개는 인간과 가장 밀접한 관계가 있는 있는 동물로, 인간에게 길든 가장 첫 동물이기도 하다. 인간과 가까이 지내는 동물이다 보니 인간과 함께 진화했다고 해도 과언이 아니다. 실제로 생명과학자들은 개는 사람과 비슷한 환경적 영향으로 비만이 발생하기 때문에 인간 비만을 연구하는 데 중요한 모델로 삼고 있다. 이런 상황에서 영국 케임브리지대 생리학과, 대사과학 연구소, 수의학과, 케임브리지 의·생명 연구 센터, 케임브리지 대학병원, 버밍엄대 대사시스템 연구소, 임페리얼 칼리지 런던, 리버풀대 수의과학부, 프랑스 파스퇴르 연구소, 릴 대학병원 공동 연구팀은 개의 비만과 관련한 유전자가 인간의 비만과도 밀접한 관련이 있다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 3월 7일 자에 실렸다. 연구팀은 1~10살의 래브라도레트리버와 그 주인을 대상으로 체지방을 측정하고, 식욕을 조사한 뒤, DNA 채취를 위해 타액 표본을 채취했다. 동시에 개들을 대상으로 래브라도레트리버를 대상으로 한 전장 게놈 연구(GWAS)를 실시했다. 연구팀은 개의 비만 상태와 DNA를 분석해 비만 관련 유전자를 추출해 냈다. 그 결과, 래브라도의 비만과 관련된 여러 유전자가 인간의 비만에도 연관이 있다는 것이 밝혀졌다. 래브라도의 비만에 가장 큰 영향을 미치는 유전자는 DENND1B로, 인간도 똑같은 유전자를 갖고 있으며 비만과 관련이 있다는 사실을 확인했다. 실제로 DENND1B 유전자를 가진 개들은 그렇지 않은 개들보다 체지방이 약 8% 더 많은 것을 확인했다. 과거 인간을 대상으로 한 연구에서 DENND1B 변이가 체질량 지수와 밀접한 관계가 있다는 사실을 발견했다. DENND1B 유전자는 신체의 에너지 균형을 조절하는 뇌신경 경로인 ‘렙틴 멜라노코르틴 경로’에 직접 영향을 미친다는 사실도 규명됐다. 연구팀에 따르면 개의 비만과 관련된 네 개의 유전자가 추가로 발견됐는데, 이들 역시 인간에게서 발견됐으며 DENND1B 유전자와 마찬가지로 인간 비만에 영향을 미친다. 또 비만 위험이 큰 사람들이 식욕이 강한 것처럼 반려견 중에 비만 위험이 큰 유전적 요인을 가진 것들이 식욕이 강한 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 비만 위험이 식습관에 영향을 받기 때문에 먹거리가 풍부한 환경에서 식욕 증가는 비만 위험 증가와 연결된다고 설명했다. 연구를 이끈 엘리너 래펀 케임브리지대 교수(수의 외과학)는 “비만의 유전적 위험이 크다면 음식이 풍부할 때 과식할 가능성이 크고 체중이 늘기 쉽다”라며 “이번 연구 결과는 유전자-환경의 상호 작용을 보여준다”라고 말했다.

세계사 수업 시간에 배운 4~6세기 게르만족 대이동은 현재까지 이어지고 있는 서유럽 문화권을 형성한 대사건이다. 게르만족 대이동은 4세기 후반 훈족이 등장해 게르만 일족인 동고트족을 밀어내자, 동고트족이 서진하면서 연쇄 반응으로 나타난 현상이다. 특히 5세기 훈족의 왕 아틸라는 ‘신의 채찍’이라고 불리며, 몽골의 칭기즈칸 이전에 유럽 전체를 공포에 떨게 했던 첫 번째 인물이다. 이렇듯 훈족의 침입과 아틸라의 존재는 서로마 제국의 붕괴를 가져왔고, 유럽의 재편을 이끌었다. 역사가들은 오랫동안 ‘훈’족이 기원전 200년부터 기원후 100년경 멸망할 때까지 중국 북부와 서부 국경을 위협했던 유목민 집단인 ‘흉노’에서 유래됐다고 생각해왔다. 그렇지만 과연 훈족과 흉노족이 같은 민족이었는지, 중앙아시아 지역을 활보했던 흉노족이 어떻게 로마 국경까지 이동할 수 있었는지 고고학적 증거는 불분명했다. 더군다나, 흉노와 훈족의 무덤 양식은 비슷하지 않았고, 흉노가 역사에서 사라진 기원후 100년부터 훈족이 유럽에 나타나기까지는 300년 정도의 공백이 존재하는 등의 문제로 학계에서는 훈족이 흉노에게서 유래했는지에 대해 논쟁이 이어지고 있었다. 이런 가운데 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 고유전학과 연구진을 중심으로 체코, 헝가리, 오스트리아, 한국, 미국, 카자흐스탄 7개국 24개 연구 기관과 대학으로 구성된 국제 공동 연구팀은 고(古) DNA를 분석한 결과, 훈족은 흉노와 관련이 없다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 유전학자, 고고학자, 역사학자, 생물학자 등 다양한 전공의 연구자들이 모인 다학제 연구팀이 수행했다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 기원전 2세기부터 기원후 6세기까지 약 800년 동안 몽골 초원, 중앙아시아, 중유럽 카르파티아 분지를 포함하는 지역에서 발굴한 370명의 DNA를 분석했다. 특히 카자흐스탄 지역 3~4세기 유적지와 카르파티아 분지의 5~6세기 유적지 등에서 찾아낸 35개의 새로운 게놈 서열을 조사했다. 분석 결과, 훈족이 발흥할 때 카르파티아 분지에 아시아 초원 출신의 대규모 공동체는 없었던 것으로 확인됐다. 그러나, 유럽에서는 보기 드문 동방형 매장지에서는 소수이지만 뚜렷한 집단이 확인됐는데, 이들은 아시아 지역의 유전적 특징을 갖고 있었다. 이에 대해 연구팀은 유럽의 훈족 중 일부에 몽골 초원에서 활동했던 흉노족이 포함돼 있었을 가능성을 보여주지만, 훈족 전체에 유전적 영향은 미치지 못했을 것이라고 설명했다. 흉노의 엘리트 전사들 직계 후손이거나 가까운 친척의 직계 후손이 훈족에 유입됐을 가능성은 있지만 극히 일부라는 것이다. 연구팀에 따르면 훈족은 중부 유럽에서 기원한 것으로 분석되며, 인구 구성은 중부 유럽인 혈토을 중심으로 아시아 계통도 섞여 있었으며, 이들의 혼혈들도 많아 다양했던 것으로 추정된다. 연구를 이끈 주자나 호프마나노바 막스 플랑크 진화인류학 연구소 교수(고유전학)는 “이번 연구는 훈족 내부에 흉노족 엘리트 전사들 일부 직계 후손이 있었음을 보여주지만 훈족이 흉노에서 유래되지는 않았음을 알려준다”며 “동시에 훈족 인구가 유전적으로 매우 이질적이었음을 보여준다”라고 말했다. 호프마나노바 교수는 “최첨단 유전 연구가 과거 인구 구성과 기원에 대한 고고학적, 역사학적 논쟁을 해결해 줄 수 있음을 알 수 있다”라고 덧붙였다.

눈부신 과학기술의 발전에도 불구하고 암은 여전히 정복되지 못하고 있다. 다양한 암 치료법이 나오고 있지만, 유방암은 여전히 여성 암 사망 원인 1위다. 유방암 치료에는 외과 수술과 수술 후 호르몬 요법이 가장 많이 쓰이지만, 이들 치료 후에는 골다공증, 성기능 장애, 혈전 발생 등 후유증이 생길 수도 있다. 이런 가운데, 미국 일리노이 어바나-샴페인대 화학과, 생화학과, 통합 생명과학과, 분자·통합 생리학과, 임상 수의학과, 게놈 생물학 연구소, 일리노이 암 연구센터, 고등과학연구소 공동 연구팀은 단 한 번의 투여로 작은 크기의 종양은 제거하고 큰 것은 축소하는 유방암 치료 후보 물질을 개발했다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 화학회에서 발행하는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘ACS 센트럴 사이언스’ 1월 22일 자에 실렸다. 유방암은 여성호르몬 수용체인 에스트로젠과 프로게스테론, 사람 표피 성장 인자 수용체인 HER2를 기준으로 구분하는데, 가장 많이 발생하는 것은 에스트로겐 수용체 양성(ER+) 타입이다. 예후도 좋고 치료도 쉽다고 하지만 수년 동안 호르몬 치료가 필요하다. 독성이 강한 화학 치료법보다 효과는 좋지만, 삶의 질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 치료 내성 문제가 생길 수 있다. 이 때문에 많은 연구자는 종양 세포만 선택적이고 공격적으로 죽이면서 부작용은 최소화할 수 있는 치료법을 찾는다. 이에 연구팀은 앞서 ER+ 유방암 세포를 죽일 수 있는 ErSO라는 물질을 개발했다. 문제는 원치 않는 부작용도 있어, 암세포만 선택적으로 제거하고 효과는 좋은 ErSO-TFPy라는 물질을 추가로 합성하는 데 성공했다. 이 물질은 사람의 ER+ 유방암 세포를 효과적으로 사멸시키고, 유방암을 일으킨 다양한 종류의 쥐에게도 투여해 본 결과 암 치료 효과가 큰 것으로 연구팀은 확인했다. 또 사람의 유방암 세포를 이식받아 암이 생긴 생쥐들도 암세포가 제거된 것을 발견했다. 특히, 생쥐에게 ErSO-TFPy를 단 한 번 투여했는데도 종양 크기에 상관없이 줄어들거나 제거되는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 폴 헤르젠로터 교수(천연물 화학)는 “기존 항암제는 장기간에 걸쳐 여러 번 투여해야 하지만 이번에 개발한 물질은 한 번 투여로 암을 치료할 수 있어 부작용을 최소화할 수 있다”라며 “현재로서는 세포 실험과 동물 실험 단계이기 때문에 사람에게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만, 안전성이 확보돼 사람에게 적용될 수 있다면 유방암 치료에 획기적 변화를 가져올 것”이라고 말했다.

현재 영국인의 직접적 조상인 앵글로·색슨족은 5세기경에 영국으로 옮겨온 이주민 세력이었다. 앵글로색슨족이 브리타니아라고 부르는 지역으로 옮겨가기 이전까지는 켈트족이 지배하고 있었다. 켈트족하면 흔히 영화 ‘글레디에이터’의 첫 장면에서 등장하는 덩치가 크고 사나운 남성들을 떠올리기 마련이다. 그런데, 2000년 전 철기 시대까지만 해도 영국의 켈트족 사회는 여성이 사회 네트워크의 중심이었다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(TCD) 유전학과, 영국 본머스대 고고학·고인류학과, 생명·환경과학과, 브리스톨대 수학부, 에스토니아 타루대 유전학과, 미국 하와이대 언어학과, 독일 튀빙겐대 고등연구소 공동 연구팀은 2000년 전 철기 시대 영국인들의 DNA를 분석한 결과, 당시 켈트족 사회는 기혼 여성을 중심으로 한 강력한 모계 사회였다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 16일 자에 실렸다. 인간 사회의 구조는 부부가 주로 어디에 거주하는지에 따라 결정되는 것으로 알려져 있다. 부계 사회는 부부가 주로 남성의 가족과 함께 살거나 그 근처에 거주하는 반면, 모계 사회에서는 부부가 여성의 부모 거주지와 가까운 곳에서 산다. 일부일처제는 유럽의 경우 신석기 시대, 청동기 시대 유적지에서부터 흔하게 관찰되는 제도다. 일부일처제가 보편화됐다고 하더라도, 그 사회가 부계 중심 사회라고 보기는 어렵다. 기원전 100년에서 서기 100년경 영국 중부 남부 해안을 차지하고 있었던 켈트족 일파인 듀로트리게스 부족 유적지를 보면 남성보다는 여성의 매장지에서 지도자를 의미하는 귀중품들이 훨씬 많이 출토됐다. 이를 통해 듀로트리게스 부족은 여성 중심 모계 사회였음을 추정할 수 있다. 연구팀은 이런 고고학적 발견과 추정을 뒷받침하기 위해 영국 남부 듀로트리게스 부족 거주지를 비롯해 철기 시대 공동묘지에 묻힌 57명의 남녀 게놈을 분석했다. 그 결과, 모든 게놈이 모계를 통한 혈연관계가 있는 것으로 확인됐고, 혈연관계가 없는 개인은 결혼 후 이주한 것으로 추정되는 남성이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 고대 영국인의 DNA를 프랑스, 네덜란드, 체코 등 다른 유럽 유적지에 묻힌 유골들의 DNA와 비교했다. 이를 통해 영국 철기 시대 인구와 유럽 대륙의 인구 사이에 교류가 있었다는 사실도 밝혀냈다. 연구를 이끈 라라 캐시디 TCD 박사(분자 인구 유전학)는 “이번 연구는 고고학적 발견을 통해 추정됐던 사실을 DNA 분석으로 검증할 수 있음을 보여준다”라며 “철기 시대 영국은 유럽 대륙과 활발한 교류를 통해 사회를 구성했고 켈트어 도입 등 지역 문화에 영향을 받았음을 알 수 있다”라고 말했다.

홍역과 볼거리, 풍진을 동시에 예방할 수 있는 MMR 백신은 생후 12~15개월에 한 번, 4~6세에 한 번 더 맞으면 평생 세 종류의 바이러스에 대해서는 예방 효과를 얻는다. 그렇지만, 코로나19 때도 그랬고 매년 가을에는 독감 백신을 새로 접종해야 한다. 어떤 백신은 반영구적으로 인체가 항체를 생성하지만, 어떤 백신은 1년도 못 가기도 한다. 과학자들은 이렇게 백신 항체 형성 기간이 다른 이유에 관해 오랫동안 연구했지만, 뾰족한 답을 얻지는 못했다. 미국, 벨기에, 브라질 공동 연구팀은 백신 지속 시간의 차이는 부분적으로 혈액 응고에 관여하는 거핵세포(megakaryocytes)에 좌우된다는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대, 신시내티 아동병원, 신시내티대 의대, 캘리포니아 샌디에이고(UCSD), 잭슨 게놈 의학 연구소, 식품의약국(FDA), 마운트 시나이 아이칸의대, 국립 영장류 연구센터, 에모리대 의대, 국립보건원(NIH) 인간 면역 연구센터(CHI), NIH 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 뉴욕대 의대, 다국적 제약사 글락소스미스클라인(GSK), 브라질 알베르트 아인슈타인 이스라엘 병원 연구자들이 참여했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 면역학’ 1월 2일 자에 실렸다. 연구팀은 처음에는 항원에 대한 면역 반응을 향상하지만, 그 자체로는 면역 반응을 유도하지 않는 화학 혼합물인 보조제와 함께 투여한 실험용 H5N1 조류 인플루엔자 백신을 실험했다. 연구팀은 조류 인플루엔자 백신을 보조제와 함께 2회 접종하거나 보조제 없이 2회 접종한 건강한 50명을 추적 관찰했다. 연구팀은 백신 접종 후 100일 동안 12개 시점에 각 지원자의 혈액 표본을 수집하고, 유전자, 단백질, 항체를 정밀 분석했다. 그다음 인공지능 머신러닝 기술을 활용해 패턴을 찾았다. 연구팀은 대표적인 면역세포인 대식세포가 백신 지속성에 영향을 주는지 확인하기 위해 쥐에게 조류 인플루엔자 백신과 대식세포의 수를 증가시키는 트롬보포에틴이라는 물질을 동시에 투여했다. 트롬보포에틴은 두 달 후 조류 인플루엔자 항체 수치를 6배나 증가시킨 것이 관찰됐다. 그 결과, 활성화된 거핵세포는 항체를 만드는 골수 세포 형성에 핵심적인 역할을 하는 것으로 확인됐다. 거핵세포가 골수에서 혈장 세포의 생존을 촉진하는 환경을 만든다는 설명이다. 연구팀은 이 결과가 다른 백신 유형에도 적용되는지 살펴보기 위해, 계절성 독감, 황열병, 코로나19 등 7종의 백신에 대한 244명의 항체 반응 데이터를 정밀 조사했다. 그 결과, 거핵세포의 활성화 징후인 혈소판 RNA 분자가 더 오래 지속되는 백신의 항체 생산과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 바리 풀렌드란 스탠포드대 교수(미생물학·면역학)는 “어떤 백신은 면역이 평생 지속되고, 다른 백신은 그렇지 않은지에 대한 질문은 면역학 분야에서 큰 미스터리 중 하나였다”며 “이번 연구는 백신 접종 후 며칠 이내에 유도되는 혈액의 분자적 신호로 백신 면역력의 지속 기간을 예측할 수 있다는 것이 핵심”이라고 말했다. 풀렌드란 교수는 “백신 접종 후 혈액 내에서 유전자 발현 수준을 측정하는 간단한 PCR 분석법을 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

거리를 다니다 보면 많은 사람이 이어폰이나 헤드폰을 사용하고 있음을 알 수 있다. 그렇지만 음량을 지나치게 높이거나 사용 시간이 길어질 경우 청력이 손상되기 십상이다. 문제는 청력이 한 번 손상되면 원래대로 회복하기가 쉽지 않다는 점이다. 이런 상황에서 미국 서던 캘리포니아대(USC) 의대 줄기세포 연구팀은 물고기와 도마뱀 등 일부 동물들이 청각이 손상됐을 때 자연적으로 청력을 재생할 수 있는 핵심 유전자 조절 인자를 발견했다고 14일 밝혔다. 청력 손실과 청력 이상으로 인한 균형 장애가 있는 환자의 청각 세포 재생에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 12월 9일 자에 실렸다. 내이(內耳)에는 소리를 감지하는 감각 세포와 감각 세포가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 지원 세포, 두 종류의 세포가 있다. 물고기나 도마뱀과 같이 재생 능력이 뛰어난 종은 감각 세포가 손상되면 지원 세포가 대체 감각 세포로 변하는 데, 이는 사람을 비롯한 포유류는 갖지 못한 능력이다. 연구팀은 물고기와 도마뱀의 청각 재생 능력의 비결을 파악하기 위해 제브라 피시와 녹색 아놀 도마뱀의 내이 감각 세포와 지원 세포의 게놈을 정밀 분석해 재생 능력이 없는 생쥐의 유전자와 비교했다. 그 결과, 실험을 통해 손상 후 내이 감각 세포 만드는 데 필요한 유전자를 유도하는 ‘ATOH1’이라는 단백질 생산을 증폭시키는 인헨서라는 DNA 제어 단백질을 발견했다. 연구팀은 유전자 편집 도구인 크리스퍼 유전자 가위를 사용해 제브라피시에서 이런 인헨서 5개를 조절해 감각 청각 세포 손상 후 재생에도 성공했다. 그리고, 생쥐 내이의 감각 및 지원 세포를 생성하는 전구 세포에서 배아 발달 중에 활성화되는 같은 강화 인자를 갖고 있기는 하지만 성체가 된 뒤에는 그런 강화 인자가 드러나지 않는다는 점을 확인했다. 게이지 그럼프 USC 의대 교수는 “이번 연구는 두 종류의 재생 척추동물과 생쥐 같은 비재생 척추동물을 비교함으로써 청력 회복을 위한 감각 세포를 대체할 수 있는 근본적 방법을 발견했다”라고 “사람의 내이에서 이런 인핸서를 활성화하는 표적 전략을 사용해 자연 재생 능력을 높이고 난청을 되돌릴 수 있을 것”이라고 말했다.

신경 손상 환자의 뇌에 전기 자극을 가해 손상된 운동 기능을 회복시켰다는 연구 결과를 심심찮게 만날 수 있다. 스위스 중재 신경치료 연구센터, 스위스 로잔 연방공과대(EPFL) 생명과학부, 로잔대, 로잔대학병원 신경외과, 임상 신경과학과, 제네바 와이스 생명·신경공학 연구센터, 미국 프린스턴대 암 연구소, 통합 게놈 연구소, 캐나다 토론토대 의생명물리학과 공동 연구팀도 척수 손상을 입은 인간과 생쥐에게 심부 뇌 자극을 해 보행을 개선하고 운동 기능 회복을 촉진하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 12월 3일 자에 실렸다. 척수 손상은 뇌에서 나와 전신으로 이어지는 신경다발이 모여 있는 척수가 손상되는 것을 말한다. 척수 손상은 뇌와 척수 간 통신 경로를 방해해 마비나 운동 기능 저하를 초래하는데 운동과 감각 기능이 완전히 소실된 완전 손상과 기능이 일부 남아있어 적절한 치료를 하면 어느 정도 좋아지는 불완전 손상으로 구분된다. 여러 뇌 영역이 보행 조절에 관여하지만, 어느 영역이 척수 손상에 가장 큰 영향을 받는지, 그리고 다른 뇌 영역이 회복을 지원하고 보행을 회복하는 데 어떻게 이바지하는지는 불확실하다. 이에 연구팀은 척수 손상을 입은 생쥐의 회복 단계 동안 뇌 활동을 3D 이미징 기법으로 관찰해 회복 중 보행에 관여하는 뇌 영역을 확인했다. 그 결과, 일반적으로 각성, 식욕, 동기 부여를 담당하는 측좌 시상하부에 회복에요한 역할을 하는 신경 세포 집단이 모여 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 이 관찰 결과를 바탕으로 측좌 시상하부를 심부 뇌 자극술로 자극해 다양한 형태의 척수 손상을 입은 쥐의 행동 및 보행 장애가 개선되는 것을 확인했다. 심부 뇌 자극술은 전극을 뇌 안에 이식한 다음, 가슴 근육 아래 심어놓은 자극 발생기를 통해 목표 부위에 적절한 전기자극을 가하는 치료법이다. 연구팀은 만성 불완전 척수 손상 환자 2명에 대해 측좌 시상하부의 심부 뇌 자극을 실시했다. 그 결과, 두 환자는 보조 기구에 의존하고 여전히 보행에 어려움을 겪기는 했지만, 10m, 6분 보행 테스트에서 보행 성능이 개선됐고 하체 운동 능력도 향상된 것을 발견했다. 특히 재활 치료와 함께하면 환자들은 심부 뇌 자극술이 끝난 뒤에도 회복된 보행 능력을 유지하는 것으로 관찰됐다. 신경과학자로 이번 연구를 이끈 그레고아르 쿠르틴 EPFL 교수는 “이번 연구 결과는 심부 뇌 자극술로 측좌 시상하부의 신경세포를 활성화해 심각한 척수 손상을 입은 환자 일부에게서 부분적인 운동 회복을 확인했다”며 “심부 뇌 자극술이 척수 손상 환자 치료에 상당히 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다.

울산 게놈서비스산업 규제자유특구 사업이 2년 연장된다. 울산시는 지난 4년간 추진한 ‘울산 게놈서비스산업 규제자유특구(이하 게놈서비스특구) 사업’을 2년간 연장한다고 25일 밝혔다. 규제자유특구위원회(위원장 국무총리)는 최근 제14차 회의를 열어 올해 종료 예정인 30개 실증사업에 대해 특구 종료나 임시허가 부여 등 후속 조치를 결정했다. 이 회의에서 게놈서비스특구를 비롯한 전국 7개 특구가 임시 허가를 받아 연장 운영하기로 의결했다. 임시허가는 실증을 통해 안전성을 입증받은 규제자유특구 사업에 대해 법 개정 전까지 규제를 완화해 사업화를 가능하게 하는 제도다. 이를 통해 검증된 제품은 신속히 시장에 진출할 수 있다. 게놈서비스특구 임시허가 기간은 오는 12월 1일부터 2026년 11월 30일까지 2년간이다. 기간 내 관련 규제가 해소되면 특구 지정은 종료된다. 울산 게놈서비스특구는 1만명 게놈 프로젝트로 확보한 바이오 데이터를 산업적으로 활용하려고 2020년 8월 지정됐다. 시는 그동안 게놈분석 전용 장비 구축과 운영, 질환별 진단 마커 개발, 감염병 대응 플랫폼 구축 등 성과를 이뤄냈다. 또 4개 관외 기업 유치, 598억원 규모의 투자 유치, 특허 출원과 지식재산권 획득, 시제품 제작, 기술자문 지원 등 다양한 경제적·기술적 성과도 달성했다. 시 관계자는 “게놈서비스특구 실증사업을 통해 유전정보의 산업적 활용 안전성이 검증됐다”며 “임시허가 전환으로 시제품 고도화 사업이 본격적으로 이뤄질 것으로 기대하고, 임시허가 기간에 조속히 관련 법령을 개정하도록 노력하겠다”고 밝혔다.

정부가 규제자유특구 운영 효율화를 위해 재정 지원 특구와 조기 실증을 목적으로 하는 특구로 구분 관리키로 했다. 규제가 개선돼 상용화가 가능한 세종 자율주행 등 4개 특구는 운영이 종료된다. 24일 중소벤처기업부에 따르면 제14차 규제자유특구위원회에서 이런 내용의 규제자유특구 운영 효율화 방안 등을 의결했다. 특구위는 2019년 제도 도입 이후 현재 39개 특구를 지정했고 5년이 지나 종료 특구가 발생하는 시점에서 성과 제고 방안을 마련했다. 특구는 정부가 재정을 지원하는 공모형과 재정지원을 수반하지 않는 비재정지원 특구로 구분한다. 지역 혁신 기술의 보다 신속한 실증을 위한 비재정지원 특구는 특례 부여 등 규제 완화 중심으로 운영해 재정지원 특구보다 약 1년 정도 절차를 단축기로 했다. 올해 종료 예정인 30개 실증사업은 규제개선 여부에 따라 특구 종료나 임시 허가 부여·연장, 실증 특례 연장 등 후속 조치를 시행한다. 법령 제·개정으로 규제가 개선된 세종 자율주행·대구 이동식 협동 로봇·충남 탄소 저감 건설 소재·울산 이산화탄소 자원화 특구 등 4곳은 종료된다. 산업현장에서 이동식 협동 로봇의 작업 허용과 산업폐기물로 생산된 탄산화물을 건설 소재로 재활용하는 등 신기술·신제품의 상용화 및 시장 진출을 앞두고 있다. 강원 액화수소 산업·경남 5G 지능형 공장·경북 산업용헴프·부산 블록체인·울산 게놈 서비스·전북 탄소 융복합·충남 수소 에너지전환 특구 등 7곳은 임시 허가를 받아 연장 운영키로 했다. 울산 게놈 서비스산업, 강원 AI 헬스케어, 전남 직류산업 등 5개 지역 특구의 사업자 변경을 승인했다. 강원과 전남 특구는 각각 21개, 5개 기업이 추가되면서 사업자 규모가 커졌다. 오영주 중기부 장관은 “특구가 탄력적 적용과 신기술에 대한 안전성 검증을 통해 규제체계 개선 및 지역전략산업 육성 취지에 따라 종료 이후에도 성과가 지속해 창출될 수 있도록 하겠다”고 말했다. 한편 위원회가 지정 후 6개월이 지난 23개 특구에 대해 정책목표와 성과지표 달성도, 규제 특례 등의 활용 실적을 분석한 결과 사업이 정상 진행하고 있는 것으로 평가됐다.

미국이 ‘AI 맨해튼 프로젝트’를 추진한다. 2차 세계대전 이후 핵 개발로 패권을 장악했듯 이번에는 인공지능(AI)으로 기술 헤게모니를 확고히 하겠다는 선언이다. 중국이 이미 생성형 AI 분야에서 미국보다 6배 더 많은 특허를 출원하고 투자를 쏟아붓는 상황에서 나온 미국의 대응이다. 도널드 트럼프 2기 행정부가 예고하는 글로벌 패권 경쟁의 핵심이 AI가 될 것이다. 과거 맨해튼 프로젝트는 핵물리학을 넘어선 혁신을 가져왔다. 대규모 계산을 위해 컴퓨터 과학이 도약했고, 재료공학 분야 신소재 개발의 촉매가 됐다. 입자가속기와 같은 거대 과학 실험장비 시대를 열었고, 방사성 동위원소 치료법이란 현대 의학의 진전도 이끌었다. 수만 명의 과학자가 협업하는 현대적 연구체계도 이때 확립됐다. 이는 아폴로 달 탐사 계획, 인간 게놈 프로젝트, 대형강입자가속기(LHC) 같은 ‘빅 사이언스’ 시대를 여는 토대가 됐다. 거대 과학 프로젝트들은 다시 인터넷과 위성항법장치(GPS), 개인 맞춤형 신약 등 일상을 바꾼 혁신 기술의 탄생으로 이어졌다. AI 맨해튼 프로젝트가 가져올 파급력이 이보다 작진 않을 터다. 인간 수준을 뛰어넘는 범용 AI(AGI) 개발은 새로운 물질과 신약 발견을 가속화하고 기후변화 대응책을 제시할 것이다. 양자컴퓨팅과 결합한 AI로 현대 암호체계도 재편될 전망이다. 제조, 물류, 교육 등 다양한 산업구조와 일자리 지형의 획기적인 변화도 예상된다. 이 시점에서 한국의 AI 생태계를 돌아보면 우려스러운 면들이 보인다. 3~4년 전 주목받았던 AI 스타트업의 상당수가 AI 핵심기술이 아닌 활용기술에만 매달리다 주저앉았다. “현재 추세대로면 미국이 2040년 도달할 AI 수준을 우리가 달성하려면 447년이 걸릴 것”이라는 전문가 진단도 나왔다. 우리 국회는 아직 AI 기본법조차 통과시키지 못했다. AI 과학기술 정책의 전면 재구조화라는 과감한 선택이 시급하다. 홍희경 논설위원

채소와 과일의 두 가지 특성을 모두 갖춘 토마토는 비타민과 무기질 공급원으로 우수한 식품이다. 토마토에는 리코펜, 베타카로틴 등 항산화 물질이 많아 뇌졸중, 심근경색을 예방하고 혈당을 낮춰주며 암도 예방하는 등 슈퍼 푸드로 알려져 있다. 그런데, 토마토를 먹을 때마다 다른 과일들처럼 좀 더 달콤했으면 하는 생각이 들 때가 있다. 식물학자와 농학자들이 토마토 내 유전자를 바꿈으로써 당도를 획기적으로 높일 수 있는 방법을 찾아 눈길을 끈다. 중국 베이징 원예연구소, 선전 농업 게놈 연구소, 산둥 농업과학 아카데미 채소 연구소, 베이징 중의학 약물연구소, 중국 농업대 원예학부, 운남사범대 생명과학부, 국립 표준연구소, 중국과학원대 식물학 연구소, 중국 열대 농업과학 아카데미, 미국 코넬대 공동 연구팀은 두 개의 유전자 조절만으로 더 달콤한 토마토를 만들 수 있다고 밝혔다. 토마토 내에 당이 축적되는 유전적, 분자적 메커니즘을 밝혀냄으로써 가능해진 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 11월 14일 자에 실렸다. 많은 소비자는 더 달콤한 토마토를 선호하기 때문에 높은 당 함량을 가진 토마토는 농가나 관련 산업의 경제적 가치를 높인다. 그렇지만, 토마토 육종에서 단맛과 크기를 동시에 충족시키는 것은 쉽지 않다. 그동안 토마토 재배 과정에서 육종가들은 과일 크기를 우선시해왔다. 그래서, 현재 토마토가 야생 조상보다 10배에서 최대 100배 더 커졌지만, 단맛은 줄었다. 현대 토마토 육종에서 핵심 목표는 과실의 크기는 그대로 유지하면서 당도를 높이는 것이다. 이에 연구팀은 재배 토마토와 야생 토마토 종을 비교해 ‘SlCDPK27’, ‘SlCDPK26’이라는 유전자가 토마토에서 당 축적을 조절하는 핵심 인자라는 것을 확인했다. 이 두 유전자는 자당 생산을 담당하는 효소 분해를 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 유전자 가위 기술인 크리스퍼를 사용해 토마토에서 이 두 유전자를 제거한 결과, 포도당과 과당 수치가 최대 30% 증가했음을 관찰했다. 기존 육종에서는 당도가 높아지면 수확량이나 식물 중량 및 크기가 작아졌지만, 이번에는 변화가 없었다. 대신 유전자 편집된 토마토는 기존 토마토보다 크기가 작고 가벼운 씨앗이 나왔으며, 이들을 심을 경우 발아율에는 다소 영향이 있는 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 산웬 황 선전 농업 게놈 연구소 교수는 “이번에 발견한 SlCDPK27과 SlCDPK26 유전자는 다양한 식물 종에 걸쳐 분포돼 있다는 사실도 새로 확인했다”며 “이 연구는 다른 과일이나 채소 등 원예작물에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

한국인은 북유럽 하면 ‘복지’, ‘공정’, ‘아름다운 자연환경’이 떠올린다. 그렇지만, 북유럽의 역사에 대해서는 잘 알지 못한다. 그런데, 과학자들이 흔히 이야기하는 야사가 실제 벌어졌던 역사적 사실을 근거로 했다는 것을 밝혀내 눈길을 끈다. 노르웨이, 덴마크, 아이슬란드, 아일랜드, 스웨덴 5개국 19개 대학과 연구기관으로 구성된 연구팀은 800년 전인 노르웨이 ‘스베리스 영웅 전설’ 속 스베레 시구르손 왕에 대한 설화의 근거를 확인했다. 스베레 시구르손 왕은 노르웨이 역사상 가장 중요한 왕 중 한 명이다. 시구르손은 1197년 노르웨이 중부 트론헤임 외곽에 있는 스베레스보르그 성을 공격할 때 성내 주민들이 주로 사용하는 우물에 시체를 던져 넣어 물 공급을 차단해 쉽게 점령했다. ‘웰맨’(Well man) 설화로 알려진 이 사건의 진실 여부는 물론 이야기의 근거가 명확히 검증되지 않았는데, 이번에 확인된 것이다. 이번 연구에는 노르웨이 과학기술대, 국립 문화유산 연구소, 스타방예르대, 오슬로대, 오슬로 대학병원, 덴마크 코펜하겐대, 통합 정신과학연구 재단, 코펜하겐대, 생물 정신과학연구소, 글로스트럽 종합병원, 아이슬란드의 바이오 기업 디코드 제네틱스, 아이슬란드대, 아일랜드 더블린 왕립 외과대, 스웨덴 카롤린스카 의학연구소, 스톡홀름 분자의학 연구센터가 참여했다. 이 연구 결과는 융합 과학 분야 국제 학술지 ‘아이사이언스’(iScience) 10월 25일 자에 실렸다. 1938년 전설 속에 등장하는 스베르스보르그 성의 우물에서 뼈가 발견됐지만 당시에는 육안 분석 외에는 별다른 도구가 없었다. 이에 연구자들은 방사성 탄소 연대 측정과 첨단 유전자 염기서열 분석 기술을 이용해 우물 속에서 발견된 사람 뼈의 진실에 대해 좀 더 자세히 분석했다. 방사성 탄소 연대 측정 결과, 시신이 살았던 시기는 약 900년으로 확인됐고, 사망 당시 나이는 30~40세이며 남성이라는 점을 확인했다. 또, 연구팀은 ‘웰맨’에서 얻은 치아 표본을 사용해 게놈 염기서열을 분석한 결과, 웰맨이 파란 눈과 금발 또는 밝은 갈색 머리칼을 가졌던 것으로 확인했다. 또 웰맨의 조상은 현재 노르웨이 최남단 지역인 베스트아그데르 지역 출신일 가능성이 높다는 사실도 밝혀냈다. 마이클 마틴 노르웨이 과학기술대 교수는 “역사 문헌에 묘사된 인물이 실제로 확인된 것은 이번이 처음”이라며 “이번 연구는 역사와 고고학을 첨단 과학기술과 결합해 설화 속 사건을 확증하고 웰맨에 대한 세부 사항을 발견해 역사적 인물에 대한 검증이 가능해졌다는 것을 보여준다”라고 말했다. 마틴 교수는 “현대 북유럽인의 게놈과 다른 계통의 유럽인들 게놈을 확보해 비교한다면 역사 연구는 훨씬 쉬워질 것”이라며 “유럽 전역에 이런 고대, 중세 유적이 많이 있는데 게놈 분석법으로 전설, 설화의 사실 여부를 파악할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

약 90년 전 멸종한 ‘태즈메이니아 호랑이’(thylacine)가 부활할 가능성이 현실화되고 있다. 최근 호주 멜버른 대학과 미국 생명공학 업체 ‘콜로설 바이오사이언스’는 태즈메이니아 호랑이 복원의 획기적인 진전을 이루었다고 발표했다. 이들 연구팀이 밝힌 획기적인 진전은 108년 된 태즈메이니아 호랑이 표본 샘플에서 DNA 염기서열을 추출했는데, 이것이 원래의 염기서열과 99.9% 동일하다는 주장이다. 또한 연구팀은 이 표본에서 더 취약한 RNA를 추출해 이를 통해 연구팀은 태즈메이니아 호랑이의 어떤 유전자가 특정 조직에서 발현되는지 확인할 수 있었다고 밝혔다. 콜로설 바이오사이언스의 CEO 벤 램은 “태즈메이니아 호랑이가 언제 복원될 지 구체적인 날짜를 정하지는 않았지만 우리 팀이 핵심 연구 분야에서 상당한 진전을 이뤘다”고 평가했다. 콜로설 바이오사이언스의 자문위원이자 멜버른 대학에서 게놈 복원을 이끌고있는 안드레 파스크 박사도 “이 뛰어난 샘플은 태즈메이니아 호랑이의 유전자 발현을 이해할 수 있는 훌륭한 기회를 제공했다”면서 “이를 이용하면 태즈메이니아 호랑이가 어떤 맛을 느끼고 어떤 냄새를 맡고 시력과 심지어 뇌가 어떻게 기능하는지까지 알아낼 수 있을 것”이라고 기대했다. 연구팀은 밝힌 훌륭한 샘플은 멜버른 대학에 오랜시간 방치돼 있던 태즈메이니아 호랑이 표본을 말한다. 이 표본은 110년 전 죽은 태즈메이니아 호랑이의 머리 가죽을 벗겨 에탄올에 담겨있었다. 다만 이렇게 멸종한 태즈메이니아 호랑이의 유전체를 완벽하게 재구성해도 세상에 태어나게 해야하는 또다른 과정은 남아있다. 이를 위해 연구팀은 태즈메이니아 호랑이와 유사한 DNA를 가진 생쥐를 닮은 유대류종 ‘두나트’에서 줄기세포를 채취하고 유전자 편집 기술을 사용한다는 계획이다. 곧 두나트 줄기세포를 태즈메이니아 호랑이 줄기세포로 변환하고 다시 이를 배아로 만들어 이후 암컷 두나트에 이식하면 태즈메이니아 호랑이 새끼가 태어날 수 있다는 복안이다. 그러나 유전자 편집을 통해 멸종 동물 복원을 한다는 점에서 이에대한 반대도 만만치 않으며, 일각에서는 그 돈으로 멸종 위기에 처한 동물의 서식지를 보존하는데 사용하는 것이 더 낫다고 주장하고 있다. 한편 1936년 태즈메이니아 호바트 동물원에 살던 마지막 한마리의 죽음으로 멸종된 태즈메이니아 호랑이는 400만 년 전 출현해 호주 전역에 서식했다. 흥미로운 점은 태즈메이니아 호랑이가 캥거루처럼 주머니에서 새끼를 키우는 유대류(有袋類)라는 사실이다. 호랑이라는 무서운 이름이 붙은 것은 허리에 호랑이같은 줄무늬가 있기 때문이다. 이후 태즈메이니아섬으로 이주한 태즈메이니아 호랑이는 이곳을 터전으로 삼아 번성했으나 비극은 인간이 나타나면서 시작됐다. 19세기 서구인들이 이 섬에 상륙하면서 양을 키우기 시작하자 이를 잡아먹을 수 있는 육식동물인 태즈메이니아 호랑이가 표적이 됐다. 결국 인간들은 닥치는 대로 태즈메이니아 호랑이를 사냥하기 시작했고 곧 씨가 말랐다. 이렇게 비운의 태즈메이니아 호랑이는 지구상에서 완전히 자취를 감춰 이제는 오래된 흑백 영상으로만 그 존재를 보고있다.

약 90년 전 멸종한 ‘태즈메이니아 호랑이’(thylacine)가 부활할 가능성이 현실화되고 있다. 최근 호주 멜버른 대학과 미국 생명공학 업체 ‘콜로설 바이오사이언스’는 태즈메이니아 호랑이 복원의 획기적인 진전을 이루었다고 발표했다. 이들 연구팀이 밝힌 획기적인 진전은 108년 된 태즈메이니아 호랑이 표본 샘플에서 DNA 염기서열을 추출했는데, 이것이 원래의 염기서열과 99.9% 동일하다는 주장이다. 또한 연구팀은 이 표본에서 더 취약한 RNA를 추출해 이를 통해 연구팀은 태즈메이니아 호랑이의 어떤 유전자가 특정 조직에서 발현되는지 확인할 수 있었다고 밝혔다. 콜로설 바이오사이언스의 CEO 벤 램은 “태즈메이니아 호랑이가 언제 복원될 지 구체적인 날짜를 정하지는 않았지만 우리 팀이 핵심 연구 분야에서 상당한 진전을 이뤘다”고 평가했다. 콜로설 바이오사이언스의 자문위원이자 멜버른 대학에서 게놈 복원을 이끌고있는 안드레 파스크 박사도 “이 뛰어난 샘플은 태즈메이니아 호랑이의 유전자 발현을 이해할 수 있는 훌륭한 기회를 제공했다”면서 “이를 이용하면 태즈메이니아 호랑이가 어떤 맛을 느끼고 어떤 냄새를 맡고 시력과 심지어 뇌가 어떻게 기능하는지까지 알아낼 수 있을 것”이라고 기대했다. 연구팀은 밝힌 훌륭한 샘플은 멜버른 대학에 오랜시간 방치돼 있던 태즈메이니아 호랑이 표본을 말한다. 이 표본은 110년 전 죽은 태즈메이니아 호랑이의 머리 가죽을 벗겨 에탄올에 담겨있었다. 다만 이렇게 멸종한 태즈메이니아 호랑이의 유전체를 완벽하게 재구성해도 세상에 태어나게 해야하는 또다른 과정은 남아있다. 이를 위해 연구팀은 태즈메이니아 호랑이와 유사한 DNA를 가진 생쥐를 닮은 유대류종 ‘두나트’에서 줄기세포를 채취하고 유전자 편집 기술을 사용한다는 계획이다. 곧 두나트 줄기세포를 태즈메이니아 호랑이 줄기세포로 변환하고 다시 이를 배아로 만들어 이후 암컷 두나트에 이식하면 태즈메이니아 호랑이 새끼가 태어날 수 있다는 복안이다. 그러나 유전자 편집을 통해 멸종 동물 복원을 한다는 점에서 이에대한 반대도 만만치 않으며, 일각에서는 그 돈으로 멸종 위기에 처한 동물의 서식지를 보존하는데 사용하는 것이 더 낫다고 주장하고 있다. 한편 1936년 태즈메이니아 호바트 동물원에 살던 마지막 한마리의 죽음으로 멸종된 태즈메이니아 호랑이는 400만 년 전 출현해 호주 전역에 서식했다. 흥미로운 점은 태즈메이니아 호랑이가 캥거루처럼 주머니에서 새끼를 키우는 유대류(有袋類)라는 사실이다. 호랑이라는 무서운 이름이 붙은 것은 허리에 호랑이같은 줄무늬가 있기 때문이다. 이후 태즈메이니아섬으로 이주한 태즈메이니아 호랑이는 이곳을 터전으로 삼아 번성했으나 비극은 인간이 나타나면서 시작됐다. 19세기 서구인들이 이 섬에 상륙하면서 양을 키우기 시작하자 이를 잡아먹을 수 있는 육식동물인 태즈메이니아 호랑이가 표적이 됐다. 결국 인간들은 닥치는 대로 태즈메이니아 호랑이를 사냥하기 시작했고 곧 씨가 말랐다. 이렇게 비운의 태즈메이니아 호랑이는 지구상에서 완전히 자취를 감춰 이제는 오래된 흑백 영상으로만 그 존재를 보고있다.

19세기 말부터 유럽 열강은 세계 곳곳에 식민지 확보에 열을 올렸다. 아프리카 역시 유럽의 제국주의적 침략의 대상이 됐다. 1937년 덴마크 작가 카렌 블릭센의 자서전을 원작으로 1985년 시드니 폴락 감독, 로버트 레드포드, 메릴 스트립 주연의 영화 ‘아웃 오브 아프리카’는 아프리카의 아름다운 풍광을 그려낸 대표적인 영화다. 그러나 19세기 말 아프리카는 아름다움도 있었지만, 여전히 맹수들의 위협이 남아 있는 공간이기도 했던 것으로 확인됐다. 미국 일리노이대 게놈 생물학 연구소, 시카고 필즈 자연사 박물관, 루스벨트대, 일리노이 어바나-샴페인대 생태·진화·행동학과, 동물과학과, 인류학과, 케냐 나이로비대 공중보건·약리학·독성학과, 케냐 자연사 박물관 골(骨) 연구과 공동 연구팀은 시카고 필즈 박물관 내 차바 사자 박물관 표본에서 수집된 사자들의 털 DNA를 분리해 염기서열을 분석한 결과, 사람을 많이 잡아먹은 식인 사자였다고 15일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10월 11일 자에 실렸다. 1898년 케냐 차바 강 주변에서 두 마리의 수컷 사자가 9개월 동안 케냐-우간다 철도 구간 중 차바 강 교량 건설자를 중심으로 최소 28명, 비공식적으로는 135명의 인간을 잡아먹었다. 사자가 사람을 공격하는 일은 간혹 있었지만 짧은 기간에 그렇게 많이 살육한 것은 처음이라 원주민들은 사자들을 ‘고스트’와 ‘다크니스’라고 부르며 지옥에서 온 악마의 소행으로 믿었다. 당시 교량 건설 프로젝트 토목 기사인 영국의 존 패터슨 대령이 사자들을 사살하면서 죽음의 행진은 멈췄다. 이 이야기는 1952년 ‘브와나 악마’라는 제목의 영화로 제작돼 흥행했고, 1996년 나온 발 킬머와 마이클 더글러스 주연의 영화 ‘고스트 앤 다크니스’로 만들어져 인기를 끌었다. 패터슨은 1925년 사자의 유해를 시카고 필드 자연사 박물관에 팔았다. 연구팀은 19세기 말 케냐를 공포에 몰아넣은 고스트와 다크니스의 먹잇감을 알아보기 위해 표본 치아에서 발견된 털들에서 미토콘드리아 DNA를 추출하고 염기서열을 분석했다. 과거 살았던 동물의 식단을 복원하기 위해 치아를 분석한 것은 사실은 처음이다. 분석 결과, 고스트와 다크니스는 부분적으로 부서진 송곳니가 있었고 시간이 지남에 따라 사냥한 먹이의 털들 일부가 쌓여 있는 구멍을 발견했다. 치아 구멍에서 털 조각들과 DNA를 추출했는데, 기린, 오릭스, 수달, 누, 얼룩말, 인간 6종을 잡아먹었다는 사실을 확인했다. 차바 사자들은 케냐와 탄자니아 등 다른 동부 아프리카 사자의 DNA와 일치했으며, 잡아먹은 기린은 케냐 동남부에 있던 마사이 기린 하위 종으로 확인됐다. 연구팀이 놀란 것은 누의 털을 발견한 것이었다. 차바 사자들이 사람을 잡아먹은 지역과 누의 방목지는 50마일(약 80㎞) 떨어져 있었기 때문이다. 역사적 기록에 따르면 고스트와 다크니스는 차바 지역을 떠나 약 6개월 동안 활동을 중단한 뒤 다시 교량 건설자들의 캠프를 공격했다. 그 6개월 동안 누의 서식지로 이동했던 것으로 분석된다. 연구를 이끈 리팬 말히 일리노이 어바나-샴페인대 교수는 “유전체학을 바탕으로 과거 사자의 생태와 식단, 아프리카 지역에서 식민지화가 삶과 토지에 미친 영향을 분석했다”라며 “이번에 활용된 방법론은 수백 년에서 수천 년 전 고대 육식동물의 부서진 치아에서 나온 털이나 피부 일부는 과거에 관한 새로운 탐구의 길을 열어준다”고 말했다.

대지진이나 대규모 화산폭발 또는 소행성 충돌과 같은 재앙에서 인류가 멸종하지 않도록 도와줄 ‘불멸의 저장 장치’가 공개됐다. 영국 인디펜던트 등 외신의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 사우샘프턴대학 연구진은 인간의 게놈(생물이 가진 전체 유전 정보)을 5D 메모리 크리스털(5D optical data storage crystal)에 저장하는데 성공했다. 사우샘프턴대학 광전자연구센터(ORC) 연구진은 수십억 년 동안 지속될 수 있는 혁신적인 데이터 저장 방식을 이용해 멸종 위기에 처한 식물과 동물의 유전 정보를 기록할 수 있게 됐다고 밝혔다. 일반적으로 데이터 저장 장비는 시간이 지나면서 성능이 저하되므로, 새로운 기기에 옮겨 저장하는 등 꾸준한 ‘업데이트’가 필요하다. 그러나 연구진이 개발한 5D 메모리 크리스털은 고온이나 저온, 고압 등 극한의 환경에서도 수십억 년 동안 데이터 손실없이 360테라바이트 분량의 정보를 저장할 수 있다. 5D 메모리 크리스털 저장 장비는 2014년 ‘세계에서 가장 내구성 있는 데이터 저장장치 부문’에서 기네스 세계 기록을 획득하기도 했다. 사우샘프턴대학 연구진은 해당 장비에 대해 “지구상에서 화학적·열적으로 내구성이 가장 뛰어난 재료 중 하나은 용융 석영과 유사하다”고 설명했다. 용융 석영은 수정이나 규석의 분말을 융해시켜 만든 것으로, 주 성분이 유리이며 연화점이 높고 팽창 계수가 낮은 것이 특징이다. 일반적으로 천연 석영을 고온에서 용융하여 제조한다. 연구진은 “5D 메모레 크리스털 저장 장치는 얼음과 불, 최대 1000℃의 고온과 저온의 극한을 견딜 수 있다. 또 1㎠ 당 최대 10t의 직접 충격을 견딜 수 있고, 우주 방사선에 장시간 노출되어도 기능에 변화가 없다”고 설명했다. 현재 연구진은 이 저장매체가 최대 138억 년 동안 데이터를 저장할 수 있을 것으로 보고 있다. 인간 게놈 데이터를 ‘불멸의 저장장치’에 넣은 방법은?연구를 이끈 사우샘프턴대학의 피터 카잔스키 교수는 초고속 레이저를 이용해 해당 크리스털에 정밀하게 데이터를 새겼다. 이 과정에서 ‘5D’ 기술이 적용됐는데, 이는 2D 형태인 종이나 자기 테이프의 표면에만 정보를 표시하는 것과 달리, 두 개의 광학적 차원과 세 개의 공간 좌표를 사용해 저장장치 전체에 정보를 기록하기 때문에 ‘5D 메모리’ 라는 이름이 붙었다. 카잔스키 교수는 “5D 메모리 크리스털은 식물과 동물 같은 복잡한 유기체의 게놈 정보를 영구 저장소에 구축할 수 있는 가능성을 열어준다”면서 “5D 메모리 크리스털을 설계할 때, 그 안에 담긴 데이터가 먼 미래에 인류를 찾는 지능체(생물의 종 또는 지능을 가진 기계)에 의해 데이터가 해석(검색)될 수 있는지를 고려했다”고 설명했다. 이어 “크리스털에 표면에는 내부에 어떤 데이터가 저장돼 있고 어떻게 사용될 수 있는지를 설명해 놓았다”면서 “다만 이 저장장치는 참고할만한 것이 전혀 존재하지 않을 만큼 먼 미래에 발견될 수도 있다”고 덧붙였다. 현재 인류의 게놈 정보를 담은 ‘불멸의 저장장치’인 5D 메모리 크리스털은 오스트리아 할슈타트에 있는 소금 동굴 내에 있는 ‘타임캡슐’에 저장돼 있다. 인류 지식용 저장 장치도 마련한편, 앞서 미국의 한 비영리 단체도 5D 메모리 크리스털에 인류 역사 개요를 저장했다고 밝혀 화제를 모은 바 있다. 지난 1월 미국의 아치 미션 재단은 사우샘프턴대학이 개발한 5D 메모리 크리스털에 6000만 페이지에 달하는 인류 지식을 저장한 뒤 스위스 플럼스 산속 금고 깊숙한 곳에 보관했다고 밝혔다. 여기에는 위키백과와 로제타 언어 아카이브의 모든 콘텐츠가 저장됐으며 향후 세계 문화, 예술, 문학, 과학, 스포츠, 역사 등의 10만권의 책과 수백만장의 사진과 일러스트가 추가될 예정이다. 노바 스피백 아치 미션 회장은 “우리 생애에 우주 에너지 폭발과 인간이 불러올 핵전쟁, 생물학적 종말 등 재앙적인 일이 일어날 가능성이 늘어나고 있다. 지구에 정말 나쁜 일이 발생하면 지구의 보험 정책, 즉 백업이 될 것”이라며 “이 프로젝트는 우리의 모든 지식, 역사, 예술, 과학 등을 구하는 일이며 이를 결코 잃어서는 안된다”고 밝혔다.

대지진이나 대규모 화산폭발 또는 소행성 충돌과 같은 재앙에서 인류가 멸종하지 않도록 도와줄 ‘불멸의 저장 장치’가 공개됐다. 영국 인디펜던트 등 외신의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 사우샘프턴대학 연구진은 인간의 게놈(생물이 가진 전체 유전 정보)을 5D 메모리 크리스털(5D optical data storage crystal)에 저장하는데 성공했다. 사우샘프턴대학 광전자연구센터(ORC) 연구진은 수십억 년 동안 지속될 수 있는 혁신적인 데이터 저장 방식을 이용해 멸종 위기에 처한 식물과 동물의 유전 정보를 기록할 수 있게 됐다고 밝혔다. 일반적으로 데이터 저장 장비는 시간이 지나면서 성능이 저하되므로, 새로운 기기에 옮겨 저장하는 등 꾸준한 ‘업데이트’가 필요하다. 그러나 연구진이 개발한 5D 메모리 크리스털은 고온이나 저온, 고압 등 극한의 환경에서도 수십억 년 동안 데이터 손실없이 360테라바이트 분량의 정보를 저장할 수 있다. 5D 메모리 크리스털 저장 장비는 2014년 ‘세계에서 가장 내구성 있는 데이터 저장장치 부문’에서 기네스 세계 기록을 획득하기도 했다. 사우샘프턴대학 연구진은 해당 장비에 대해 “지구상에서 화학적·열적으로 내구성이 가장 뛰어난 재료 중 하나은 용융 석영과 유사하다”고 설명했다. 용융 석영은 수정이나 규석의 분말을 융해시켜 만든 것으로, 주 성분이 유리이며 연화점이 높고 팽창 계수가 낮은 것이 특징이다. 일반적으로 천연 석영을 고온에서 용융하여 제조한다. 연구진은 “5D 메모레 크리스털 저장 장치는 얼음과 불, 최대 1000℃의 고온과 저온의 극한을 견딜 수 있다. 또 1㎠ 당 최대 10t의 직접 충격을 견딜 수 있고, 우주 방사선에 장시간 노출되어도 기능에 변화가 없다”고 설명했다. 현재 연구진은 이 저장매체가 최대 138억 년 동안 데이터를 저장할 수 있을 것으로 보고 있다. 인간 게놈 데이터를 ‘불멸의 저장장치’에 넣은 방법은?연구를 이끈 사우샘프턴대학의 피터 카잔스키 교수는 초고속 레이저를 이용해 해당 크리스털에 정밀하게 데이터를 새겼다. 이 과정에서 ‘5D’ 기술이 적용됐는데, 이는 2D 형태인 종이나 자기 테이프의 표면에만 정보를 표시하는 것과 달리, 두 개의 광학적 차원과 세 개의 공간 좌표를 사용해 저장장치 전체에 정보를 기록하기 때문에 ‘5D 메모리’ 라는 이름이 붙었다. 카잔스키 교수는 “5D 메모리 크리스털은 식물과 동물 같은 복잡한 유기체의 게놈 정보를 영구 저장소에 구축할 수 있는 가능성을 열어준다”면서 “5D 메모리 크리스털을 설계할 때, 그 안에 담긴 데이터가 먼 미래에 인류를 찾는 지능체(생물의 종 또는 지능을 가진 기계)에 의해 데이터가 해석(검색)될 수 있는지를 고려했다”고 설명했다. 이어 “크리스털에 표면에는 내부에 어떤 데이터가 저장돼 있고 어떻게 사용될 수 있는지를 설명해 놓았다”면서 “다만 이 저장장치는 참고할만한 것이 전혀 존재하지 않을 만큼 먼 미래에 발견될 수도 있다”고 덧붙였다. 현재 인류의 게놈 정보를 담은 ‘불멸의 저장장치’인 5D 메모리 크리스털은 오스트리아 할슈타트에 있는 소금 동굴 내에 있는 ‘타임캡슐’에 저장돼 있다. 인류 지식용 저장 장치도 마련한편, 앞서 미국의 한 비영리 단체도 5D 메모리 크리스털에 인류 역사 개요를 저장했다고 밝혀 화제를 모은 바 있다. 지난 1월 미국의 아치 미션 재단은 사우샘프턴대학이 개발한 5D 메모리 크리스털에 6000만 페이지에 달하는 인류 지식을 저장한 뒤 스위스 플럼스 산속 금고 깊숙한 곳에 보관했다고 밝혔다. 여기에는 위키백과와 로제타 언어 아카이브의 모든 콘텐츠가 저장됐으며 향후 세계 문화, 예술, 문학, 과학, 스포츠, 역사 등의 10만권의 책과 수백만장의 사진과 일러스트가 추가될 예정이다. 노바 스피백 아치 미션 회장은 “우리 생애에 우주 에너지 폭발과 인간이 불러올 핵전쟁, 생물학적 종말 등 재앙적인 일이 일어날 가능성이 늘어나고 있다. 지구에 정말 나쁜 일이 발생하면 지구의 보험 정책, 즉 백업이 될 것”이라며 “이 프로젝트는 우리의 모든 지식, 역사, 예술, 과학 등을 구하는 일이며 이를 결코 잃어서는 안된다”고 밝혔다.

2019년 연말 중국에서 시작된 코로나19는 지구촌 곳곳에 빠른 속도로 확산해 약 3년 동안 전 세계를 공포에 떨게 했다. 코로나19 바이러스의 기원에 대해 초기에는 실험실에서 인공적으로 만든 것이라는 추정도 있었지만, 많은 과학자는 실험실 유래설은 근거 없는 것으로 보고 있다. 그렇다면 코로나19라는 인류의 대재앙은 어디에서 시작됐을까. 7개국 연구자들로 구성된 연구팀에 따르면 코로나19는 중국 우한의 수산물 시장이 확실한 것으로 밝혀졌다. 프랑스, 미국, 캐나다, 영국, 호주, 네덜란드, 포르투갈 7개국 23개 대학과 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 2019년 말 코로나19 팬데믹 원인인 SARS-CoV-2가 발생했을 가능성이 높은 중국 우한 화난 수산물도매시장에서 발견된 야생 동물 목록을 제시했다. 이 연구에는 프랑스 소르본대 생태환경과학연구소, 미국 애리조나대, 스크립스연구소, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 툴레인대, 퍼브라이트대, 메릴랜드대, UC 샌디에이고, 유타대 의대, 캐나다 서스캐처원대, 영국 에든버러대, 임페리얼 칼리지 런던, 글래스고대, 호주 시드니대, 네덜란드 에라스뮈스 메디컬센터, 루벤 가톨릭대, 포르투갈 리스보아 노바대 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 9월 20일 자에 실렸다. 연구팀은 중국 질병예방통제센터(CDC)가 2020년 1월 1일 화난 수산물 도매시장의 바닥, 벽, 기타 표면에서 수집한 시료와 며칠 뒤 야생 동물을 판매하는 매장에서 동물 이동에 사용된 우리, 카트는 물론 하수구, 배수구에서 수집한 800개 이상의 표본, 초기 코로나19 환자에게서 채취한 표본 등에서 얻은 메타 전사체 데이터를 새로 분석했다. 메타 전사체 시퀀싱 기술은 표본에 존재하는 모든 유기체의 RNA 서열을 얻기 위한 기술이다. 중국 CDC 연구팀은 시퀀싱 데이터를 공개하고, 2023년에 과학 저널 ‘네이처’에 관련 데이터를 분석한 연구 결과를 발표했지만, 코로나19를 촉발한 동물 종을 정확히 밝혀내지는 못했다. 이에 이번 연구팀은 관련 데이터를 재분석한 결과, 코로나19 바이러스는 화난 수산물 도매시장 내 야생 동물이 판매되는 구역에서 발견됐으며, 특히 너구리(raccoon dogs)와 사향 고양이(civet cats)에서 발견됐다. 연구팀에 따르면 이 동물들은 2002년 사스를 유발한 코로나바이러스가 인간으로 전이시킬 때도 등장했다. 코로나19 바이러스의 다양한 변종들이 처음부터 화난 시장에 있었던 것으로 확신했다. 이 밖에도 시장에서 판매되던 회백색 대나무쥐(Hoary bamboo rat), 고슴도치류인 말레이호저(Malayan porcupines)에게서도 코로나19 바이러스 양성반응을 발견했다. 또, 연구팀은 팬데믹 초기에 보고된 원시 코로나19 바이러스 게놈의 진화 분석을 수행해 인간을 감염시켰을 가능성이 가장 높은 바이러스의 조상 유전자형을 추론했다. 그 결과, 화난 시장에서 등장하기 이전까지는 코로나19 바이러스에 감염된 인간이 매우 적거나 아예 없는 것으로 나타났다. 결국, 화난 시장의 동물에서 인간으로 전이가 됐으며, 그것이 코로나19의 시작이라는 말이다. 화난 시장에서 판매되던 야생동물은 중국 CDC팀이 표본을 수집하기 전에 모두 제거됐기 때문에 해당 동물들이 감염됐다는 직접적 증거는 없지만, 다양한 환경 샘플에서 동물들의 DNA와 RNA와 일치했으며 코로나19 바이러스도 함께 발견됐다고 연구팀은 설명했다. 이는 화난 시장에서 코로나19 감염된 동물이 있었다는 시나리오에 힘을 실어주는 것이라고 덧붙였다. 마이클 워로비 애리조나대 교수는 “중국 CDC에서 수집한 데이터를 새롭고 철저한 방식으로 분석함으로써 팬데믹 시작에 대한 방대한 다른 여러 증거와 일치하는 것을 확인했다”라며 “바이러스로 가득한 야생동물을 잡아 인간과 접촉하게 한다면 코로나19 팬데믹과 같은 상황이 다시 벌어질 수 있다”고 경고했다. 크리스티안 앤더슨 미국 스크립스 연구소 박사도 “이번 연구는 모든 증거가 같은 시나리오를 가리키고 있다”며 “코로나19 바이러스에 감염된 동물이 2019년 11월 중순에서 말 사이에 화난 시장으로 유입돼 팬데믹을 촉발했다”라고 말했다.

벨기에, 의료비 본인부담상한제日, 지역별로 청소년 의료비 지원 해외 주요 국가에서는 아동·청소년에게 무상으로 의료를 제공하거나 의료비 상한제 등을 통해 일정 금액 이상은 부담하지 않도록 하는 경우가 많다. 영국은 유전자검사를 활성화해 희귀질환을 조기 진단하고 치료법을 연구하는 데 중점을 두고 있다. 미국은 제약사에 대한 광범위한 지원을 통해 치료제 개발을 적극적으로 유도한다. 보편적 의료보장제도가 발달한 유럽은 아이들에게 무상의료를 제공하는 국가가 많다. 독일과 스웨덴은 각각 18세 미만과 20세 미만에 대해 의료비 본인부담금을 전액 면제하고 있다. 벨기에는 소득에 따라 연간 의료비가 일정액을 넘으면 국가가 부담하는 본인부담금 상한제를 운영하는데, 19세 미만은 소득에 상관없이 연간 650유로(약 96만원) 초과분을 면제한다. 일본은 지역에 따라 약간 다르지만 대부분 건강보험으로 보장되지 않는 아동·청소년 의료비 지원제도를 구축하고 있다. 도쿄도는 고등학교 졸업 때까지 가정 소득에 상관없이 외래진료와 입원치료, 약제비 등을 보조한다. 오사카부는 중학교 졸업 때까지 가정 소득에 따라 의료비 전액 또는 일부를 지원한다. 영국은 희귀질환 조기 진단과 치료법 연구 등을 위해 2021년 이후 태어난 신생아는 유전자검사를 하도록 하고 있다. 또 ‘신생아 게놈 프로젝트’를 통해 부모 동의로 유전자 정보를 수집한 뒤 조기 진단 시 치료가 가능한 200가지의 희귀질환을 찾는다는 목표를 세웠다. 이와 함께 2022년 3억 4000만 파운드(약 6000억원) 규모의 ‘희귀의약품기금’을 출범시켰다. 이를 바탕으로 희귀질환 환자에게 신약을 제공하고 임상 자료를 수집해 치료법이 비용 대비 효과적인지 등을 분석한다. 미국의 경우 희귀질환 환자를 위한 의료비 지원 사업은 별도로 없지만 진단 및 치료제 개발을 위해 다양한 지원을 하고 있다. 1983년 제정된 희귀질환법을 통해 제약사의 치료제 개발 과정에서 세금을 감면하고 특허수수료 면제와 시장독점권 인정 등의 혜택을 준다. 또 식품의약국(FDA)과 국립보건원(NIH)이 1987년 설립된 비영리단체 ‘희귀질환기구’에 희귀질환과 치료제 등에 대한 정보를 광범위하게 제공한다. 미국은 보편적인 의료보장제도가 없지만 일정 소득 이하의 희귀질환 환자에 대해선 연방정부와 주정부가 파트너십으로 운영하는 프로그램인 ‘메디케이드’를 통해 지원한다. 특히 아동의 경우 ‘아동 건강보험 프로그램’을 통해 지원하는데, 2021년 기준 680만명의 어린이가 이 프로그램을 이용했다.

18~19세기에 활동했던 프랑스 법관이자 미식가인 장 앙텔름 브리야사바랭은 “당신이 먹은 것이 무엇인지 말해주면 당신이 어떤 사람인지 말해 주겠다”라는 말을 남겼다. 음식 취향을 보면 그 사람의 사회경제적 위치를 알 수 있다는 뜻이다. 현대 과학은 먹는 음식을 통해 한 사람의 건강까지 파악할 수 있게 해준다. 당연한 이야기 같지만 건강한 음식을 먹는 사람은 건강하고, 그렇지 못한 사람은 신체적, 정신적 건강이 악화할 수밖에 없다. 최근 과학자들이 음식 속 미생물이 인간 체내 미생물에도 상당 부분 영향을 미친다는 사실을 밝혀내 눈길을 끈다. 이탈리아, 스페인, 아일랜드, 네덜란드, 독일, 오스트리아, 영국 7개국 23개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 2533종의 음식 메타 게놈을 시퀀싱 해 음식 마이크로바이옴(체내미생물) 데이터베이스를 개발했다고 1일 밝혔다. 메타 게놈은 생물체 집단에서 추출한 모든 유전 정보의 집합으로 군(群) 유전체학으로도 불린다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 8월 30일 자에 실렸다. 미생물은 우리가 먹는 음식 속에도 존재한다. 음식 속 미생물은 인간의 장내미생물에도 영향을 미치지만 이와 관련한 연구는 많지 않다. 음식 속 미생물 연구는 실험실에서 하나씩 배양해서 분석해야 했지만, 이 과정은 지나치게 시간이 오래 걸리고, 모든 미생물을 쉽게 배양할 수 없다는 문제도 있다. 이에 연구팀은 각 음식 표본 속 모든 유전 물질을 동시에 시퀀싱 할 수 있는 메타 게놈 방법을 활용했다. 메타 게놈은 인간 체내 미생물이나 환경 표본을 분석할 때 사용됐지만 음식 분석에 사용된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 50개국 2533개 음식 관련 메타 게놈을 분석했고, 이 가운데 1950개는 새롭게 시퀀싱 된 것이다. 이들 메타 게놈은 다양한 음식 형태에서 유래됐으며 65%는 유제품, 17%는 발효 음식, 5% 발효 육류였으며, 신선한 육류, 생선, 과일, 채소도 포함됐다. 연구팀은 이번에 분석한 메타 게놈을 기존에 연구된 약 600개의 식품 미생물 군집과도 비교했다. 그 결과, 1만 899개의 음식 관련 유전 물질로 구성돼 있고, 절반 정도는 이전에 알려지지 않은 것들이다. 이들은 1036개 세균과 108개 균류로 분류됐다. 유사한 음식은 유사한 유형의 미생물을 보유하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 예를 들어 서로 다른 발효 음료의 미생물 군집은 발효 육류의 미생물과 비교했을 때 더 유사하다는 설명이다. 락토바실루스를 비롯한 젖산 생성 세균은 유제품에 많이 존재했지만, 그 구성은 다양한 것으로 확인됐다. 네덜란드산 블루치즈에는 이탈리아산 폰티나 및 모짜렐라 치즈와는 다른 락토바실루스 종들이 서식하고 있었으며, 커피, 콤부차, 보이차의 미생물은 알코올성 음료의 미생물과 유사했다. 연구팀은 음식 마이크로바이옴이 건강에 미치는 영향을 확인하기 위해 이번에 확인된 1만 899개 음식 게놈과 인간의 장과 입에서 채취한 1만 9883개의 마이크로바이오옴과 비교했다. 그 결과, 성인 장내 미생물의 약 3%, 어린이의 장내 미생물의 8%, 신생아 장내 미생물의 50%가 식품 마이크로바이옴과 일치하는 것으로 나타났다. 이번 연구를 이끈 니콜라 세가타 이탈리아 트렌토대 교수(미생물학)는 “발효 식품과 비발효 식품의 다른 미생물이 맛과 부패 속도를 다르게 한다”라면서 “음식 마이크로바이오옴 연구를 통해 새로운 특성을 가진 새로운 종류의 식품 개발은 물론 음식 보존, 안전성 등이 미생물과 어떻게 연결되는지 더 잘 알 수 있게 된다”고 말했다.