지구상에 현존하는 가장 큰 동물로 알려진 대왕고래가 거대한 입으로 크릴 무리를 삼키는 놀라운 모습이 해양 연구진에 의해 포착됐다. 미국 오리건주립대학 연구진은 뉴질랜드 바다에서 거대한 대왕고래가 헤엄치는 모습을 드론으로 촬영하며 관찰해왔다. 연구진에 따르면 대왕고래가 수면 가까이 올라오는 주된 이유는 먹이를 찾거나 잡아먹기 위한 것으로 알려져 있다. 일반적으로 몸길이 최대 33m, 몸무게는 최대 179t에 이르는 대왕고래는 큰 몸집을 유지해야 하는만큼 효율적으로 에너지를 사용하기 위해 애쓴다. 예컨대 먹이를 잡아먹음으로써 얻을 수 있는 에너지와, 먹이를 잡아먹기 위해 쓰는 에너지의 균형을 맞춰야 하는 것. 연구진이 관찰한 대왕고래 역시 드넓은 바다의 표면 가까이서 크릴 떼를 마주한 뒤, 크릴들을 바닷물과 함께 한꺼번에 들이키고 입속 여과장치로 걸러내는 여과섭식의 전형적인 과정을 생생하게 보여줬다. 연구를 이끈 오리건주립대학의 연구저자인 레이 토레스는 “사람들은 고래가 크릴 떼처럼 밀집도가 높은 먹이 무리를 먹기 위해서는 반드시 깊은 바다까지 잠수해 들어가야 한다고 생각하지만 모든 고래에게 해당되는 이야기는 아니다”라며 “만약 수면 가까이서 먹이를 찾을 수 있다면, 고래 입장에서는 더욱 에너지를 절약하는 방법일 것”이라고 설명했다. 실제로 연구진에 따르면 뉴질랜드에서 관찰된 대왕고래가 깊은 물 속으로 잠수하는 시간은 평균 2.5분에 불과했다. 이는 다른 지역에 서식하는 대왕고래의 평균 잠수시간인 10분 이상보다 훨씬 짧은 시간이며, 수면 가까이에 크릴 떼 등 먹잇감이 있을 때마다 잠수시간은 점점 더 짧아지는 모습을 보였다. 이를 통해 연구진은 뉴질랜드의 대왕고래가 보다 효율적인 먹이사냥을 위해 깊은 바닷속이 아닌 수면 가까이에서 사냥하는 습성이 생겼을 것으로 추정했다. 연구진은 “드론을 통해 관찰하고 분석한 이번 연구를 통해 해양동물들이 수면 가까이에서 먹이를 먹는 이유를 확인할 수 있었다”며 “드론으로 찍은 대왕고래의 영상은 우리가 전에는 볼 수 없었던 고래의 신체 움직임이나 운동신경 등을 확인할 수 있게 해줬다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 생물·의학 분야의 오픈 액세스 저널인 ‘피어(Peer) J‘ 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

美 ‘클로로퀸’ 치료 환자 사망률 2배 높아 국내 예방 목적 투여선 음성… 효과 논란 코로나19에 감염됐다가 회복해 항체가 생긴 사람 가운데 절반가량은 체내에 바이러스가 남아 있는 것으로 나타났다. 중앙방역대책본부는 코로나19 확진환자 25명을 대상으로 분석한 결과 모두 감염 후 바이러스에 대항할 수 있는 ‘중화항체’가 형성됐지만 12명(48%)은 중화항체가 형성됐어도 호흡기 검체 코로나19 바이러스 유전자 검사에서는 양성 판정을 받았다고 22일 밝혔다. 정은경 중앙방역대책본부장은 이날 브리핑에서 “환자에 따라 중화항체가 형성돼도 바이러스가 완전히 제거되지 않고 체내에 남아 있는 기간이 다를 수 있다고 추정한다”며 “이와 관련한 추가 연구를 진행 중”이라고 밝혔다. 정 본부장은 이어 “12명이 항체가 있음에도 유전자 검사에서 양성이 나왔지만 1차로 진행한 배양검사에서는 모두 다 음성으로 확인돼 전염력은 없거나 굉장히 낮다고 보고 있다”며 “2차 배양검사도 진행하고 임상적인 내용이나 추가 관찰한 결과를 좀더 정리해 말씀드리도록 하겠다”고 덧붙였다. 한편 도널드 트럼프 미국 대통령이 ‘신의 선물’로 불러 코로나19 치료제 후보로 주목받는 ‘하이드록시클로로퀸’에 대한 상반된 연구 결과가 나와 논란이 이어지고 있다. 로이터통신은 조지프 마가그놀리 미 사우스캐롤라이나대 약대 교수 연구팀이 미 보훈병원 입원 후 퇴원했거나 숨진 확진환자 368명의 기록을 분석한 결과 이 약물을 투여한 환자의 사망 위험이 그러지 않은 환자보다 2배나 높았다고 전했다. 반면 삼성서울병원·부산대병원 공동연구팀이 요양병원 환자 184명과 간병인 21명에게 예방 목적으로 이 약물을 2주간 투여한 결과 모두 음성이 나왔다고 밝혔다. 다만 이 결과가 하이드록시클로로퀸 효과라고 단정하기는 이르다는 단서를 달았다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

코로나19 치료제 후보로 주목받는 약물 가운데 하나가 ‘하이드록시클로로퀸’이다. 원래 말라리아 치료제 클로로퀸과 비슷한 약인데 도널드 트럼프 미국 대통령이 ‘신의 선물’ ‘게임 체인저’라고 치켜세운 약물이기도 하다. 그런데 이 약물을 실제 환자에게 투여한 결과 실질적 치료 효과가 없었고 오히려 사망 확률만 높아졌다는 조사 결과가 나왔다. 로이터 통신에 따르면 조지프 마가그놀리 미국 사우스캐롤라이나대 약대 임상조교수 등이 이끄는 연구팀은 21일(현지시간) 의학 논문 사전공개 사이트 메드아카이브(MedRxiv)에 게재한 논문을 통해 이같이 주장했다. 연구팀은 아직 동료 평가를 거치지 않은 이 논문을 통해 코로나19로 미국 보훈병원에 입원했다가 지난 11일까지 퇴원했거나 숨진 환자 368명의 의학 기록을 분석했다. 그 결과 전체 환자 중 통상적인 치료와 함께 하이드록시클로로퀸을 투여한 97명의 사망률은 28%로 나타났다. 반면 이 약물을 투여하지 않은 환자 158명의 사망률은 11%에 그쳤다. 하이드록시클로로퀸을 항생제인 아지트로마이신과 함께 투여한 환자 113명의 사망률은 22%로 조사됐다. 연구팀은 환자들의 개별 특성을 고려해 분석한 결과 이 약물을 투여한 환자의 사망 위험이 그렇지 않은 환자에 비해 2배나 높다고 결론지었다. 이 약물은 인공호흡기 이용률에도 별다른 영향을 미치지 않은 것으로 조사됐다. 논문에 따르면 이 약물을 투여한 환자의 인공호흡기 이용률은 13%로, 투여 없이 보조적 치료만 받은 환자의 사용률인 14%와 큰 차이가 없다. 하이드록시클로로퀸과 아지트로마이신을 함께 투여한 환자 중에선 7%만 인공호흡기를 사용했다. 앤서니 파우치 국립알레르기감염병연구소(NIAID) 소장은 하이드록시클로로퀸이 코로나19 치료에 효과가 있다는 과학적 증거가 충분하지 않다고 거듭 지적한 일이 있다. 이런 상황에 삼성서울병원·부산대병원 감염내과 공동 연구팀(백경란, 이선희, 손현진)은 코로나19 대규모 확진자가 나온 부산의 한 장기요양병원에 입원 중이던 환자 184명과 간병인 21명에게 하이드록시클로로퀸을 예방적 목적으로 투여하는 임상시험을 실시했다고 22일 밝혔다고 연합뉴스가 전했다. 임상 결과는 ‘국제화학요법학회지’(International Journal of Antimicrobial Agents) 최신호에 발표됐다. 논문에 따르면 연구 시작 당시의 총 임상 대상자는 초기 검사에서 코로나19 음성이 나온 211명이었지만 이 중 6명이 사망, 약물복용 거부, 이직(간병인) 등의 이유로 제외되면서 205명이 임상에 최종 참여했다. 의료진은 이들에게 2월 26일 이후 하이드록시클로로퀸 400㎎을 하루 한 차례씩 14일 동안 투여해 부작용 등을 점검했다. 환자 184명 대부분이 고령이어서 하나 이상의 질환이 있었고, 47.7%는 치매를 앓고 있었다. 32명에게서 설사, 묽은 변, 발진, 위장관 장애, 느린맥박 등 이상 증상이 관찰됐다. 5명은 약물 부작용으로 중도에 예방적 투여를 중단했다. 14일이 지난 뒤 코로나19 진단검사에서는 참가자 모두 음성으로 판명됐다. 연구팀도 하이드록시클로로퀸의 효과라고 단정하지 못했다. 적절한 대조군이 없었던 점 등이 결론 도출의 한계로 지적됐다. 일부 전문가들은 미국과 유럽 등에서도 코로나19 예방용으로 이 약물을 투여하지 않는 상황에 고위험 환자들을 대상으로 임상연구가 이뤄진 건 성급했다는 지적을 내놓았다. 코로나19 중앙임상위원회의 한 관계자는 “상대적으로 하이드록시클로로퀸의 부작용이 적을 것으로 생각되는 젊은 사람에게도 예방적 투여를 반대하는 게 전 세계 다수 전문가의 입장”이라며 “더욱이 기저질환이 있어 약제 부작용이 클 수 있는 노인에게 이 약물을 예방적으로 투여한 게 옳았는지에 대해서는 추후 전문가 그룹에서 논의해볼 필요가 있다”고 말했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

‘나이브 아트’는 제도권 교육을 받지 못한 예술가들의 작품을 가리키는 말이다. 20세기 초 독일 비평가이자 수집가인 빌헬름 우데가 루소의 작품을 설명하기 위해 처음 사용했다. 루소는 미술학교에 다니거나 유명 화가에게 개인 교습을 받은 적이 없었다. 아버지의 사업 실패로 중등교육도 끝마치지 못했고, 아버지를 여읜 후에는 가족의 생계를 위해 일을 해야 했다. 그는 파리로 반입되는 주류를 검사하고 세금을 매기는 세관의 하급직을 얻었다. 일과를 마친 후 그림을 그려 마흔두 살 때 처음으로 전시회에 그림을 출품했다. 심사를 거쳐야 하는 살롱전은 엄두도 못 냈고, 회비만 내면 누구라도 작품을 전시하게 해 주는 앙데팡당 전에 참여했다. 여기서도 그의 작품은 비웃음만 샀다. 그래도 좌절하지 않고 꾸준히 작품을 냈다.1891년 폭풍우가 몰아치는 열대 우림 속에서 호랑이가 겁에 질려 있는 장면을 그려 사람들의 관심을 끌었다. 원근법은 엉터리였지만 식물과 호랑이가 너무 실감 나서 사람들은 루소가 열대지방에 가 본 게 틀림없다고 믿었다. 긍정도 부정도 하지 않았지만, 루소는 열대지방에 가 본 일이 없었다. 파리 식물원을 드나들면서 동식물을 관찰하고 엽서며 잡지에 실린 도판을 연구한 게 전부였다. 파리 식물원은 동물원과 자연사 박물관을 갖추고 있어서 큰 도움이 됐다. 하지만 가장 중요한 것은 루소의 상상력이었다. 밀림 속에서 사자가 얼룩무늬 치타를 잡아먹고 있다. 무성하게 자란 풀과 나무 때문에 주인공인 사자는 잘 보이지 않는다. 사자는 사람처럼 곧추선 자세로 희생물을 움켜쥐고 있다. 선연한 피가 뿜어나온다. 언덕 위에 해가 있지만, 햇빛은 밀림 속을 비추지 못한다. 수북하게 핀 흰 꽃, 가지가 휘도록 매달린 노란 꽃이 확대경을 갖다 댄 것처럼 크고 정밀하게 그려져 신비함과 이국적 정취를 더해 준다. 루소는 마흔아홉 살에 세관 관리직을 그만두고 전업 화가가 됐다. 몽파르나스에 작은 작업실을 얻어 쥐꼬리만 한 연금으로 생활하며 그림을 그렸다. 사람들은 19세기 풍경화가 테오도르 루소와 구별하기 위해 그에게 ‘세관원 루소’라는 이름을 붙여 주었다. 어린이처럼 단순하면서도 환상적인 그림은 아폴리네르, 피카소 등 아방가르드 예술가들의 찬사를 받았다. 미술평론가

모성애가 강하기로 유명한 혹등고래가 새끼에게 젖을 먹이는 경이로운 모습이 카메라에 포착됐다. 19일(현지시간) 미국 하와이대학교 해양포유류연구프로그램(MMRP)팀은 마우이 섬 해안에서 어미 혹등고래와 새끼 7마리의 일상을 관찰했다고 밝혔다. 매년 12월에서 4월 사이 하와이 마우이 섬 앞바다에는 약 1만 마리의 혹등고래가 몰려든다. 이 기간 어미 고래는 따뜻한 바다를 헤엄치며 새끼에게 물 위로 솟구치는 법과 노래하는 법 등을 가르친다. 새끼 고래는 이런 어미를 쫓으며 젖을 먹는다. 평소 접하기 어려운 장면이지만 MMRP 측은 운 좋게도 혹등고래의 수유 현장을 기록할 수 있었다.MMRP는 지난 2월 스탠퍼드대학교 홉킨스해양연구소, 캘리포니아대학교 연구팀과 함께 마우이 해안에 머물던 어미 혹등고래와 새끼 7마리의 일상을 관찰했다. 10일간의 추적에서 이들은 자랑할 만한 성과를 얻었다. 연구소장은 “우리는 실제로 혹등고래가 무엇을 보고 어떤 걸 경험하는지 볼 수 있었다. 특히 어미 고래가 새끼 고래에게 젖을 물리는 매우 독특하고 진귀한 영상을 거머쥐었다”라고 밝혔다. 카메라가 장착된 특수장비와 드론을 동원한 연구팀은 새끼 고래의 발육 정도 등 몸 상태는 물론 전반적인 건강 상태를 파악했으며, 어미와 새끼 고래의 상호작용을 소리까지 그대로 카메라에 담았다. 16년간 고래를 관찰한 수중 사진작가는 “어미 고래가 새끼에게 젖을 먹이는 장면은 두세 번밖에 보지 못했을 정도로 매우 희귀하다”며 이번 성과의 가치를 평가했다.전문가들에 따르면 어미 혹등고래는 새끼 고래를 젖 먹여 키우는 6개월 동안 아무것도 먹지 않고 새끼를 보살핀다. 수영에 서툰 새끼가 행여 잘못될까 봐 한시도 떨어지지 않으며, 20분에 한 번씩 물 밖으로 밀어 올리며 키워낸다. 특히 수유 중에는 정지 상태로 있거나 몸을 세워 새끼가 젖을 빨기 좋도록 자세를 유지한다. 그러면 새끼는 지느러미 아래쪽 어미의 젖꼭지에 입을 대고 비스듬하게 몸을 돌려 모유를 먹는다. 또 혹등고래 같은 대형고래의 젖은 바닷물에 쉽게 녹지 않도록 지방 농도가 30~35% 정도로 점성이 있는 것으로 알려졌다. 유난히 사람을 잘 따르는 혹등고래는 그러나 마구잡이 포경의 희생양이 되면서 한때 개체 수가 500마리까지 급감했다. 1966년 국제조약으로 포경이 제한되고 1973년 멸종위기종으로 지정되면서 다행히 개체 수는 서서히 회복됐고 현재는 세계자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종위기 관심대상에 올라있다. 전문가들은 2021년~2026년 사이에는 개체 수가 약 4만 마리로 절정에 이를 것으로 내다보고 있다.　 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

코로나19에 걸린 신생아의 바이러스 배출량이 성인보다 최대 100배 많다는 보고가 나왔다. 서울시보라매병원 소아청소년과 한미선 교수 연구팀은 지난달 8일 엄마와 함께 코로나19 확진 판정을 받아 입원한 신생아(생후 27일·여)의 바이러스 배출량을 분석한 결과 증상이 최고조에 달했을 때 호흡기와 대변에서 나온 코로나19 바이러스 양이 엄마보다 최대 100배 많았다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘임상감염병’ 최신호에 발표됐다. 이 신생아는 입원 당시만 해도 37.6℃ 정도의 가벼운 발열과 코막힘 증세가 있었지만 하루 뒤 체온이 38.4℃까지 오르고 고열이 이틀간 지속됐다. 이후 간헐적 구토와 기침 증상이 나타났지만 다행히 호흡곤란 등 중증으로까지 악화하지 않았다. 의료진은 신생아에게 항균제나 항바이러스제를 전혀 투약하지 않고 모유 수유를 지속하면서 증상과 징후를 관찰했다. 아이는 차츰 호전돼 지난달 23일 음성판정을 받아 26일 엄마와 함께 퇴원했다. 특별한 약물을 쓰지 않고 모유 수유만으로 코로나19 감염에서 회복된 첫 사례였다. 의료진은 성인인 엄마는 혈액이나 소변 표본에서 바이러스가 검출되지 않은 데 비해 신생아는 혈액, 소변, 대변, 타액을 포함한 모든 표본에서 바이러스가 검출돼 성인보다 체내 바이러스 유입에 따른 전이 위험이 크다고 판단했다. 한미선 교수는 “성인보다 면역체계가 미성숙한 신생아는 코로나19 감염에 취약하고 바이러스 수치도 상대적으로 높은 것으로 확인됐다”며 “신생아를 포함한 영아 확진자는 코로나19 치료에 더욱 세심한 관리가 요구된다”고 밝혔다. 이와 관련해 권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 이날 정례브리핑에서 “소아는 면역력이 완벽하지 않아 반대급부로 바이러스 복제량이 훨씬 많을 수 있고, 그럼에도 임상적 중증도는 낮아 전파와 관련해 또 다른 양상을 불러올 수 있다”고 말했다. 한편 성인과 어린이 환자의 코로나19 전파력에 대해 방역 당국은 “사례가 많지 않아 어린 연령층과 성인의 전파력 차이는 불확실하다”고 밝혔다. 앞서 지난 2월 프랑스에서는 9살 소년이 감염된 후 172명을 접촉했지만 단 한 명도 감염되지 않았다. 권 부본부장은 “최근 의정부성모병원에서 서울아산병원으로 전원한 9세 소아환자가 같은 병실 내 보호자에게 코로나19를 전파한 사례가 있다”며 “어린 연령층은 전파력, 감염강도, 감염력이 성인보다 낮을 수 있다는 논문이 나오고 있지만, 아직 사례가 적다”고 판단을 유보했다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

날씨가 따뜻해지는 봄이 되면 춘곤증 때문에 꾸벅꾸벅 조는 사람들이 늘어난다. 추운 겨울이 끝나고 날씨가 포근해지면서 나타나는 현상이라고 알려져 있지만 어떤 메커니즘으로 잠이 쏟아지는지는 밝혀내지 못했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 기온의 변화에 따라 신경전달물질의 신호 체계가 바뀌면서 수면 패턴도 달라진다는 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’에 실렸다. 전 생애에 있어서 3분의 1 시간을 보낸다는 잠은 환경의 영향을 많이 받는다. 밝기와 습도, 소음 같은 외부 환경 뿐만 아니라 영양 상태 같은 신체적 조건에 따라서도 수면 시간과 질은 달라지게 된다. 기온 역시 수면에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나로 꼽힌다. 봄이나 가을처럼 이전 계절과 달리 기온이 크게 변동하는 환절기에는 졸음이 쏟아지거나 무더운 여름철이 되면 낮 동안 나른하고 밤에는 잠을 못 이루는 열대야 수면 패턴도 기온 때문에 수면이 영향을 받는 현상이다. 연구팀은 사람처럼 기온에 따라 수면패턴에 영향을 받는 초파리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구팀은 칼륨 이온 통로 단백질 중 하나인 셰이커 유전자에 돌연변이를 일으킨 형질전환 초파리를 활용해 무더운 여름과 비슷한 환경을 만든 뒤 수면 패턴을 관찰했다. 셰이커 유전자가 만드는 단백질은 뇌 속 칼륨이온이 지나는 통로를 만드는데 이 단백질이 결핍되면 신경세포를 과도하게 활성화시켜 수면을 억제하게 된다. 이 때문에 셰이커 유전자에 돌연변이가 생기면 다른 초파리에 비해 잠을 덜 자게 된다. 실험 결과 기온이 높아지면 억제성 신경전달물질 ‘가바’(GABA)를 만들어내는 신경세포와 수면을 촉진하는 신경세포(dFSB)들을 연결해주는 시냅스가 사라져 수면패턴이 달라진다는 것을 확인했다. 가바를 전달해 수면을 억제하기 어려워지므로 더 잘 자게 된다는 설명이다. 또 연구팀은 살아있는 초파리 뇌의 칼슘이온 이미징 기법을 이용해 관찰한 결과 수면촉진 신경세포를 조절하는 신호가 기온 변화에 따라 달라진다는 것도 확인했다. 21도보다 낮은 기온에서는 가바가, 29도 이상의 높은 온도에서는 도파민이 수면촉진 신경세포의 활동을 제어한다는 것이 관찰됐다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 기온이라는 환경요인이 수면이라는 행동을 어떻게 이끌어내는지 신경유전학적으로 설명했다는데 의미가 크다”라며 “춘곤증이나 여름철 열대야 현상 등으로 인한 수면패턴의 변화를 이해하고 발생할 수 있는 수면장애를 해소할 실마리가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내에서 생후 27일 만에 코로나19 확진 판정을 받은 최연소 신생아의 바이러스 배출량이 함께 확진을 받은 엄마의 바이러스 배출량보다 최대 100배가 많았다는 보고가 나왔다. 이는 면역체계가 미성숙한 신생아가 코로나19 감염에 더 취약하다는 것을 보여준다. 21일 서울대병원이 운영하는 서울특별시보라매병원 소아청소년과 한미선 교수 연구팀은 지난 3월 8일 엄마와 함께 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)로 진단돼 입원 치료를 받은 신생아(생후 27일, 여)의 바이러스 배출량 등을 비교 분석한 결과, 이런 임상적 특징이 관찰됐다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘임상감염병’(Clinical Infectious Diseases) 최신호에 발표됐다. 해당 신생아는 입원 당시만 해도 37.6℃ 정도의 가벼운 발열과 코막힘 증세가 있었지만, 하루 뒤에는 체온이 38.4℃까지 상승하고 고열이 이틀 동안 지속했다. 이후 간헐적인 구토와 기침 증상을 동반했지만, 다행히 호흡곤란 등 중증 증세로까지는 이어지지 않았다. 이에 의료진은 항균제나 항바이러스제를 전혀 투약하지 않고 체중 증가를 위한 모유 수유를 지속하면서 신생아의 증상과 징후를 모니터링했다. 이후 아이는 점차 호전돼 3월 23일 최종 음성판정을 받았으며, 3월 26일 음성판정을 받은 엄마와 함께 퇴원했다. 회복 과정으로만 보자면, 국내 최연소 신생아가 특별한 약물을 쓰지 않고도 모유 수유만으로 코로나19 감염에서 회복된 셈이다 주목할 부분은 회복세와 달리, 신생아의 증상이 최고조에 달했을 때 호흡기와 대변 등에서 채취한 코로나19 바이러스(RNA 수) 검출량이 엄마보다 최대 100배나 많았다는 점이다. 의료진은 논문에서 “감염 초기만 해도 신생아의 호흡기에서는 바이러스가 매우 높은 수치로 검출되다가 점차 감소했지만, 대변에서는 바이러스양이 증상 발생 18일째까지도 높은 수준으로 유지됐다”면서 “특히 감염 후 10일째의 호흡기 검체와 대변의 바이러스 수치만 비교하면 엄마보다 약 100배나 높은 수준이었다”고 설명했다. 특히, 성인인 엄마의 경우 혈액이나 소변 표본에서는 바이러스가 검출되지 않은 데 비해 신생아는 혈액, 소변, 대변, 타액 등을 포함한 모든 표본에서 바이러스가 검출돼 성인보다 체내 바이러스 유입에 따른 전이 위험 또한 높은 것으로 의료진은 판단했다. 한미선 교수는 “성인보다 면역체계가 미성숙한 신생아는 코로나19 감염에 취약하고, 바이러스 수치도 상대적으로 높은 것으로 확인됐다”며 “신생아를 포함한 영아 확진자는 코로나19 치료에 더욱 세심한 관리가 요구된다”고 말했다. 또한 “(신생아에게서) 대변과 소변 등을 통한 바이러스 배출이 확인된 만큼 추가 감염 예방을 위해서는 보호자가 위생 관리를 철저히 할 필요가 있다”면서 “다만, 대변과 소변에서 나온 바이러스가 얼마만큼의 감염력을 가지는지에 대해서는 더 많은 사례 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

코로나19의 확산을 막기위한 조치를 너무 빨리 완화하면 신규 확진자가 폭발적으로 증가할 가능성이 있다는 예측 결과가 나왔다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구진은 코로나19 확산에 관한 중국 우한과 이탈리아 그리고 한국의 공개적 이용 가능 자료를 사용해 바이러스의 확산을 보여주는 모델을 만들어 예측하는 연구를 진행했다. 지난 1월 말부터 3월 초까지의 자료를 바탕으로 만든 이 모델은 지난 4월 1일까지 세계 여러 국가의 실질적인 확산 양상을 예측하면서 정확성을 입증했다. 특히 코로나19 자료를 기반으로 한 모델을 구축한 사례는 이번이 처음으로, 이전까지 모델들은 모두 사스나 메르스의 정보를 사용한 것이었다. 또한 기존 대다수 모델은 전염병에 감염될 가능성이 있는 집단과 잠복기여서 증상을 보이지 않는 집단, 병에 감염돼 다른 사람을 감염할 수 있는 집단 그리고 병에서 회복된 집단을 관찰함으로써 질병의 확산을 예측하지만, 이번 모델은 여전히 격리돼 있어 다른 사람을 감염할 수 없는 집단의 수까지 포착한다.그 결과 MIT 연구진은 다음 주 미국과 이탈리아에서 코로나19 감염이 안정기에 이를 것으로 예상하지만 이것은 이미 시행하고 있는 폐쇄 조치를 완화할 이유는 아니라고 말했다. 연구진은 “지금 당장 검역 조치를 늦추거나 번복하면 감염된 환자 수가 기하급수적으로 폭발할 것”이라면서 “우리 모델은 코로나19 바이러스 자체의 자료를 사용했으며 기계학습과 표준역학이라는 두 분야를 최초로 통합한 사례”라고 설명했다. 이 모델은 강력한 방역조치를 시행하기 위해 정부가 즉각 개입했던 한국과 같은 국가에서는 바이러스가 더 빨리 안정화했다고 밝히고 있다. 반면 정부 개입이 더딘 미국과 이탈리아와 같은 국가에서는 코로나19 환자가 다른 사람에게 전파하는 평균 비율이 1보다 높은데 이는 바이러스가 기하급수적으로 계속 퍼졌다는 것을 의미한다. 연구를 주도한 조지 바바스타티스 교수는 “우리의 모델은 검역 제한이 기초 감염 재생산 지수를 1 이상에서 1보다 작은 숫자로 줄이는 데 성공적이라는 것을 보여준다”고 말했다. 이는 감염 확산 곡선을 평평하게 하고 확진자가 덜 발생하기 시작할 수 있는 시점과 일치한다. 연구진은 이번 모델을 이용해 검역 조치와 바이러스의 유효 재생산지수 감소 사이에 직접적인 상관관계를 도출할 수 있었다. 기본적으로, 검역은 코로나19 바이러스의 확산을 늦추는데 효과가 있다. 이번 연구는 2차 감염 파동을 겪고 있는 싱가포르의 코로나19 사례 자료를 사용하지 않았지만, 현재 싱가포르의 상황은 검역 조치와 감염률의 상관관계에 관한 이번 모델의 예측치를 고스란히 반영한다고 연구진은 설명했다. 바바스타티스 교수는 “만일 미국이 싱가포르처럼 너무 빨리 검역 조치를 완화하는 같은 정책을 따른다면 우리는 그 결과가 훨씬 더 큰 재앙이 될 것이라고 예측한다”고 지적하면서도 “이 모델을 다른 연구자들과 공유해 코로나19 감염률을 낮출 수 있는 성공적인 방역 전략을 개발하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 의학논문 사전공개 사이트인 메드아카이브(MedRxiv)에서 볼 수 있다. 사진=MIT 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

DGIST는 뉴바이올로지전공 문대원 석좌교수, 에너지공학전공 인수일 교수 공동연구팀이 산화금속 나노입자를 접합시킨 항체를 이미지화시켜 마이크로미터 이하의 공간 분해능으로 단백질을 관찰하는 ‘다중 단백질 질량분석 바이오 이미징 기술’을 개발했다고 20일 밝혔다. 바이오 이미징 기술은 세포에서 일어나는 현상을 영상으로 볼 수 있게 만드는 기술이다. 질병의 조기 진단이나 신약개발 등에 필요한 핵심 기술로써 생명공학, 물리, 화학, 기계 전자와 같은 여러 분야의 융합이 필수적이다. 현재 주로 사용되는 바이오 이미징 기술은 형광 물질을 단백질에 입혀서 관찰하는 방법인데, 광학 기술의 한계 때문에 동시에 관찰 가능한 단백질은 3~4가지 정도로 분석의 한계가 있었다. 이에 DGIST 연구팀은 SIMS 분석법(Secondary Ion Mass Spectrometry, 2차 이온 질량 분석법)을 적용해 세포막에 존재하는 여러 종류의 단백질을 관찰하는데 성공했다. SIMS 분석법은 가속 이온을 이용해 주로 반도체 제조를 위한 극미량의 불순물 분석에 활용되는 기술인데, 최근에는 바이오 이미징 기술에 적용하려는 연구가 활발하다. 하지만 가속 이온의 파괴적인 특성 때문에 지질 분자 이미징 정도만 가능했고, 단백질 이미징은 불가능해 SIMS 분석법을 통한 바이오 이미징 연구가 제한적이었다. 연구팀은 SIMS 분석법이 수십 종의 산화금속을 분석하고 이미징 할 수 있다는 데 착안했다. SIMS 분석 시 감도가 매우 높은 수십 나노미터(nm) 크기의 산화금속 나노입자를 항체에 접합시킨 후, 이 항체를 단백질(항원)과 결합시켰다. 그런 다음 SIMS 분석을 통해 단백질에 결합된 산화금속 나노입자를 300 나노미터 분해능으로 이미징 해 세포막에 존재하는 여러 종류의 단백질을 동시에 볼 수 있게 했다. 연구팀은 실제 알츠하이머 모델 실험쥐의 해마 조직에 적용해 보았고, 알츠하이머 병에 관여하는 것으로 보고된 7종의 단백질 이미지를 동시 관찰할 수 있었다. 또한 알츠하이머 병이 진전되면서 여러 단백질들의 분포가 어떻게 변화하는지 규명했다. DGIST 문대원 석좌교수는 “이번에 개발한 기술을 통해 기존 형광 분광 이미징 기술보다 이미지화 할 수 있는 단백질 분자의 수를 증가시켰으며, 금속 산화물 나노입자의 높은 SIMS 감도를 활용해 시료 손상을 최소화해 세포막에서의 단백질 상호 작용 관찰을 가능하게 했다”며 “여러 단백질이 관여하는 복잡한 질병 기전 연구에 기여할 새로운 바이오 이미징 기술이 될 것이다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제과학저널 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’에 지난 15일자 표지논문으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

생명공학의 급속한 발전으로 손상하거나 사멸한 뇌세포를 외부에서 배양한 뇌세포와 바꿀 수 있게 됐다. 게다가 대체할 뇌세포는 반드시 환자와 같은 사람일 필요가 없어졌다. 최근 실험에서도 쥐의 뇌에 인간의 뇌세포를 이식해 장기간 생존시키는 데 성공했었다. 하지만 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌에서 역할을 얻어 양자 간에 신경 연결이 이뤄졌는지는 알려지지 않았다. 그렇지만 이번에 스웨덴 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 인간의 피부세포에서 이른바 유도만능줄기세포로 불리는 역분화줄기세포(iPS세포)를 생성하고 이를 뇌신경세포로 바꾼 것을 이식했는데 이런 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와 신경 연결이 이뤄진 것으로 확인됐다. 또 새롭게 확립된 이종 간의 신경 연결은 쥐의 뇌에 광범위하게 이뤄졌으며, 뇌졸중으로 인해 손실됐던 쥐의 운동능력과 감각기능을 회복시켰다는 사실도 밝혀졌다. 이는 서로 다른 뇌를 결합해 하나의 뇌로 기능하게 하는 데 성공한 최초의 사례가 된다. 이른바 ‘뇌세포 대체’로 불리는 이 기술에 의해 쥐의 두개골 내부에서 인간의 뇌세포 비율을 100%까지 늘릴 수 있을 것이다. 그리고 만일 윤리적인 문제를 극복한다면 인간의 두개골 속을 유전자를 개량한 다른 인공 세포로 채울 수도 있을지 모른다. 그렇지만 우리는 이런 생물을 지금까지와 마찬가지로 쥐 또는 인간이라고 불러도 되는 것일까? 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포를 대체하다국내 뇌졸중 환자는 연간 60만 명에 달하며 사망원인은 4위일 정도로 위험도가 높다. 살아남더라도 3명 중 1명은 반신마비나 언어장애 등 장애를 평생 갖고 살아야 한다. 현재 뇌졸중에 대해 기대되는 근본적인 치료법은 iPS세포에서 분화시킨 신경세포를 뇌에 이식함으로써 잃어버린 신경 연결을 회복하는 것이다. 하지만 임상시험은 장벽이 높고 이식한 인간의 신경세포가 어떻게 동작하는지는 대부분이 수수께끼에 싸여 있다. 따라서 이들 연구자는 인위적으로 뇌졸중이 유발된 쥐에 인간의 뇌세포를 더함으로써 이식된 뇌가 어떻게 작동하는지를 알아내려고 했다. 실험에 쓰인 쥐는 대뇌피질에 뇌졸중으로 인해 손상을 입은 상태이며 인간의 신경세포가 손상 부분을 덮게 했다. 그리고 이식 실험을 하고 6개월이 지났을 무렵, 쥐의 상황에 현저한 개선을 볼 수 있었다.연구진은 무슨 일이 일어났는지를 확인하기 위해서 쥐의 뇌를 전자현미경이나 그 외의 신경 연결을 시각화하는 기술에 의해 관찰을 시작했다. 그 결과, 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와의 신경 연결을 이루고 있는 것으로 확인됐다. 또 이식된 세포로부터의 신경 축삭은 뇌의 반대편 즉 세포를 이식하지 않은 반구에까지 침식해 광범위한 신경의 연결을 만들고 있었다. 인간의 뇌세포와 생쥐의 뇌세포 연결이 확인된 것은 이번 연구가 세계 최초이다. 하지만 쥐에 일어난 뇌졸중의 개선이 인간의 뇌세포와의 연결에 의한 것인지는 아직 단언할 수 없다. 따라서 이들 연구자는 인간의 뇌세포에 미리 설정해 놓은 활동 스위치를 끄기로 했다. 이식 뇌의 활동 스위치를 꺼 봤다쥐에 이식된 인간의 뇌세포에는 빛에 의한 자극에 의해 활동 스위치를 끄는 구조가 도입돼 있었다. 만일 쥐의 개선이 인간의 뇌세포에 의한 것이라면 인간의 뇌세포 스위치를 끔으로써 쥐는 다시 뇌졸중의 증상을 재발할 것이다. 인간의 뇌세포 활동을 끈 결과, 예상대로 쥐는 뇌졸중 증상을 다시 보였고 운동능력과 감각능력을 상실했다. 이 결과로부터 인간의 뇌세포는 뇌졸중을 일으킨 쥐의 뇌에서 새로운 기능을 획득해 쥐의 건강 상태 개선에 크게 기여하고 있던 것이 밝혀진 것이다. 오래된 뇌세포는 어떻게 처리해야 하나 이번 연구를 통해 이식된 인간의 뇌세포가 뇌졸중으로 인해 발생한 쥐의 뇌 손상을 복구하고 대체한 것으로 확인됐다. 앞으로 이식된 뇌세포가 기억과 지능, 사고, 정신 그리고 성격 등에 어떤 영향을 미치는지 동물실험이나 뇌의 회춘을 바라는 지원자들에 의한 임상시험을 통해 조사할 수 있을 것이다. 또 이번 성과는 죽은 신경세포를 새로운 건강한 신경세포로 대체하는 것이 가능하게 됐음을 의미한다. 인간의 뇌에 대해 항상 신선한 뇌세포를 사용한 대체가 이뤄지게 되면 이론상 뇌와 정신은 불멸이라고 할 수 있다. 단 한 가지, 주의해야 할 것이 있다. 그것은 뇌세포 대체를 진행하는 속도와 대체된 뇌세포의 처리 문제이다. 한 번에 모든 것을 대체하는 것은 단순한 자살이다. 정신의 통일성을 유지한 채 뇌세포 대체를 진행하기 위해서는 한 번의 대체 과정을 최대 몇 %씩 한정할 필요가 있을 것이다. 특히 최신 연구에 의해 밝혀진 뇌 속 의식의 발생원과 같이 3~4㎜ 미세한 조직에 대해서는 세심한 주의가 필요하다. 또 대체된 오래된 뇌세포를 살아있는 채로 보존할지, 의료폐기물로 처리할지도 철학적이고 윤리적인 문제로 발전한다. 오래된 뇌세포를 모아 재구성하면 오래된 당신이 부활하기 때문이다. 그렇게 되면 오래된 인격과 새로운 인격 중 어느 쪽이 더욱더 정당성이 있는 당신이 되는지도 생각할 필요가 있을 것이다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 4월 6일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“우리 아이는 아기 때는 책읽기를 좋아했는데 지금은 책이라곤 쳐다보질 않아요.” 자녀를 둔 부모들의 공통된 고민 중 하나가 아이들의 독서습관이다. 독서지도 전문가들은 책을 좋아하던 아이들이 책을 멀리하게 되는 이유는 여러 가지가 있지만 멀리서 찾지 말고 부모의 평소 습관에서 찾아야 한다고 조언한다. 부모들은 휴대전화나 TV에 눈을 돌리고 있으면서 아이들에게만 책을 읽으라고 한다거나 아이들과 함께 책을 읽는다고 해놓고서는 슬그머니 스마트폰으로 시선을 두는 행위도 아이들이 책을 멀리하게 되는 중요한 이유 중 하나이다. 또 비슷한 또래의 자녀를 둔 이웃들의 이야기를 듣거나 다른 아이들도 모두 갖고 있는 것 같다고 해서 이런 저런 전집류의 책을 사두거나 부모들의 기준으로 좋은 책을 사서 강요하기 때문에 독서를 등한시 하는 이유도 있다. 아이들에게 독서의 즐거움을 알려주기 위해서는 아이들이 좋아하는 방식으로 이야기를 풀어가는 책을 권하는 것이 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 미국 밴더빌트대 심리학·인간발달학과, 텍사스 오스틴대 심리학과 공동연구팀은 아이들은 인과관계가 명확한 이야기책을 선호하고 그런 책들이 독서의욕을 증가시키는데 도움이 된다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 심리학 분야 국제학술지 ‘심리학의 최전선’(Frontiers in Psychology) 16일자에 실렸다. 독서는 이해력과 언어능력을 향상시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 실제로 국내에서도 학습 능력이 떨어지는 아이들의 대부분은 문장이해력이라는 문해력이 떨어지기 때문에 교과서조차 읽기 힘들어하고 제시된 문제를 이해하지 못해 성적이 떨어진다는 지적이 나오고 있다. 과학자들은 아이들을 사물과 ‘왜’, ‘어떻게’라는 끊임없는 관심을 갖고 있는 ‘꼬마 과학자’라고 표현한다. 끊임없는 호기심과 탐구심은 기본적인 인과관계에 대한 궁금증 때문이다. 연구팀은 아이들의 탐구심과 인과관계에 대한 욕구가 독서라는 실질적 활동에 어떤 영향을 미치는지에 주목했다. 연구팀은 텍사스주 오스틴시에 사는 다양한 민족과 인종의 3~4세 어린이 48명을 대상으로 두 종류의 책을 3주 동안 읽혔다. 두 종류의 책 모두 동물과 관련된 내용이지만 한 종은 단순히 동물의 특징을 나열한 것이며 다른 한 종은 동물들의 행동과 특징을 인과관계에 맞춰 구체적으로 설명하는 것이었다.관찰 결과 아이들은 인과관계에 입각한 좀 더 자세한 설명이 있는 책들을 더 선호했으며 책 내용을 더 오래 기억했고 다음 단계의 책을 좀 더 쉽게 읽는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 아이들의 독서에서 가장 필요한 것은 동기부여와 흥미라고 강조했다. 이를 위해 초등학교 저학년까지는 부모나 선생님과 책을 함께 읽어주는 것이 바람직하고 반사회적인 내용이 아니라면 아이들이 직접 좋아하는 책을 고르도록 하는 것이 책에 대한 흥미와 의욕을 잃지 않게 하는데 도움이 된다고 설명했다. 에이미 부스 밴더빌트대 교수(인지발달·학습심리학)는 “사람이 사물을 파악하는데 있어서 가장 먼저 인식하는 것이 인과관계이며 학습이라는 것도 단순히 사실을 암기를 하는 것이 아니라 인과관계를 바탕으로 우리 주변의 세계를 이해하고 그 원리를 스스로 파악할 수 있도록 돕는 것”이라고 말했다. 부스 교수는 또 “모든 인지기능은 인과관계에서부터 시작돼 차츰 확장해나가는 만큼 독서를 어려워 하는 아이들 뿐만 아니라 성인들도 인과관계를 명확하게 설명해주는 책들부터 읽어나가는 것이 도움이 될 것”이라고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개미 같은 곤충들에게서 페로몬은 군집활동을 조정하거나 위험신호를 보내는 등 커뮤니케이션 수단으로 활용되는 체내 분비 화학물질이다. 일부 동물들에게서는 성적 유인이나 교미를 유도하는 역할을 한다고 알려져 있지만 아직까지 정확하게 확인된 것은 없었다. 그런데 일본 과학자들이 처음으로 이성을 성적으로 유인할 때 쓰이는 페로몬을 포유류에게서 찾아냈다. 일본 도쿄대 농업생명과학부 응용생화학과, 고등과학연구소 WPI 신경지능국제연구센터, 교토대 영장류연구소 세포분자생물학과, 진화생물학연구소, 일본학술진흥회, 홋카이도대 환경지구과학부, 아이이치 원숭이센터 공동연구팀은 수컷 알락꼬리 여우원숭이(Lemur catta)가 손목 부위에서 과일과 꽃향기를 내는 화학물질을 분비해 암컷을 유혹한다는 사실을 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 16일자에 실렸다. 연구팀은 번식기에 있는 수컷 알락꼬리 여우원숭이 4마리와 암컷 3마리를 관찰했다. 알락꼬리 여우원숭이는 어깨와 손목 부위에 취선(臭腺, scent gland)이 잘 발달돼 있는 것으로 알려져 있다. 수컷 원숭이들은 번식기가 되면 꼬리를 이용해 손목에 있는 취선을 문지른 뒤 암컷들을 향해 손을 흔들며 냄새를 풍기면서 추파를 던지는 행위(stink flirting)를 하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 수컷 원숭이들의 취선에서 분비되는 물질을 채취해 가스 크로마토그래피-질량 분석법(GC/MS)으로 분석한 결과 도데실알데히드(도데카날, dodecanal), 12-메틸트라이데카날(12-methyltridecanal), 테트라데칸올(테트라데카날, tetradecanal) 세 종류의 화학물질을 얻었다. 이들 물질은 과일과 꽃향기와 비슷한 냄새를 풍기는 것으로 알려져 있다.번식기가 되면 수컷들은 평소보다 이들 물질을 2배 더 많이 분비하고 암컷들은 냄새에 쉽게 끌리는 것으로 확인됐다. 또 나이든 수컷 원숭이들보다 어린 원숭이들이 이들 페로몬 물질을 더 강하고 오래 내뿜는 것으로도 조사됐다. 연구팀은 이들 물질을 추출해 면수건에 묻힌 뒤 암컷 원숭이들의 행동을 관찰하기도 했다. 연구팀은 이들 화합물이 따로 묻혀진 면수건에는 암컷들이 관심을 보이지 않았으며 세 종류의 화합물이 모두 섞여있는 면수건에만 모여 서로 얼굴을 문지르거나 냄새를 맡고 심지어 핥는 등의 구애시 하는 행동을 보였다.연구에 참여한 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “이번에 발견된 물질이 영장류 공통의 페로몬으로 보기는 어려울 것”이라면서 “땀냄새 같은 체취가 인간의 페로몬이라고 알려져 있기는 했지만 다른 동물들처럼 성적 유혹을 담당한다기보다는 서로의 감정에 영향을 미치기 위해 사용되는 냄새 중 하나일 것”이라고 말했다. 이번 연구의 제1저자인 시라시 무카 도쿄대 농업생명과학부 박사도 “알락꼬리 여우원숭이가 내뿜는 페로몬이 실제로 짝짓기 성공으로 이어지는지는 추가적인 연구가 필요하겠지만 페로몬이 암컷들의 관심을 끄는데는 필수적인 요인이라는 점은 사실”이라며 “페로몬은 남성 호르몬으로 불리는 테스토스테론과 밀접한 관계가 있는 것으로 보인다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

몇 달간 우주에서 중력 없이 체류하는 우주 비행사는 뇌가 부풀어 치매에 걸릴 위험이 크다는 연구 결과가 나왔다. 미국 텍사스대 휴스턴 건강과학센터와 미국항공우주국(NASA) 존슨우주비행센터 등 연구진이 우주 비행사 11명(여성 1명)을 대상으로 국제우주정거장(ISS)에서 체류하기 전후와 귀환 뒤 1년간 정기적으로 뇌 MRI 검사를 수행했다.그 결과, 장기간 미세 중력에 노출되는 것이 뇌와 뇌척수액의 부피를 늘리는 원인이 되는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 텍사스대의 래리 크레이머 박사는 “혈액과 뇌척수액은 중력이 미세할 때 하체 쪽으로 쏠리지 않는다”면서 “뇌로 이런 유체가 이동하는 현상은 눈과 뇌 부위에서 우리가 관찰할 수 있는 변화를 일으키는 메커니즘(기전)들 가운데 하나일 수 있다”고 설명했다. 그는 또 “이전에 실제로 아무도 확인하지 못한 우주비행 전에서 후까지 뇌의 백질 부피가 상당히 증가한다는 점을 확인했다”면서 “백질의 팽창은 사실 비행 후 뇌와 뇌척수액을 결합한 체적이 가장 많이 증가한 원인이 된다”고 말했다. 이번 검사는 또 뇌하수체에도 변화를 준다는 것을 보여줬다. 이는 완두콩 크기의 내분비기관으로 뇌하수체에서 성장부터 체온 조절에 이르기까지 신체에 중요한 호르몬들의 분비를 총괄하는 매우 중요한 곳인데 손상되면 회복 가능성이 낮다. 연구진에 따르면, 뇌하수체는 우주비행 전보다 후에 그 상하 길이가 줄어들어 더 작아진 것으로 나타났다. 게다가 뇌하수체의 반구형 윗부분은 미세 중력에 노출되지 않은 우주 비행사들에게서 주로 볼록하게 나타나지만 우주비행 뒤에는 평탄화하거나 오히려 안으로 조금 들어가 오목해 보이는 것으로 확인됐다. 이런 유형의 변형은 높아진 내압에 노출되는 것과 일치한다고 크레이머 박사는 설명했다. 이들 연구자는 또 뇌척수액이 우주비행 전보다 더 빨리 뇌를 통해 흘러가는 것을 관찰했다. 이런 결과를 연구진은 뇌수종(수두증)과 연관성이 있다고 추정했다. 수두증은 뇌실 안이나 두개강이 비정상적으로 커져 뇌척수액이 고이는 질병으로, 우주 비행사가 아닌 일반인들에게서도 나타난다. 뇌 기능의 저하 등 수두증에 관련한 증상들 역시 지금까지 우주 비행사들에게서 관찰된 적은 없었다. 이들 연구자는 현재 인류가 이웃 행성인 화성으로 9개월 또는 그 이상의 여행을 하기 전 우주선에서 체류하는 동안 겪을 미세 중력의 영향에 대응하는 법을 연구하고 있다. 이들이 조사하는 한 가지 방법은 인공 중력인데 이는 사람을 앉거나 엎드린 자세에서 회전하도록 하는 커다란 원심분리기를 사용해 만들 수 있다. 또다른 방법은 우주에서 유체가 머리 방향으로 흐르는 현상에 대응하기 위해 하지에 음압을 가하는 기술을 조사하고 있다. 크레이머 박사는 이 연구가 우주비행이 아닌 다른 환경 조건에서도 신체가 변하는 방식을 더 잘 이해하기 위해 일반인에게도 적용할 수 있기를 희망한다. 그는 “만일 우리가 우주 비행사들에게 뇌실의 확대를 야기하는 메커니즘을 더 잘 이해하고 적절한 대응책을 개발할 수 있으면 이런 발견 중 일부는 정상 압력 상태에서 나타나는 수두증 등 다른 관련 질환을 지닌 환자들에게도 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 북미 영상의학학회(RSNA·Radiological Society of North America) 학술지 ‘영상의학’(Radiology) 최신호(14일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 과학자들이 피부세포로 시각세포를 만들어 앞을 보지 못하는 생쥐들에게 이식해 사물을 인지할 수 있게 하는데 성공했다. 미국 노스텍사스대 의대 시각연구소, 국립보건원(NIH) 산하 국립안(眼)연구소, 노스캐롤라이나 채플힐대 의대 안과, 바이오기업인 나노스코프 테크놀로지, 아이CRO, CIRC테라퓨틱스 공동연구팀은 피부줄기세포로 알려진 섬유아세포를 화학적으로 재구성해 시력과 관련된 광(光)수용체 세포를 만들 수 있다는 것을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 16일자에 발표했다. 노인성 황반변성, 당뇨망막병증 같은 다양한 망막질환은 빛을 감지하는 광수용체 세포가 사라지면서 회복시킬 수 없기 때문에 심할 경우는 시력을 잃을 수 있다. 이 때문에 광수용체를 재생시키는 방법을 찾는 것은 과학계의 중요한 과제 중 하나였다. 그동안 광수용체 재생을 위해 사용한 방법은 피부나 혈액세포를 이용해 줄기세포를 만든 다음 줄기세포를 광수용체로 분화되도록 유도해 이식하는 것이었다. 그런데 연구팀은 줄기세포를 만들어 분화를 유도하는 과정을 건너 뛰고 섬유아세포를 직접 광수용체 중 막대세포로 재프로그래밍한 것이다. 생물학에서 재프로그래밍 또는 리프로그래밍(reprogramming)은 특정 세포를 완전히 새로운 종류의 세포로 바꾸는 것으로 체세포 핵을 치환하거나 유도만능줄기세포(iPS), 세포융합 방법으로 만든다. 유도만능줄기세포는 성인의 세포를 이용해 모든 종류의 세포나 조직으로 분화시킬 수 있지만 이식 준비가 되기까지는 6개월이나 걸린다. 그렇지만 이번에 개발한 재프로그래밍 기술을 활용하면 피부세포를 10일 만에 이식 가능한 광수용체로 만들 수 있다. 광수용체는 막대세포와 원뿔세포 두 종류로 나뉘는데 더 많은 것이 막대세포이다. 막대세포는 빛에 민감해 어두운 곳에서 빛을 인식하는 구실을 하고 망막 주변부에 더 많이 분포한다. 막대세포가 손상되면 빛이 적은 어두운 곳에서는 아예 앞이 보이지 않는 야맹증이 나타나게 된다. 연구팀은 생쥐의 섬유아세포를 유도 광수용체 막대세포(CiPCs)로 전환시킬 수 있는 5종류의 화합물을 만들었다. 연구팀은 이들 화합물을 이용해 만든 CiPCs를 분석한 결과 실제 광수용체 막대세포와 유사하다는 것을 확인했다.연구팀은 망막변성이 일어나 시력을 거의 잃은 14마리의 생쥐의 눈에 CiPCs를 이식한 뒤 빛에 대한 동공반사와 시력을 조사했다. 그 결과 3~4주 뒤 6마리의 생쥐에게서 빛이 약한 환경에서도 동공반응이 개선됐음을 확인했다. 또 시각기능 회복 여부를 알아보기 위해 회피시험을 실시했다. 그 결과 장애물도 쉽게 피하는 것을 확인했다. 또 이식 3개월 뒤에는 광수용체들이 망막 안쪽 뉴런과 시냅스 연결이 된 것도 관찰됐다. 화학적 리프로그래밍으로 만들어 낸 세포가 실제 시각 회복에 도움이 됐다는 것을 보여준 것이다. 사이 샤발라 노스캐롤라이나대 의대 교수는 “이번 연구는 직접적이고 화학적인 재프로그래밍을 통해 망막과 같은 세포를 만들어 낼 수 있음을 보여주는 첫 번째 성과”라며 “이번 기술을 활용하면 중간 단계를 거치지 않기 때문에 세포치료제를 개발하는데 걸리는 시간을 상당히 단축시킬 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

들개가 박쥐에서 인간으로 전염된 코로나19 바이러스의 중간 매개체가 될 수 있다는 연구결과가 나와 논란이 예상된다. 박쥐의 몸에서 발견되는 코로나19 바이러스가 인간에게 전파되는데 영향을 미친 매개체로 천산갑이 지목돼 왔다. 중동호흡기증후군(MERS)의 바이러스 매개체는 낙타, 중증급성호흡기증후군(SARS)의 매개체는 사향고양이로 알려져 있다. 캐나다 오타와대학 연구진은 미국 국립생물공학정보센터의 유전자은행에 보고돼 있는 베타코로나바이러스 유전체 1252개를 분석했다. 그 결과 개에게서 나온 코로나바이러스 유전정보가 현재 전 세계를 강타한 코로나19 바이러스 및 박쥐 코로나바이러스에서 관찰되는 것과 유사한 유전체 정보를 가지고 있다는 사실을 확인했다. 특히 개 코로나바이러스는 전염성이 강한 장 질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 코로나19 바이러스는 세포 수용체인 ACE2를 통해 세포 안으로 진입한다. 이 수용체는 소화기관인 소장과 십이지장에서 가장 활발하게 만들어지는 반면 폐에서는 비교적 적게 나타난다. 이는 포유류의 소화기관이 코로나바이러스 감염 시 주요 표적이 될 가능성이 높다는 것을 의미하는 동시 연구를 이끈 샤쉬화 박사는 “코로나19 확진환자 중 48.5%가 소화불량 등 소화기 관련 증상을 호소했다. 이는 개 코로나바이러스의 대표적 증상인 장 질환과 유사하다”면서 “박쥐에서 나온 코로나19 바이러스가 떠돌이 들개나 유기견의 장을 감염시켰고, 들개에서 진화한 바이러스가 이후 인간에게 전염되는 결과를 초래했을 수 있다”고 주장했다. 이어 “아마도 들개나 유기견이 코로나19 바이러스를 가진 박쥐고기를 먹은 뒤, 개의 장에서 바이러스 게놈이 진화를 거쳐 이후 인간 병원균으로 전파됐을 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 분자생물학과 진화저널(Molecular Biology and Evolution) 최신호(14일자)에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

메르스 코로나바이러스 방어실험 성공국내 연구진이 면역증강제와 바이러스의 스파이크 단백질을 활용해 다양한 종류의 백신을 빠르게 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법을 이용해 메르스 백신을 개발하고 동물실험에서 효능을 확인했다. 남재환(왼쪽) 가톨릭대 생명공학과 교수와 금교창(오른쪽) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌의약연구단 단장 주도로 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 전북대, 이화여대, 국제백신연구소가 참여한 공동연구팀은 면역증강제와 세포 안에 효과적으로 침투할 수 있는 스파이크 단백질을 결합시켜 빠르게 백신을 개발할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’에 실렸다. 연구팀은 귀뚜라미에 마비증세를 일으켜 죽이는 ‘귀뚜라미 마비바이러스’의 RNA를 활용한 면역증강제와 아연금속으로 만든 RNA 안정제를 혼합한 뒤 코로나바이러스 스파이크 단백질과 결합시켰다. 연구팀은 이런 방식으로 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV) 백신을 만들어 생쥐와 히말라야 원숭이에게 접종했다. 그 결과 생쥐는 1회 접종만으로도 치사량의 바이러스 공격에도 100% 방어되는 것이 확인됐고 히말라야 원숭이도 바이러스와 독소의 활성을 차단할 수 있는 중화항체가 체내에서 만들어져 메르스 감염을 억제하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 백신 플랫폼을 활용해 코로나19 치료용 백신과 살인진드기병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군 예방백신을 개발하고 있다. 금 단장은 “메르스 바이러스에서 효과를 보인 이번 RNA 활용 단백질 기반 백신 플랫폼은 코로나19 백신의 개발 시간을 단축시킬 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

손씻기와 마스크 쓰기 가운데 하나만 가능하다면 어느 쪽을 선택하는 것이 코로나19 예방에 더 효과적일까. 건강 관련 정보에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 주저 없이 손씻기를 선택할 것이다. 손을 열심히 씻고 손소독제도 사용한 덕분에 올해는 독감 환자도 줄어 드는 효과를 보고 있다. 하지만 100년 전에도 그랬을까. 1900년 미국 뉴욕을 배경으로 한 의학드라마 ‘더 닉’에는 한 의사가 환자와 접촉하고도 손을 씻지 않고 퇴근해 갓난아기를 버젓이 안아주는 장면이 나온다. 죄 없는 아기를 죽음에 이르게 한 이 의사는 정작 ‘환자와 접촉했으니 손을 씻으라’고 조언했던 흑인 동료의사를 향해 혐오와 차별만 드러낼 뿐이다. 그나마 이 시기는 손을 씻으라는 얘기를 하는 의사라도 있었다. 시계를 50년쯤 전으로 더 돌리면 의사들조차 손을 씻지 않았다.●의사들 잘 안 씻어 분만실은 돼지우리 방불 19세기 중반 유럽에서는 수술을 하거나 시체 해부를 하느라 피로 범벅이 된 손과 옷은 일 열심히 하는 의사를 상징했다. 그런 마당에 환자를 위해 손을 씻어야 한다고 의사들에게 외친 의사가 있었다. 오스트리아-헝가리제국 수도였던 빈에서 임산부들의 출산을 담당하는 의사로 일했던 이그나즈 제멜바이스(1818~1865)는 어떻게 하면 산욕열로 죽는 산모들을 구할 수 있을까 고민했다. 당시에는 출산 과정에 산모가 세균에 감염되는 바람에 고열에 시달리다 죽기도 하는 ‘산욕열’이 무척 흔했다. 왕비도 산욕열로 죽을 정도로 빈부귀천을 가리지 않는 공포의 대상이었다. 세균이 뭔지도 모르던 당시 의사들은 ‘안 좋은 공기’ 때문에 병이 난다고만 생각했다. 당시 분만실은 돼지우리나 다름없었다. 의사들은 손은 물론 옷이나 수술도구도 잘 씻지 않았다. 심지어 길거리에서 애를 낳아도 병원보다 산모 사망률이 적었다. 1846년에 빈 종합병원에서 죽은 임산부가 700명이 넘었을 정도였다. 제멜바이스가 관찰한 연구 결과를 보면 당시 의대생들이 담당하는 제1병동에서는 산모 사망률이 10%에 가까울 정도인 반면 조산사들이 담당하는 제2병동은 약 3%에 불과했다. 한마디로 의사한테 걸리면 산모 10명 중 최소 1명은 죽는다는 얘기였다. 산모들 역시 제1병동에 가지 않게 해달라고 울면서 애원할 정도였다. 왜 이런 차이가 생기는 것일까. 1847년 제멜바이스는 산욕열로 죽은 산모를 해부하다가 메스에 손이 찔리는 바람에 상처가 덧나 사망한 친구를 해부하면서 그의 증상이 산욕열 환자와 비슷하다는 사실을 확인했다.●의사들 산모 사망 책임 우려 손 씻기 거부 제멜바이스는 ‘시체 입자’라는 가설을 세웠다. 시체를 해부하던 의대생들이 시체의 살점과 피를 묻힌 채 분만실로 가면서 ‘사체에서 나오는 입자’를 분만실로 옮겨갔을 가능성이 있지 않을까. 시체의 ‘감염 물질’로 인해 산욕열이 생긴다고 판단한 제멜바이스는 분만실 앞에 염화칼슘으로 만든 소독액을 가득 담은 대야를 설치한 뒤 분만실로 가는 모든 이들에게 반드시 손을 씻으라는 지시를 내렸다. 그 결과 놀라운 일이 일어났다. 1846년 3월 18%까지 치솟았던 1병동 산모 사망률이 몇 달 만에 1%대로 떨어진 것이다. 제멜바이스가 맞다면 그동안 숱하게 일어났던 의료사고가 의사 책임이라는 얘기가 된다. 당대 최고 엘리트라는 자부심으로 똘똘 뭉친 의사들에게 제멜바이스가 내놓은 주장은 도저히 받아들일 수 없는 것이었다. 제멜바이스는 동료 의사들의 역린을 건드린 꼴이 됐다. 손을 씻지 않은 의사들을 “암살자들”이라고 비판했던 제멜바이스는 병원에서 쫓겨나는 신세가 됐다. 제멜바이스가 옳다는 걸 확신한 제자들이 유럽 곳곳에 제멜바이스의 발견을 알리는 노력에도 불구하고 당대 최고 엘리트를 자부하던 의사들은 손을 씻으라는 말을 받아들일 수 없었다. 의학계의 비난과 고립감에 시달리던 제멜바이스는 정신적으로 불안정한 모습을 보였고, 결국 부인과 지인들 손에 빈 정신병원에 강제로 감금되는 신세가 됐다. 제멜바이스는 도망치려다가 정신병원 직원들에게 붙잡혀 심하게 폭행을 당했다. 이들은 제멜바이스에게 구속복을 입혀 어두운 방에 가뒀다. 제멜바이스는 오른손에 난 상처에서 시작된 감염으로 사망했다. 그의 나이 47세 때였다. 광야에서 외로이 ‘손씻기’를 외친 제멜바이스는 비참하게 죽었다. 하지만 그의 노력은 헛되지 않았다. 그가 죽은 뒤 프랑스인 화학자 루이 파스퇴르가 세균을 발견하고, 영국 의사 조지프 리스터가 손씻기를 포함한 수술 전 세균 절차를 마련하게 되면서 제멜바이스가 제창했던 손씻기는 19세기 후반에는 헛소리가 아니라 과학으로 인정받게 됐다. 제멜바이스는 ‘어머니들의 구세주’라는 명예로운 호칭을 얻게 됐다. ●부다페스트 의대 ‘제멜바이스 의대’로 개명 헝가리 정부는 제멜바이스의 업적을 기리기 위해 지난 1969년 부다페스트 의과대학을 제멜바이스 의과대학으로 이름을 바꿨다. 오스트리아 정부도 그의 동상을 세웠고 2008년에는 그를 기념하는 50유로짜리 기념 금화를 발행했다. 유네스코는 제멜바이스가 고향 부다페스트에서 1861년 썼던 ‘산욕열의 원인, 개념 치료’라는 논문을 세계기록문화유산으로 지정했다. 지난 3월 20일 구글은 제멜바이스를 기념하는 초기화면 로고를 내걸었다. 3월 20일은 제멜바이스가 빈 종합병원 산부인과 수석 전공의에 임명된 날이다. 제멜바이스는 수석 전공의가 된 덕분에 자신의 지위를 활용해 손씻기를 실천에 옮길 수 있었다. 그리고 170여년 전 그의 실험은 셀 수 없이 많은 산모와 아기를 살릴 수 있었다. 코로나19가 전 세계를 고통에 빠트리는 2020년 제멜바이스를 기억해야 하는 이유다. 손씻기는 이제 감염병 예방을 위한 가장 쉽고 효과적인 방법으로 자리잡았다. 질병관리본부는 손씻기를 통해 수인성 감염병의 50~70%를 예방할 수 있다며 “날마다 8번 30초 이상씩 규칙적으로 씻으라”고 권고한다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

콜라에 멘토스를 집어넣는 동영상을 한 번쯤 봤을지도 모르겠다. 매우 저렴하고 간단하면서도 안전하게 극적인 화학 반응을 시연할 수 있는 이 실험은 전 세계 동영상 제작자들과 실험 시연자들에게 인기있는 소재다. 이 실험의 기본적 원리는 비교적 간단하지만 미시적인 차원에서의 현상에 대해서는 아직 자세히 밝혀지지 않았다. 따라서 아직 “과학적으로 해명되지 않은 것인가?”라고 질문할지도 모르지만, 사실 이 원리를 그렇게까지 진지하게 연구하는 사람이 없다는 점이 가장 큰 이유다. 그렇지만 콜라에 멘토스를 넣는 이 실험을 소재로 연구논문을 쓰는 연구자들은 세상에 적지 않게 존재한다. 최근 미국의 한 연구자도 이 연구를 업데이트하기 위해 기압이 다른 다양한 고도에서 실험을 반복했으며 마지막에는 로키산맥까지 올라가 해발 4300m의 고원에서 실험을 진행했다는 것이다. 심지어 그 성과는 논문으로 정리돼 콜라에는 멘토스를 집어넣는 것이 이 실험에서 가장 좋은 이유를 밝히고 있다. 이 연구는 콜라 멘토스 실험의 팬임을 자처하는 미국 스프링아버대의 연구자 토머스 컨츨먼 박사에 의해 발표됐다.이른바 ‘멘토스 가이저’(가이저는 간헐천이라는 뜻)라는 이름으로도 알려진 이 실험은 콜라 패트병에 멘토스를 집어넣으면 간헐천처럼 거품이 넘쳐나는 것이다. 실험에 쓰이는 콜라는 다이어트 콜라가 거품을 힘차게 뿜어내 가장 적합하며 그 속에 집어넣는 사탕도 멘토스가 가장 좋다. 거품이 뿜어져 나오는 현상이 발생하는 이유는 단순하다. 탄산음료는 고압에서 용액 안에 탄산가스가 용해된다. 이 기체는 공기에 닿음으로써 대기 중으로 벗어나게 된다. 공기에 닿는 용액의 표면이 커질수록 빠져나가는 탄산가스의 양도 많아진다. 탄산음료를 흔들면 단번에 내용물이 넘쳐 버리는 것도 이 작용이 원인이다. 멘토스는 다공질의 사탕으로, 그 표면에는 미세한 기포가 다수 존재한다. 콜라에 멘토스를 넣으면 이 작은 기포를 결정핵으로 해서 탄산가스가 기화해 나가므로 탄산음료병을 흔든 것과 같은 상태가 돼 음료가 넘쳐나는 것이다. 이 기포의 크기는 이론상 1마이크로미터(1㎛, 100만분의 1m) 이상일 필요가 있다고 알려졌다. 하지만 한 개의 표면 기포가 커지면 그만큼 표면에 만들어지는 기포의 수는 줄어든다. 이산화탄소가 용액에서 효율적으로 빠져나가기 위해서는 각각의 기포에 충분한 탄산가스가 흘러 들어가는 최적의 조건이 필요하다. 이 밖에도 멘토스는 용해된 탄산가스를 억제하는 액체의 표면 장력을 무너뜨리는 계면활성제가 포함되는 등의 요인도 있지만, 이번 연구에서는 물리적인 영향을 주로 조사했다. 이번 실험의 연구자는 콜라 멘토스 실험을 하기에 최적인 표면 기포의 크기와 밀도를 명확하게 하려 했다. 하지만 이 전자현미경 수준의 미세한 세계를 실험하는 순간에 관찰하는 것은 쉽지 않다. 따라서 이때의 반응을 추측할 수 있는 물리적인 자료를 수집하기로 그는 생각한 것이다.컨츨먼 박사는 고도가 높은 곳에서 이 실험을 하면 반응이 훨씬 더 극적으로 나타난다는 것을 알아냈다. 그리고 다양한 고도에서 실험을 반복하며 영향을 기록해 나갔다. 그는 어머니날 가족 여행 중에 방문한 곳에서 콜라 멘토스 실험을 반복했다. 이 여행 중 그는 데스밸리 해안의 해발 고도에서부터 로키산맥의 파이크스 피크 산정상의 해발 4300m 고원에서까지 콜라 멘토스 실험을 했다. 단순한 장난처럼 보일 수 있지만 이는 사실 진지한 실험 연구이다. 컨츨먼 박사는 이 실험에서 기압만으로는 관측결과를 설명할 수 없음을 발견하고 발포작용에 기여하는 변수를 도출했다. 그가 기압의 변화와 발포로 인해 상실된 질량의 관계에서 얻은 방정식을 계산한 결과, 발포에 최적인 사탕 표면의 결정핵생성 기포 크기는 2~7㎛인 것으로 나타났다. 이는 현미경으로 확인되는 멘토스 표면의 기포 크기와 밀도에 가까운 것으로 왜 멘토스가 이 실험에 최적인지를 물리적으로도 설명한다. 자세한 연구 논문은 미국 화학회의 동료검토 학술지 ‘화학교육저널’(Journal of Chemical Education) 2월27일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

망막안저 사진을 이용해 환자의 성별과 나이를 추정하는 기술을 국내 연구팀이 개발했다. 박상준 분당서울대학교병원 안과 교수팀(김용대 임상강사, 노경진 연구원)이 망막안저사진을 보고 나이와 성별을 정확히 예측하는 딥러닝 알고리즘을 개발했다고 14일 밝혔다. 망막안저사진은 동공을 통해 안구 내의 구조물을 촬영한 사진으로, 안과 전문의가 육안으로 관찰하고 질환을 파악하는 목적으로 흔히 사용된다. 그러나 기존 활용 방식은 의사의 눈에 의존하는 만큼 병변의 유무, 크기 및 위치에 대한 정보를 얻는 것 외엔 용도가 제한적이라는 한계가 있다. 박 교수팀은 딥러닝 알고리즘으로 망막안저사진에 담긴 정보를 분석해 대표적 신체정보인 나이, 성별을 예측함으로써 새로운 활용 가능성을 제시했다. 연구팀은 분당서울대병원 건강검진센터에 축적된 41만2026장의 망막안저사진을 이용해 알고리즘이 사진만 보고도 연령과 성별을 분석할 수 있도록 학습시켰다. 표본에는 일반인뿐만 아니라 안구의 병증을 유발하는 대표인자인 당뇨 및 고혈압이 있는 환자, 흡연자도 포함해 기저질환에 상관없이 정확하게 예측할 수 있도록 설계했다. 그 결과 개발된 딥러닝 알고리즘은 정상인을 대상으로 성별에 상관없이 평균 3.1세의 오차로 실제 연령을 파악했을 뿐만 아니라, 당뇨나 고혈압이 있는 경우에도 평균오차가 3.6세를 넘지 않는 높은 예측성능을 보였다. 또한, 알고리즘은 연령증가에 따른 안구의 변화가 두드러지는 60세 이전에서 더욱 높은 정확도를 보여 모든 집단에서 평균오차가 2.9세를 넘지 않았으며, 성별은 기저질환에 상관없이 96% 이상의 확률로 정확히 구분했다. 연구결과에서 특히 주목할 만한 점은 기저질환이 있는 경우에도 나이 예측의 오차가 크게 증가하지 않았다는 사실이다. 박 교수는 “망막안저검사는 빠르고 비용이 저렴한데다 방사선 노출이 없는 간단한 검사”라며, “이번 연구에서 개발한 알고리즘을 더욱 발전시켜 망막안저사진을 통해 전신의 건강상태까지 진단할 수 있다면 환자들의 부담을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구결과는 세계적인 종합 학술지이자 ‘Nature’의 자매지인 ‘Scientific Reports’ 온라인 판에 3월 12일 게재됐다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr