이름붙였다. 암세포 분석 과정에서 이런 하마가 나타나면 질병 관련 유전적 변이로 판단할 수 있는데 이번 연구를 통해 생쥐의 유전체 정보로 인한 오류 가능성을 다시 확인할 수 있도록 만든 것이다. 연구팀은 이번 분석을 통해 그동안 잘 알려진 암 관련 돌연변이 데이터베이스 정보 중 생쥐를 이용한 실험모델에서 ‘하마’ 관찰빈도가 높게 나타난 것을 확인했다. 그동안 암 관련 돌연변이로 알려진 것들이 실제 사람의 몸에서 발생한 돌연변이가 아니라 생쥐의 세포에서 비롯된 것이라는 설명이다. 또 유전체 검사 데이터를 통해 나오는 하마의 비율을 토대로 환자의 암세포 배양시 나타날 수 있는 쥐 세포의 비율까지 계산할 수 있는 수식을 제시했다. 여기에 150가지가 넘는 가상의 오염데이터를 기반으로 비교분석함으로써 최적의 오염 배제 방법을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이번 분석을 적용할 경우 기존 분석 대비 정확성이 58% 정도 높아진다. 김상우 연세대 의대 교수는 “이번 연구는 체외에서 보존, 증식된 환자 암세포 시료의 유전체 분석과정에서 발생할 수 있는 오류를 바로잡을 수 있도록 함으로써 더 정확한 정보에 기초해 환자를 치료할 수 있게 해 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

문재인 대통령은 19일 “요즘 소재·부품·장비 국산화·자립화 과제가 우리 경제에 가장 중요한 화두로 대두됐는데, 그 문제도 따지고 보면 이른바 특허기술을 둘러싼 일종의 기술패권 다툼”이라고 말했다. 문 대통령은 이날 청와대 본관 집무실에서 ‘200만호 특허증 및 100만호 디자인 등록증 수여식’ 행사를 가졌다. 200만번째 특허는 ‘엔도좀 탈출구조(세포내 흡입에 의해 만들어지는 막주머니) 모티프 및 이의 활용’이라는 제목의 특허다. 이는 치료용 항체를 종양세포 내부로 침투시켜 암 유발물질의 작용을 차단하고 종양의 성장을 억제하는 바이오 기술이라고 청와대가 설명했다. 특허 발명자는 아주대 김용성 교수이며, 특허권자는 주식회사 오름 테라퓨틱 이승주 대표다. 200만호 특허 등록은 1946년 특허제도가 도입된 이후 73년만의 성과로, 미국·프랑스·영국·일본·독일·중국에 이은 세계 7번째다. 아울러 이날 100만번째 디자인으로 등록된 제품은 ‘스마트 안전모’다. 이는 근로자의 생체신호를 실시간으로 모니터링, 산업재해 예방에 도움이 되도록 안전관리 서비스를 제공하는 제품이다. 디자인 창작자는 울산과학기술원 김관명 부교수이며, 디자인권자는 주식회사 HHS의 한형섭 대표다. 특허청장이 서명하는 기존 방식과 달리 대통령이 직접 특별증서에 서명하는 공개 행사를 마련한 것은 일본의 수출규제와 미국·중국 무역전쟁 등 전 세계적인 기술패권에 대응하기 위한 국내 기술자립을 독려하려는 취지다. 문 대통령은 “지금 1년에 21만건 정도 특허가 이뤄지는데, 건수로 세계 4위에 해당하며 GDP(국내총생산)당, 국민 1인당 특허 건수로도 세계 1위”라며 “우리가 아주 당당한 세계 4위 특허 강국이 된 것”이라고 평가했다. 또 “아직도 과제가 많다”며 “가장 많이 제기되는 과제는 아직도 우리 특허가 원천기술, 소재·부품 쪽으로 나아가지 못해 (특허) 건수는 많지만 질적으로 조금 부족한 부분이 있다”고 지적했다. 그러면서 “지식재산권 무역수지는 지속해서 적자인데, 다행스러운 것은 적자 폭이 빠르게 줄어 조만간 흑자로 전환할 것이라는 자신감을 가진다”고 덧붙였다.문 대통령은 “우리가 기술 자립화를 하려면 단지 R&D(연구개발)를 열심히 하는 것만으로 되는 게 아니라 기존 특허를 회피하고 그에 대해 새로운 기술·제품을 개발했을 경우 특허 분쟁이 일어나면 이길 수 있게 정부가 충분히 뒷받침해 지원하는 것”이라며 “새로운 기술을 확보했을 경우엔 빨리 국내뿐 아니라 해외까지 특허출원해 우리 기술이 보호받는 노력을 특허청 중심으로 해야 한다”고 말했다. 이어 “중소기업 특히 벤처기업이 열심히 노력해 특허·지식재산권을 확보할 경우 제대로 평가되는 게 필요하다”며 “대기업이 함부로 기술을 탈취하지 못하게 기술을 보호하는 조치가 필요하다”고 강조했다. 아울러 “좋은 아이디어가 특허로까지 활용됐지만 마케팅·자금 능력이 떨어지는 경우가 많으니 특허 같은 것을 담보로 충분히 평가해 벤처기업의 초기 운용비용으로 사용되도록 하면 벤처기업 육성에도 아주 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 문 대통령은 “우리나라가 국내 출원은 아주 왕성한데 수출 규모보다 해외 출원은 상당히 약한 편”이라고 지적한 뒤 “특허기술을 가진 기업이나 특허권자가 그 기술을 해외에서도 출원하는 부분도 특허청에서 각별히 뒷받침해달라”고 강조했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

인도에 사는 7세 소년의 구강에서 모두 526개에 달하는 치아가 발견돼 의료진을 놀라게 했다. 타임스오브인디아 등 현지 언론의 지난달 31일 보도에 따르면 인도 남부 타밀나두 주의 주도인 첸나이에 사는 7세 소년 라빈드라나드는 턱이 지나치게 부어오르는 증상이 생겨 병원을 찾았다. 엑스레이 촬영 결과, 정상적으로 보이던 치아의 아랫부분과 턱 주위로 수많은 ‘잉여 치아’가 발견됐고, 의료진은 곧바로 이를 제거하는 수술을 시작했다. 수술로 제거된 치아의 개수는 총 526개. 이 치아들은 일반적인 치아의 형태와는 다소 다르고 크기도 작지만, 위치와 구성성분 등으로 보아 치아로 분류되어야 할 것들이었다. 크기는 0.1~15㎜까지 다양했고, 대부분의 잉여 치아들은 종양세포로 뒤덮여 있었다. 턱 안쪽으로 또 다른 치아가 자라는 것을 복합 치아종으로 진단한다. 치아종은 여러 치아가 자라는 종양으로, 심할 경우 최대 37개가 더 자라는 것으로 알려져있는 만큼 라빈드라나드의 상태는 매우 심각했다. 무려 5시간에 걸친 대수술 끝에 종양이 있는 것을 포함한 잉여 치아들이 모두 제거됐다. 수술을 집도한 의료진은 “환자의 턱 부분을 절개했을 때 놀라움을 감추지 못했다. 우리는 7세 환자의 턱 안에서 200g에 달하는 치아 무더기를 찾을 수 있었다”고 밝혔다. 이어 “각각의 치아는 크기가 매우 작았지만 치아의 머리와 뿌리 형태가 명확했고, 에나멜로 코팅돼 있기까지 해 치아가 아니라고 할 수 없다”면서 “잇몸 위로 자란 기존의 치아를 제외하고 모두 제거했다”고 덧붙였다. 500여 개의 치아를 제거한 아이의 아버지는 “아이가 3살이 됐을 무렵부터 턱이 부어오르는 증상이 처음 시작됐다. 병원에 데려간 적도 있지만 아이가 통증과 두려움으로 진료를 심하게 거부해 치료를 받지 못했다”고 해명했다. 한편 2014년 역시 인도에 사는 17세 소년이 복합 치아종으로 232개의 치아를 제거한 사례가 있다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

배우 홍지민이 30kg 감량 후 다이어트 근황을 공개했다. 홍지민은 8일 자신의 인스타그램에 “내 나이 올해 47~ 나이는 숫자가 아니라 생각이다. 자유롭게 변화하고 자유롭게 도전하자”라는 글과 함께 한 장의 사진을 올렸다. 사진 속 홍지민은 와인색 원피스를 입고 포즈를 짓고 있다. 특히 어깨가 드러나는 의상인데도 불구하고 굴욕 없는 몸매를 자랑하며 다이어트 후 유지 중인 근황을 전했다. 그는 “변화, 도전. 꿈꾸는대로 생각한대로 말하는대로”라고 덧붙이며 긍정적 에너지를 발산했다. 앞서 홍지민은 자신의 SNS에 다이어트 비법을 공개한 바 있다. 홍지민은 “아침700 점심600 저녁300 하루1600 이하로 먹기, 아침은 필수. 꼭 단백질 탄수화물 섭취”라고 말했다. 이어 “저녁 8시 이후로는 물도 조심, 야식·술 금지. 낮 12시 이후로는 카페인 금지”라고 식단 조절 방법을 전했다. 운동에 대해서는 “러닝머신 스피드 5.5로 30분 이상 걷기”라고 밝혔으며, “핑거루트 하루 3알. 다이어트는 오늘부터, 홍지민이 했으면 나도 할 수 있다”고 강조했다. 핑거루트는 열대지역에서 자라는 식물이다. 인도네시아에서 많이 서식하는 것으로 알려져 인도네시아산이 인기다. 생강과에 속하는 허브 식물인 이 열대식물에는 판두라틴 성분이 포함돼 있는데, 판두라틴은 지방세포 크기 감소에 효과적이다. 콜라겐 합성 요소 증가, 콜라겐 분해 억제에도 도움을 준다. 또한 판두라틴은 AMPK를 활성화한다. AMPK 활성화로 대사량이 증가하고 에너지 소모도 커진다. 특히 카다모닌 성분은 악성 종양세포의 성장을 억제하는 항종양 효과도 있다. 한편, 홍지민은 채널A 예능프로그램 ‘아빠본색’을 통해 30kg을 감량한 비결을 공개해 폭발적인 화제를 모은 바 있다. 사진 = 홍지민 인스타그램 연예부 seoulen@seoul.co.kr

100년 전과 비교했을 때 ‘암’은 예전처럼 금방 죽을 병으로 인식되고 있지는 않다. 점점 관리 가능한 질병의 범주에 포함되고 있지만 수많은 연구자들의 분투에도 불구하고 여전히 완전 정복은 멀어보이기만 한다. 그런데 암 발병 패턴을 보면 여성과 남성의 차이가 나타날 때가 많다. 물론 간혹 담배를 피우지도 않고 공기질이 나쁜 곳에서 거주하는 것도 아닌데 폐암에 걸리거나 음주를 하지 않는데도 간암에 걸리는 여성들이 있기는 하지만 폐암이나 간암은 남성들에게 더 많이 나타난다. 최근 캐나다와 미국 연구진이 다양한 암조직과 종양세포를 분석한 결과 남성과 여성에게서 특징적으로 나타나는 암들은 생활방식 차이보다는 성에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 캐나다 온타리오 암연구소, 토론토대 의학생물물리학과, 약학및독성학과, 벡터AI연구소, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 인간유전학과와 의대 비뇨기과, 존슨비교암센터, 정밀보건연구소 공동연구진은 2000개의 종양세포(tumor)와 28종의 암(cancer)에 대한 유전체 분석결과 생물학적인 성(性)이 암의 원인이 되는 변이에도 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 13일자에 보도했다. 이들의 연구결과는 생물학 분야 논문 출판 전 공개사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 최신호에 실렸다.종양은 과잉증식해 장기를 침범해 영향을 미치는 조직을 말하는데 이 중 번식력이 강하고 발생 장기와는 다른 주변 장기까지 침투해 생명을 위협하는 것을 악성종양, 흔히 암이라고 부른다. 실제로 양성 종양은 암에 비해 성장속도가 느리고 어느 정도 자라라면 더 자라지 않고 주위 정상조직에도 침투하지 않는다. 폐암과 간암의 경우 흡연이나 음주여부의 차이를 보정한 다음에도 여성보다는 남성에게서 더 흔하게 발병되는데 정확한 원인은 알려지지 않았다. 이 때문에 많은 종양학자들은 지금까지 ‘발병하는 암의 종류에 따른 남녀의 차이는 거의 없다’는 통념이 지배해왔다. 그렇지만 2014년 미국 국립보건원(NIH)에서 “전임상 연구를 할 때 반드시 암컷 동물이나 여성의 세포주를 포함시키라”는 성차 고려 연구지침을 권고하면서부터 일부 뇌종양이나 진행성 흑색종 같은 암에서 성편향성이 있다는 연구결과가 발표되기도 했다. 연구팀은 지금까지 알려져 있는 대부분의 종양과 암세포의 단백질 코딩 유전자와 유전자 발현을 제어하는 DNA 변이까지 광범위한 분석을 실시했다. 그 결과 생물학적 남성에서 발생되는 암 유발 변이는 생물학적 여성에게서 발견되는 변이의 갯수와 종류까지 통계학적으로 현저하게 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 연구팀의 분석에 따르면 4285개의 성편향 유전자가 암의 종류와 전이를 결정한다. 남성과 여성에게서 나타나는 암의 종류가 다르기 때문에 항암제 개발 과정에서도 이런 성차를 고려해야 효과적인 치료가 가능할 것이라고 연구진은 입을 모으고 있다. UCLA 폴 부트로스 유전학 교수는 “이번 연구를 통해 종양의 변이를 유발하는 근본적 원인 중 하나가 생물학적 성차라는 사실을 알게 됐다”면서 “임상시험은 물론 전임상시험에서도 반드시 성차를 고려한 연구가 진행돼야 하는 이유를 보여주는 것이며 성차에 따른 암발병을 정확히 이해한다면 예방과 치료 전략을 더 효과적으로 짤 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

망막모세포종은 망막의 시신경세포에 발생하는 악성 종양으로 영유아에게서 나타나는 소아암 중 3~4%나 차지하고 있다. 질환을 예측하기 쉽지 않아 단순히 ‘시간이 지나면 나아지겠지’라고 생각하고 방치할 경우 생명을 잃을 수도 있다. 화학요법을 사용하거나 외과수술, 방사선 치료 등이 있지만 실명 같은 부작용도 나타날 수 있다. 그런데 과학자들이 생쥐실험을 통해 종양조직만 선택적으로 파괴하는 바이러스를 이용한 망막모세포종 치료기술을 개발해 주목받고 있다. 스페인, 프랑스, 스위스, 온두라스, 아르헨티나의 생물학자와 의과학자로 구성된 국제공동연구팀은 암 세포를 파괴하는 바이러스를 이용해 심각한 부작용 없이 망막모세포종을 치료할 수 있다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 23일자에 발표했다. 많은 과학자들이 바이러스를 이용해 암 치료 방법을 찾아왔는데 망막모세포종에 대해서는 시도가 거의 없었다. 연구팀은 열감기나 인후염을 유발시키는 것으로 알려진 아데노바이러스의 일종인 ‘VCN-01’을 이용해 실험했다. 연구팀은 우선 VCN-01의 안전성을 확인하기 위해 안구 종양이 없는 정상적인 토끼의 눈에 바이러스를 주입했다. 그 결과 바이러스는 토끼 눈에 염증 같은 부작용을 일으키지 않았으며 다른 신체부위에도 영향을 미치지 않고 6주 정도가 지난 뒤 자연적으로 사라진 것이 확인됐다. 그 다음 연구팀은 악성 안구종양을 일으킨 생쥐의 눈에 VCN-01 바이러스를 주입했다. 그 결과 바이러스가 주입된 생쥐는 아무런 치룔르 받지 않은 생쥐보다 외과 수술을 받아야할 때까지 걸리는 시간이 두 배 이상 늘었다. 이와 함꼐 고용량의 바이러스를 주입받은 생쥐는 화학요법 치료를 받은 생쥐보다도 예후가 좋은 것으로 나타났다. 연구팀은 화학요법이나 방사선요법으로도 치료되지 않는 어린이 환자 2명을 대상으로 보건당국의 허가를 받고 임상시험을 실시했다. 그 결과 첫 번째 어린이는 치료 시기가 너무 늦어 외과 수술을 받아야 했으나 두 번째 어린이는 안구 내 종양세포를 줄어들게 만들고 파괴시킨 것으로 관찰됐다. 첫 번째 어린이의 안구 조직에서도 바이러스가 정상적인 눈 세포로 옮겨가거나 망막을 손상시키는 증거는 발견되지 않았다. 연구를 주도한 스페인 산후안 아동병원 산하 산후안데우 연구소의 종양학자 앙헬 카르보소 박사는 “동물 실험에서는 충분히 효과가 나타난 만큼 난치성 안구 종양으로 고생하는 어린이 환자를 대상으로 추가로 실험을 진행할 예정”이라고 말했다. 이번 연구에 대해 종양학자들은 “바이러스가 종양세포만 파괴하고 정상적인 안구구조를 손상시키지 않는다는 것은 매우 흥미로운 사실이지만 지속적 치료방법이 될 수 있을지는 지켜봐야 한다”면서 “바이러스가 종양세포를 파괴하는데 도움이 된다고 하더라도 환자의 면역계에서 바이러스를 공격해 치료법을 완전히 무위로 돌릴 수 있을 가능성도 살펴봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학기술과 의학이 발달하면서 이전에는 불치병으로 알려진 질병들이 하나 둘씩 정복되고 있다. 잡힐 듯 잡히지 않는 질병 중 하나가 바로 ‘암’이다. 많은 연구자들이 암 정복을 위해 연구를 진행하고 있지만 사람을 대상으로 한 임상에서 좌절되는 경우가 많다. 과학 발전의 역사가 도전과 응전이라는 점을 고려한다면 ‘암’도 언젠가는 반드시 정복될 것으로 예상하고 있다. 암 정복에 한 발 더 다가서기 위해 한국과 영국 연구진이 수학적 기법을 활용한 초음파 기술로 암세포를 제거하는 기술을 내놨다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단과 영국 런던대 기계공학과 공동연구팀이 초음파 영역에서 나타나는 음향 공동현상을 예측하는 수학적 모델을 만들고 이를 이용해 종양세포를 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 음향 공동현상은 압력 변화로 인해 액체 내에 기포가 만들어져 터지는 현상을 말한다. 이번 연구결과는 음향 관련 국제학술지 ‘초음파 음향화학’ 최신호에 실렸다. 실제로 최근 강력한 초음파 에너지를 한 곳에 집중시켜 질환 부위를 제거하거나 치료하는 고강도 집속초음파 기술이 주목받고 있다. 대기압의 수 백 배에 달하는 압력을 가진 고강도 집속초음파는 1000분의 1초만에 환부의 온도를 끓는점까지 올려 물리적으로 제거하는 원리이다. 메스를 이용한 외과적 수술없이 질환 부위를 제거할 수 있기 때문에 부작용이 적고 회복시간도 빠른 것으로 알려져 사람을 대상으로 한 대규모 임상 적용을 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 문제는 이런 메커니즘을 완벽하게 설명하지 못해 실제 임상에서 활용하지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 초음파 영역에서 발생하는 음향 공동현상의 변화를 예측하고 설명할 수 있는 수학적 모델을 개발하고 이를 통해 초음파로 인한 세포 조직의 변형률을 계산했다. 또 인체조직 모사실험 중에 나타나는 공동현상을 초고속 카메라로 촬영했다. 연구팀은 수학적 모델로 예측한 값과 초고속 카메라 촬영 결과를 비교분석한 결과 기포 운동으로 만들어지는 강도는 암세포 처럼 연한 조직은 파괴할 수 있지만 혈관에 손상을 주지는 않을 수 있음을 확인했다. 박기주 KIST 박사는 “이번 연구는 초음파를 이용한 연조직 제거 메커니즘을 처음으로 규명한 것으로 수학적 모델링으로 초음파 조사조건을 찾아 외과적 수술 없이도 종양치료나 환부를 제거하는 것이 가능해질 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

주름을 없애는데 사용되는 보톡스(Botox)의 정체는 사실 클로스트리듐 보툴리눔(Clostridium Botulinum)이라는 박테리아가 만드는 치명적인 독이다. 우연히 치사량의 1000분의 1 정도 용량으로 사용하면 근육의 비정상적인 수축을 막을 수 있다는 사실이 밝혀지면서 현재는 주름 제거 용도로 널리 사용되고 있다. 보톡스는 약도 잘못 사용하면 독이 되지만, 반대로 독도 잘 사용하면 약이 된다는 사실을 보여주는 좋은 사례로 자주 거론된다. 물론 자연계의 독을 약물로 개발하려는 연구는 여기서 끝이 아니다. 현재도 많은 과학자들이 차세대 항생제, 진통제, 항암제의 후보를 찾기 위해 여러 가지 독을 시험하고 있다. 호주 퀸즐랜드 대학 등 과학자들은 호주 깔때기 그물 거미(Australian funnel-web spiders)의 독에 치료가 어려운 암인 흑색종(melanoma)을 죽이는데 효과적인 물질이 포함되어 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 브라질의 비슷한 거미의 독에 포함된 고메신(Gomesin)이라는 펩타이드가 흑색종을 억제하는 데 효과적이라는 연구 결과를 토대로 비슷하지만 호주 고유종의 거미 독을 시험했다. 그 결과 호주 깔때기 그물 거미의 독은 실험실 환경에서 효과적으로 흑색종 종양세포를 파괴했지만, 정상 피부 세포에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 물론 이것만으로 새로운 신약이 쉽게 개발되지는 않는다. 실제 사람에서 효과를 안전하게 검증하기 위해서 여러 단계가 필요하며 이 과정에서 치료 효과가 기대에 미치지 못하거나 부작용이 심한 것으로 나타나 개발이 중단되는 경우가 대부분이다. 하지만 후보 물질이 많을수록 신약 개발의 가능성 역시 같이 커지기 때문에 계속해서 새로운 물질을 찾는 것이다. 이번 연구에서 한 가지 더 흥미로운 결과는 이 독성 물질이 멸종 위기 동물인 태즈메니안 데빌의 전이성 종양에 효과적이라는 사실이다. 태즈메니안 데빌 얼굴 종양 질환 (Tasmanian devil facial tumour disease·DFTD)은 얼굴에서 얼굴로 옮기는 독특한 전이성 종양으로 본래 개체 수가 많지 않은 태즈메니안 데빌을 더 위기 상황으로 내몬 주범이다. 만약 여기에 효과적인 약물이 개발되면 태즈메니안 데빌 보호에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. 거미는 징그러운 외형 때문에 싫어하는 사람이 많지만, 사실 파리, 모기, 진드기처럼 사람에게 질병을 옮기는 경우가 드물고 오히려 이런 절지동물을 잡아먹어 인간에게 도움이 된다. 더구나 거미줄이나 거미의 독은 인간에게 매우 유용한 신소재와 약물을 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 비록 여전히 친근하게 다가설 수 있는 동물은 아니지만, 과학자들은 거미에게 많은 것을 알아내기 위해 노력할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com