광주과학기술원(GIST)은 AI(인공지능)대학원 이현주 교수 연구팀이 사람의 유전자 발현 정보와 약물 그래프 정보를 기반으로 암환자의 약물 반응을 예측하는 인공지능 모델을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구팀에 따르면 동일한 유형의 암 환자에 같은 약물을 사용하더라도 개인의 유전적 특성이나 암세포의 돌연변이에 따라 약물의 반응이 달라질 수 있다. 각 개인에게 맞는 약물을 찾기 위해서는 정확한 약물 반응 예측이 중요하기 때문에 최근에는 머신러닝이나 딥러닝 같은 인공지능 기법을 사용해 약물의 반응을 예측하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분의 약물 반응 예측 연구에서는 약물 반응 정보가 존재하는 환자 데이터의 수가 부족해 데이터가 충분히 많은 세포주 데이터로 모델을 학습시킨다. 그러나 세포주 데이터는 면역계, 혈관계 등이 존재하지 않다는 점에서 환자 데이터의 유전자 발현량 정보와는 큰 차이가 있다. 따라서 세포주 데이터로 학습시킨 모델을 환자 데이터에 적용했을 때 정확성이 낮아지는 한계가 있다. 연구팀은 적대적 생성 신경망(GAN)을 활용해 인공지능 모델에서 세포주 데이터와 환자 데이터 상호 간 표현의 차이를 줄임으로써 세포주 데이터로 학습하더라도 환자 데이터에서도 정확한 약물 반응을 예측할 수 있도록 한 …PANCDR‘ 모델을 개발했다. 연구팀이 개발한 ‘PANCDR’ 모델은 판별자와 약물 반응 예측 모델을 번갈아 가며 학습시키는데, 1단계에서는 가우시안 인코더(Gaussian encoder)가 인코딩한 잠재 벡터(latent vector)가 세포주의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 환자의 유전자 발현 데이터에서 온 것인지 구분하는 판별자를 학습시킨다. 2단계에서는 반대로 판별자가 어느 데이터에서 온 것인지 구분하지 못하도록 약물 반응 예측 모델을 학습시킨다. 이때 환자의 데이터는 유전자 발현 데이터만 있고 약물 반응성이 없는 대규모의 데이터를 활용하였다. ‘PANCDR’ 모델(AUC 0.7106)은 환자 데이터에서 기존의 약물 반응 예측 모델(AUC 0.5273)보다 34% 이상 뛰어난 예측 성능을 보였다. 연구팀은 ‘PANCDR’ 모델을 서울대병원 연구팀(박성혜 교수)의 소아 뇌종양 환자 데이터에 적용하여 반응성이 가장 높게 예측된 상위 5개의 약물을 선정했다. 그리고 이에 관한 기존 연구를 조사한 결과, 5개 약물 모두 뇌종양과 관련되어 있음을 확인해‘PANCDR’ 모델의 정확도와 신뢰도를 검증했다. 이현주 지스트 교수는 “이번 연구 성과를 통해 세포주 데이터로 약물 반응 모델을 학습하더라도 환자 데이터에서 높은 정확도로 예측하는 것이 가능하다”며 “향후 개인 맞춤 치료를 위한 정확한 약물 반응 예측을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다. 이현주 지스트 AI대학원 교수가 지도하고 김주연 연구원이 수행한 이번 연구는 서울대학교 의과대학 병리학교실 박성혜 교수와의 공동연구로, 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받았으며 생명정보학 분야 국제학술지 ‘Briefings in Bioinformatics’에 지난 14일 게재됐다.

숙명여자대학교 생명시스템학부 이병철 교수가 정밀 유전자 편집 세포치료제의 임상적 적용 가능성을 검증한 연구 결과를 발표했다. 이 기술을 다양한 연구에 적용하면 향후 차세대 유전자치료 기법을 검증하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이 논문은 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell)에 지난 20일 게재됐다. 논문명: Impact of CRISPR/HDR-editing versus lentiviral transduction on long-term engraftment and clonal dynamics of HSPCs in rhesus macaques 이병철 교수와 미국국립보건원(NIH) 신시아 던바(Cynthia Dunbar) 선임 연구자 공동 연구팀은 이 연구에서 유전자가위를 이용한 체외 조혈 줄기세포 정밀 유전자 치료의 장기간 생착 효능과 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증했다. 연구팀에 따르면 유전자가위(CRISPR/Cas9)를 이용한 세포유전자치료제는 해당 유전자를 녹아웃시켜 기능을 감소시킬 수 있지만, 다양한 변이를 통해 유발되는 유전질환에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 또한, 바이러스벡터를 통한 유전자 삽입 방식은 백혈병 등 부작용 우려가 있고, CRISPR-상동재접합(Homology-Directed Repair) 방식을 통한 유전자 삽입은 이식 후 생체 내 지속성에 대한 의문이 존재한다. 따라서 관련성 높은 전임상 모델에서 정밀 유전자 편집 조혈 줄기세포의 이식 후 생착과 지속성, 그리고 이를 통한 임상적 적용 가능성을 검증하는 것이 중요한 과제로 남이 있었다. 연구팀은 상동재접합(HDR) 방식을 통해 타겟 위치에 유전자 바코드를 삽입하는 기술을 개발해 체외로 분리한 조혈 줄기세포를 표지하고, 인간과 유사한 조혈계의 특징을 보이는 비인간 영장류 모델에 자가 이식했다. 그 결과 장기간 추적 연구를 통해 정밀유전자 편집된 세포는 정상세포에 비해 이식 후 생존 능력이 급격히 감소하고, 이식된 세포의 클론성도 감소한다는 사실을 확인했다. 기존 체외 세포배양실험과 마우스 이종 이식을 통한 단기 실험에서는 밝혀내지 못한 새로운 사실을 발견한 것이다. 또 연구팀은 이식 전 생체 외 높은 유전자 편집 효율에도, 생착 후에는 편집세포가 소실되는 것을 확인했다. 특히 이식 세포 추적 결과를 통해 이식 후 장기 조혈 과정에 참여하는 조혈 줄기세포 그룹이 정밀 유전자 편집 기구 적용에 더 취약한 성질을 보인다는 사실을 도출하는 성과도 냈다. 이번 연구는 현재 여러 건의 임상실험이 진행 중인 렌티바이러스 벡터를 통한 유전자 삽입 세포와 앞서 기술한 유전자가위로 정밀 편집된 세포를 동일 개체에 동시에 주입해 경쟁적 자가이식모델을 구축하고, 이식 세포 추적 연구를 통해 두 치료기술의 유효성을 세계 최초로 비교 분석했다는 의의가 있다. 이를 통해 렌티바이러스를 통해 유전자를 삽입한 세포의 체내 생존율이 월등히 높고 다클론성을 유지할 수 있다는 점을 증명했다. 연구를 총괄 수행한 이병철 교수는 “최근 유전자가위 기술을 활용한 카스게비Casgevy나 리프제니아(Lyfgenia) 같은 유전자 치료제가 치료용으로 승인된 반면, 동일 질환 치료제 개발을 위한 그래파이트 바이오(Graphite Bio)의 임상실험(nula-cel)은 이유를 알 수 없는 혈액세포 감소증이 발생해 중단된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 그 이유를 과학적으로 설명하며, 최신 유전자 치료 기술의 임상적 적용 가능성을 가늠할 수 있게 하는 주요한 연구 성과”라고 밝혔다. 이어 이 교수는 “향후 개발된 기술을 기초 및 전임상 연구에 확대 적용함으로써 유전자세포 치료기술을 고도화하고, 차세대 유전자 치료기법의 검증연구에도 도입할 계획”이라고 덧붙였다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(기본) 및 선도연구센터(SRC) 지원으로 수행됐다. 이병철 교수는 서울대 수의과대학 학사, 석·박사통합, 박사후 연구원과 미국국립보건원(NIH) 박사후 연구원을 거쳐 2023년 숙명여대 생명시스템학부 교수로 부임했다. 줄기세포생물학, 유전자세포치료제 분야 전문가로 현재 과학기술정보통신부‧한국연구재단 개인연구자지원사업(기본)과 과학기술정보통신부‧한국연구재단 선도연구센터사업(SRC) 등을 수행하고 있다.

한국인은 종자가 크고 수확량이 많은 팥을 선호하는 것으로 나타났다. 이같은 사실은 농촌진흥청이 한국과 중국, 일본에서 각기 선호하는 팥 유전자를 비교 분석하는 과정에서 밝혀졌다.농진청 연구진은 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 팥 자원 4108개 가운데 366개의 유전 정보를 비교해 국가별로 선호하는 품종의 차이를 밝혀냈다. 한국은 종자 크기가 큰 유전자원을 좋아하는데 비해 중국은 개체당 꼬투리(깍지) 수가 많은 것을 선호했다. 반면 일본은 꼬투리당 종자 수가 많은 품종을 선호하는 것으로 나타났다. 팥 품종은 국가별로 선호하는 유전자원 특성에 따라 개량이 이뤄졌다. 특히 한국 팥은 개량을 반복하면서 다른 나라의 팥보다 수확량이 많은 유전적 특성을 지니게 됐다. 팥은 중국 원산으로 동북아시아에서 재배 역사가 오래된 작물 이다. 현재 한국, 중국, 일본 등에서 전 세계 수확량의 90% 이상을 재배하고 있다. 이번 연구 논문은 국제학술지 ‘Plants’(IF=4.658)에 실렸다.

38년 전 원전 사고가 발생한 체르노빌에서 방사성 물질의 영향을 받지 않는 벌레가 발견됐다. 12일(한국시간) 영국 인디펜던트, 라이브사이언스 등 외신에 따르면 미국 뉴욕대 연구팀은 최근 체르노빌 지역에서 방사선에 지속적으로 노출됐는데도 DNA가 손상되지 않은 선충을 발견했다. 체르노빌 원전 방사능 누출사고는 1986년 4월 26일 체르노빌 북서쪽 원자력 발전소에서 원전 4호기가 폭발해 발생한 사고다. 원자로의 설계적 결함과 안전 규정 위반, 운전 미숙 등의 원인이 복합적으로 작용해 발생했다. 국제원자력사고등급(INES) 최고 등급인 7단계에 해당하는 최악의 방사능 누출 사고로 평가된다. 사고 이후 체르노빌 지역은 방사능에 오염돼 인근 30㎞가 출입금지구역(CEZ)으로 지정돼 접근이 차단됐다. 피폭과 방사능 휴유증 등으로 수십만 명의 사상자가 발생했다. 하지만 많은 동식물은 이 지역에서 계속 살고 있다. 뉴욕대학 연구팀은 체르노빌 지역에 사는 동식물이 다른 곳의 동식물과 유전적으로 어떻게 다른지 연구했다. 특히 유전체가 단순하고 번식이 빠른 벌레인 선충에 주목했다. 선충은 지구 곳곳에 살며 보통의 척추동물이 한 세대를 거치는 동안 수십 세대의 진화를 한다. 수집한 선충의 유전자를 분석한 결과 체르노빌에 사는 특정 선충의 유전자가 방사선으로부터 전혀 손상되지 않았다는 사실을 발견했다. 이에 이번 연구의 주요 저자인 매튜록맨 생물학 교수는 선충류의 저항성에 대해 “이 벌레는 어디에나 살며 수명이 짧기 때문에 일반적인 척추동물이 성숙하기 전에 이미 수십 세대의 진화를 거친 것”이라고 설명했다. 이어 “이번 연구가 체르노빌 지역이 방사선에 안전하다는 것을 보여주는 것이 아니다”라면서 “일부 선충류의 경우 강한 회복력이 있고 극한의 조건을 견딜 수 있다는 것을 의미한다”고 덧붙였다. 한편 해당 연구는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 발표한 논문에 실렸다.

초등학교 때까지는 여학생들이 남학생들보다 키가 큰 경우가 많지만, 중학생이 되면서 역전하는 경우가 많다. 사람은 일반적으로 수컷이 암컷보다 덩치가 큰 경우가 많다. 그런데, 인간을 떠나 동물의 세계를 살펴보면 그렇지 않다는 재미있는 분석 결과가 나왔다. 미국 뉴욕시립대 인류학과, 프린스턴대 생태·진화 생물학과 공동 연구팀은 포유류의 경우 수컷이 암컷보다 덩치가 크다는 기존 연구 결과는 실제와 다르다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월 13일 자에 실렸다. 포유류에서 같은 종의 암수 간 신체적 크기 차이는 짝짓기를 위한 경쟁과 부모가 자식에게 투자하는 방식에 따라 달라진다. 수컷 사지와 개코원숭이는 짝을 얻기 위해 서로 신체적 경쟁을 벌이기 때문에 몸집이 커지고, 암컷 토끼는 짝짓기 시즌마다 새끼를 여러 마리를 낳아야 해서 수컷보다 덩치가 크다고 알려져 있다. 이전 연구들에 따르면 수컷과 암컷의 크기가 비슷한 경우도 있지만, 대부분 포유류는 수컷이 암컷보다 크다는 것이 일반적인 설명이었다. 이에 연구팀은 실제로 야생 포유류들도 수컷이 암컷보다 덩치가 큰가에 관한 연구에 나섰다. 연구팀은 야생에 서식하는 429종의 포유류 수컷과 암컷의 체질량을 비교 분석했다. 그 결과, 대부분 수컷이 암컷보다 크지 않고, 많은 종에서 암수 모두 같은 크기로 나타났다. 북방코끼리물범은 수컷이 암컷보다 3배 컸고, 반도뿔박쥐는 암컷이 수컷보다 1.4배 더 큰 것으로 확인됐다. 그렇지만 여우원숭이, 황금두더쥐, 말, 얼룩말, 마다가스카르고슴도치붙이 같은 대부분 포유류의 암컷과 수컷의 몸집은 비슷했다.연구팀은 ‘포유류의 수컷이 암컷보다 크다’는 편견은 수컷이 더 크고 카리스마가 있고 핵심적 역할을 하는 종을 연구하거나 영장류나 물개처럼 수컷의 짝짓기 경쟁에 관한 연구가 편향됐기 때문이라고 분석했다. 포유류 종에서 가장 높은 비율을 차지하는 설치류와 박쥐의 종에서는 암수 간 크기 차이가 별로 없으며, 박쥐의 경우는 종의 절반 이상에서 암컷이 더 크다. 연구를 이끈 카이아 톰백 뉴욕시티대 박사(진화 여성 생물학)는 “정확한 관찰 분석 없이 작성된 한 세기 전 과학 문헌들이 생태계에서 암컷이 수컷보다 작다는 편견과 오해를 계속 이어지게 했다”라면서 “포유류 신체 크기에 대한 더 많은 자료를 수집해 분석할 것”이라고 설명했다.

새해만 되면 결심하지만 성공한 적이 없어 매년 반복해 세우는 대표적인 계획은 금연과 함께 외국어 배우기다. 외국어를 3~4개를 능숙하게 하는 사람을 보면 부럽기도 하지만 신기한 생각이 드는 이유다. 그런데, 여러 언어를 사용하는 사람들의 뇌는 일반인들과 확실히 다르다는 사실이 밝혀져 눈길을 끈다. 미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대, 캐나다 칼턴대 공동 연구팀은 다중 언어 사용자들은 뇌에서 모국어를 처리하는 방식이 다르다고 밝혔다. 뇌가 태어나서 처음 습득하는 모국어는 최소한의 노력으로 처리하고 학습하는 독특한 메커니즘을 갖고 있다는 말이다. 이번 연구 결과는 뇌 과학 분야 국제학술지 ‘대뇌 피질’ (Cerebral Cortex) 3월 11일 자에 실렸다. 뇌의 언어 중추는 좌반구에 있으며, 전두엽과 측두엽에서 처리한다. 연구팀은 앞선 연구에서 다국어를 사용하는 사람들은 하나의 언어만 사용하는 사람보다 모국어를 들을 때 언어 중추가 덜 활성화된다는 사실을 확인했다. 연구팀은 다국어 사용자의 뇌에서는 나중에 배운 언어가 모국어와 어떻게 다른 반응을 보이는지 관찰하기 위해 이번 연구를 설계했다. 연구팀은 5개 이상 언어를 구사할 수 있는 다중 언어 사용자(폴리글롯·polyglot) 34명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 유아기에는 이중 언어나 다중 언어를 사용하지 않고 10대나 성인이 된 뒤 언어를 학습해 폴리글롯이 된 사람들을 대상으로 했다. 실험 참가자 중 16명은 10개 언어 이상을 구사했으며, 그중 한 명은 54개 언어를 어느 정도 능숙하게 구사하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 각 참가자에게 8개 언어로 성경의 한 구절과 동화 ‘이상한 나라의 앨리스’의 한 부분을 들려주면서 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌를 관찰했다. 8개 언어에는 모국어, 매우 능숙한 언어, 중간 정도로 능숙한 언어, 알고는 있지만 능숙하지 않은 언어, 그리고 전혀 모르는 언어 4개가 포함됐다. 전혀 모르는 언어 4개 중에는 그들이 구사할 수 있는 언어와 같은 어족의 언어였고, 나머지 2개는 전혀 다른 어족의 생소한 언어였다. 연구 결과, 다중 언어 사용자의 뇌에서는 언어가 다르더라도 같은 언어 영역이 활성화되는 것으로 나타났다. 또 가장 능숙한 언어를 들을 때 언어 영역이 가장 많이 활성화되는 반면 모국어를 들을 때는 활성화 정도가 극히 낮아졌다. 특히 모국어와 비슷한 수준으로 구사할 수 있는 언어를 들었을 때와 비교했을 때도 모국어를 들을 때는 언어 중추 활성화 정도가 낮았다. 자신이 모르는 언어를 들었을 때도 자신이 이해할 수 있는 비슷한 어족의 언어를 들었을 때, 전혀 다른 어족의 언어를 들었을 때보다 언어 중추가 활발하게 움직이는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 모국어의 경우 사용하는 데 다른 언어들보다 더 많은 시간을 보냈기 때문에 뇌가 에너지를 덜 들이고 쉽게 처리하는 것이다. 연구를 이끈 알레시아 주라블레프 캐나다 칼턴대 교수(인지과학)는 “언어 중추의 반응은 입력된 정보를 얼마나 이해하느냐에 따라 확장된다는 것을 알 수 있다”라고 말했다. 주라블레프 교수는 “숙련도가 높아질수록 언어적 계산을 많이 하기 때문에 익숙한 외국어를 사용할 때 언어 중추 활성도가 높아지는 것”이라면서 “모국어가 아닌 언어는 아무리 익숙하다고 해도 뇌로써는 어려운 작업이기 때문에 다른 뇌신경 네트워크가 개입해 도움을 주게 된다”고 설명했다.

공룡 시대 끝무렵 바다의 최상위 포식자 중 하나로 군림한 약 8m 길이의 새로운 바다도마뱀 화석이 발견됐다. 6일(현지시간) BBC 방송 등에 따르면, 영국 배스대 연구진은 전날 성명을 통해 모로코 한 광산에서 발굴됐던 모사사우루스 두개골 등 뼈 화석을 분석해 신종 바다도마뱀임을 확인했다고 밝혔다.‘킨자리아 아쿠타’(Khinjaria acuta)라는 이름이 붙여진 신종 바다도마뱀은 몰길이 약 7~8m로, 오늘날 범고래와 비슷하다. 연구진은 이 바다도마뱀이 티라노사우루스 렉스나 트리케라톱스와 같은 공룡이 지배한 약 6600만 년 전인 백악기 후기 말까지 살았다고 말했다.연구를 주도한 니컬러스(닉) 롱그리치 배스대 교수는 이 바다도마뱀 종은 길고 날카로운 ‘단검’ 같은 이빨을 지녔다고 밝히면서도 ‘악마의 얼굴’과 ‘칼 같은 이빨’을 가졌다고 묘사하기도 했다. 연구진은 이런 날카로운 이빨과 강력한 턱이 이 동물에게 ‘악몽 같은 외모’와 ‘끔찍한 무는 힘’을 부여했다고 설명했다. BBC는 이 종의 외모가 연구진으로 하여금 완벽한 이름을 찾도록 이끌었다고 전했다. 롱그리치 교수에 따르면 킨자리아 아쿠타는 “날카로운 단검”을 의미한다. 킨자르(khinjar)는 ‘단검’이라는 아랍어, 아쿠다는 ‘날카로운’이라는 라틴어다. 이 무시무시한 동물은 이미 ‘쥬라기 월드’와 같은 영화를 통해 널리 알려진 대형 해양 파충류 모사사우루스과에 속한다. 영화 속 모사사우루스는 18m급으로 과장됐으나, 오늘날 학계에서는 최대 12m 정도로 보고 있다. 이들 종은 바다도마뱀 목에 속하는 데, 오늘날 코모도왕도마뱀이나 아나콘다의 먼 친척이기도 하다.연구진은 킨자리아 아쿠타가 모로코 해안과 접한 대서양에 살던 다양한 최상위 포식자들 중 한 종일 뿐이라고 말한다. 그만큼 당시에는 무시무시한 바다 괴물이 즐비했다는 것이다. 롱그리치 박사는 “이 동물은 언제 어디서나 볼 수 있던 가장 다양한 해양 동물 중 하나였다”며 “해양 파충류와 공룡이 멸종하기 전까지 존재했다”고 설명했다. 킨자리아 아쿠타와 같은 모사사우루스는 공룡과 함께 지구상에서 멸종했다. 이 덕분(?)에 고래나 바다표범과 같은 해양 포유류, 황새치나 다랑어 같은 대형 어류가 번성하는 바다가 열렸다. 오늘날 해양 먹이 사슬에서 최상위 포식자가 더 적은 것도 당시 대멸종 때문이었다.롱그리치 박사는 “지난 6600만 년 동안 생태계 구조에 엄청난 변화가 있던 것 같다”고 지적했다. 그는 “이렇게 다양한 최상위 포식자가 백악기 후기에 존재한 사례는 이례적”이라면서 “오늘날 해양 생태계에서는 이런 현상을 볼 수 없다”고 설명했다. 그러면서 “해양 파충류가 생태계를 변하게 한 뭔가가 있는 것인지, 아니면 먹이나 환경 탓인지는 알 수 없다”며 “당시에는 대형 물고기와 바다 거북, 심지어 해양 파충류에게도 엄청나게 위험한 시기였다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘백악기 연구’(Cretaceous Research) 1일자에 실렸다.

프랑스 몽펠리에대, 고등사범학교 공동 연구팀은 설탕, 흰 밀가루 같은 정제 탄수화물을 많이 먹는 사람은 이성에게 매력이 떨어져 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 3월 7일자에 실렸다. 탄수화물은 인체에 에너지를 공급하는 핵심 영양소다. 그렇지만 설탕, 흰 밀가루처럼 섬유질을 제거한 정제 탄수화물은 체내에서 빠르게 소화되고 흡수되기 때문에 비만, 제2형 당뇨, 심혈관 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 빵, 과자, 면은 정제 탄수화물로 만들어진 경우가 많다. 연구팀은 정제 탄수화물을 많이 섭취하면 외모 같은 비의학적 특성에도 영향을 미칠 수 있다는 이전 연구를 확인하기 위해 프랑스 성인 남녀 104명을 두 집단으로 나눠 실험했다. 연구팀은 한 집단에는 정제 탄수화물로 구성된 고혈당 아침 식사를 주고, 다른 집단에는 통곡물 같은 비정제 탄수화물이 포함된 저혈당 아침 식사를 제공했다. 아침 식사를 하고 2시간이 지난 뒤 사진을 찍어 또 다른 이성 실험 대상자들에게 사진을 보여 주면서 매력도를 평가하도록 했다. 그 결과 고혈당 아침 식사를 한 남성과 여성 모두 저혈당 아침 식사를 한 사람들보다 얼굴 매력도가 낮게 평가됐다. 특히 정제 탄수화물을 만성적으로 섭취한 사람은 매력도가 더 낮은 것으로 나타났다. 연구를 이끈 클레어 버티케(인간진화생물학) 몽펠리에대 박사는 “사회적 상호작용의 중요 요소인 얼굴의 매력이 정제 탄수화물 섭취에 상당한 영향을 받는다는 점을 확인한 연구”라고 밝혔다.

미세플라스틱의 공습 속에 사는 현대인들에게 또 하나의 충격적인 연구결과가 공개됐다. 아직 태어나지 않은 태아의 태반 샘플 전체에서 미세 플라스틱의 흔적이 확인된 것이다. 미국 뉴멕시코대학 연구진은 태반 조직 62개를 대상으로 분석을 실시했다. 태반은 모체와 태아 사이의 물질 교환이 일어나는 장소로, 태아와 모체의 자궁벽을 연결해 영양 공급과 가스교환, 노폐물 배출 등의 기능을 담당한다. 태반은 일반적으로 포유류의 임신 중 발생되는 조직이며, 태아가 모체 속에서 생존 및 성장할 수 있게 하며 태아를 보호하는 역할을 한다. 연구진은 태반 조직 샘플 62개를 분석한 결과 모든 샘플에서 크기가 5㎜ 미만의 미세플라스틱 조각이 포함돼 있는 것을 확인했다. 입자의 정확한 크기는 6.5~790㎍, 태반 1g당 미세플라스틱의 평균 농도는 128.6㎍으로 나타났다.또 샘플에서 발견된 가장 흔한 플라스틱은 비닐봉지와 병에 사용되는 것으로 전체의 54%를 차지했다. 건설현장에서 주로 확인되는 것과 나일론은 10%를 차지했다. 미세플라스틱은 암 발병과 생식력, 치매에 영향을 미치며, 일부 전문가들은 미세플라스틱이 태아를 저체중 상태로 태어나게 할 수 있다고 우려한다. 연구를 이끈 뉴멕시코대학의 매튜 캠펜 박사는 “만약 미세플라스틱이 태반에 영향을 미친다면, 지구상의 모든 포유류 생명체가 영향을 받을 수 있다는 의미”라면서 “우리 환겨이 있는 모든 플라스틱이 분해돼 미세 플라스틱이 되고, 농도가 증가한다. 이 문제는 시간이 지날수록 더욱 악화할 것”이라고 지적했다. 이어 “많은 사람이 태반은 (산모를 통해) 외부로부터의 장벽 역할을 해준다고 생각하지만, 미세 플라스틱으로부터는 안전하지 않은 것 같다”면서 “태반에 미세 플라스틱이 존재한다는 것은 이것(미세 플라스틱)이 발달 중인 태아에게 전달됐을 가능성이 크다는 것을 의미한다”고 덧붙였다.일반적으로 플라스틱은 지방에 대한 친화력이 매우 좋다. 플라스틱에 묻인 기름기가 잘 닦이지 않는 것도 같은 이유다. 탯줄을 통해 성장하는 태아에게 지방이 전달될 경우, 이는 산모를 통해 체내로 들어오는 모든 미세 플라스틱에 대한 일종의 ‘통로’ 역할을 할 수 있다. 연구진은 “미세플라스틱에 노출된 산모와 태아에게 미치는 장기적인 영향에 대해 아직 정확하게 밝혀진 것은 없다”면서도 “미세 플라스틱을 피하기 위해 임신 중 (지방 섭취를 제한하는 등) 식단을 바꾸려고 하면 태아의 건강 문제가 더 악화할 수 있다”고 전했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘독성과학저널’(Toxicological Sciences) 최신호에 실렸다.

인류 역사상 가장 오래된 ‘인류의 키스’와 관련한 기록이 점토판에서 발견됐다. 이는 이전 기록보다 무려 1000년 정도 앞선 것으로 추정된다. 뉴욕타임스의 13일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 영국 옥스퍼드대 및 덴마크 올보르대의 생태학자인 소피 라스무센 박사와 그녀의 남편이자 코펜하겐대학의 트로엘스 아르볼 박사는 인류 최초의 문명인 수메르 문명 당시 남아있는 점토판을 분석했다. 수메르는 서아시아의 메소포타미아 지역에 존재했던 고대 문명으로, 현재까지 알려진 인류 최초의 문명이자 인류 역사상 최초로 문자를 사용한 기록이 남아있는 집단이다. 라스무센 박사와 아르볼 박사가 분석한 점토판은 고대 수메르 도시 네푸르에서 1899년 발굴된 유물로, 이를 최초로 발견한 사람의 이름을 따 ‘바튼 실린더’라고 불린다. 지금으로부터 약 4500년 전인 기원전 2400년 경에 제작된 것으로 알려져 있다.바튼 실린더에는 수메르의 창조 신화에 이어서, 메소포타미아 문명 신화 속 바람의 신인 ‘엔릴’과 풍요의 여신 ‘니후르사그’가 입을 맞추는 장면이 묘사돼 있었다. 라스무센 박사와 아르볼 박사는 “수메르 문명 당시의 키스는 성적인 행위와 관련돼 묘사되어 있었다”면서 “그러나 고대 메소포타미아에서는 결혼식 이외의 이벤트에서 키스하는 것을 허락하지 않았다. 실제로 기원전 1800년대에 쓰여진 한 문헌에는 기혼 여성과 남성 추종자가 키스를 한 뒤 어떻게 타락했는지 자세히 설명돼 있다”고 밝혔다. 이어 “성적으로 활동해서는 안 되는 사람과의 키스는 간통과 동등한 범죄로 간주되었다”면서 “예컨대 여성 사제에게 키스하는 것은 말하는 능력을 박탈하는 것과 동일하게 믿어졌다”고 덧붙였다. 뉴욕타임스에 따르면, 실제로 제국 시대 로마인들은 공개적으로 연인에게 키스하는 행위도 음란한 것으로 간주했다. 위생과 건강상 위험한 행동으로 여겨지기도 했다. 서기 1세기 당시 로마에서는 구순포진(헤르페스 바이러스에 감염돼 나타나는 바이러스성 감염질환)이 유행했기 때문에, 국가적 차원에서 키스를 금지하는 경향이 있었다. 아르볼 박사는 “메소포타미아의 의학 문헌 상당수에서는 ‘부샤누’라는 질병이 언굽돼 있는데, 이 질병이 구순포진과 유사했다”면서 과거 메소포타미아에서 키스가 허락되지 않았던 이유를 시사했다. 라스무센 박사와 아르볼 박사 부부는 논문에서 “키스 문화는 어느 한 지점에서 갑자기 생긴 관습이 아니며, 다양한 문화권에서 공통적으로 존재했을 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 유력 국제학술지 사이언스 최신호에 실렸다.

새해 결심 중 1위로는 항상 ‘금연’이 꼽힌다. 그렇지만 중년 이상의 흡연자 대부분은 결심을 해도 이내 ‘이제 끊어 봐야 무슨 소용이냐’고 생각하는 경우가 많다. 그런데 담배는 어느 나이에 끊더라도 늦지 않다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 캐나다 토론토대 보건대학, 노르웨이 UiT 북극대 공동 연구팀은 흡연자들은 담배를 어느 나이에라도 끊기만 하면 기대 수명이 비흡연자와 비슷하게 늘어난다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디신(NEJM) 증거 의학’ 2월 9일 자에 실렸다. 연구팀은 미국, 캐나다, 영국, 노르웨이 4개국 20~79세 성인 남녀 148만명을 대상으로 1974~2018년 진행된 연구 자료를 정밀 분석했다. 그 결과 현재 담배를 피우는 사람의 사망 위험은 담배를 전혀 피운 적이 없는 사람보다 여성은 2.8배, 남성은 2.7배 높은 것으로 나타났다. 이는 남녀 평균 기대 수명 중 12~13년이 짧은 것이다. 그렇지만 어느 나이에 담배를 끊든 금연을 하고 10년이 지나면 담배를 전혀 피우지 않은 사람과 기대 수명이 거의 같아지는 것으로 나타났다고 연구팀은 설명했다. 3년 정도만 지나도 기대 수명은 최대 6년 길어지는 것으로 조사됐다. 또 40세 이전에 담배를 끊고 이후에 담배를 피우지 않는다면 담배를 전혀 피우지 않는 사람과 기대 수명이 거의 일치하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 프라바트 자 캐나다 토론토대 교수(보건역학)는 “이번 연구에 따르면 담배를 끊는 시기가 빠르면 빠를수록 좋지만 언제 끊어도 늦지 않다”고 말했다.

인류는 해와 달, 별이 있는 우주를 오랫동안 동경했다. 과학기술이 발달하면서 우주 선진국을 중심으로 지구를 벗어나 달, 화성, 소행성과 심(深)우주는 동경의 대상이 아닌 도전과 개척의 대상이 됐다. 지구에서 얻을 수 없는 희귀원소나 먼 미래의 사람이 살 수 있는 거주지를 확보하기 위한 것이다. 실용적 이유 이외에 과학자들이 우주 탐구를 멈추지 않는 것은 ‘광활한 우주에 과연 우리밖에 없을까’라는 근본적 질문에 답하기 위한 것이다. 외계에서 물의 흔적을 찾는 이유도 생명체가 존재하기 위한 최소한의 조건이라고 생각하기 때문이다. 프랑스 릴대학, 소르본대, 파리 PSL 연구대, 파리 천문대, 낭트대, UTINAM 연구소, 영국 런던 퀸 메리대, 중국 지난대 공동 연구팀은 태양계의 여섯 번째 행성인 토성의 위성 중 가장 안쪽에 있는 ‘미마스’에 바다가 존재할 수 있다는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 2월 8일자에 발표했다.이번 연구 결과는 미국 항공우주국(NASA)이 1997년 8월 발사해 2017년 임무를 끝낸 토성 탐사선 카시니호에서 보낸 관측 자료를 분석한 것이다. 태양계 행성들의 위성 표면 아래 바다가 있을 수 있다는 증거는 점점 늘어나고 있지만 실제로 물을 관측하는 것은 어려웠다. 특히 미마스 표면은 수많은 충돌구와 갈라진 틈이 많아 물이 존재하기는 쉽지 않다는 의견이 지배적이었다. 행성이나 위성의 자전운동과 공전 궤도는 내부 물질의 영향을 받는다. 연구팀은 미마스 내부가 암석이 아닌 바다와 같은 물로 차 있을 때 관측자료를 더 잘 설명한다는 결론을 얻었다. 연구팀 계산 결과 바다는 미마스 지하 20~30㎞에 있을 것으로 분석됐다. 시뮬레이션에 따르면 지하 바다는 2500만~200만 년 전에 형성돼 여전히 진화하고 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 발레리 레이니 파리 천문대 박사는 “이번 연구 결과는 태양계 전체의 중간 크기 얼음 위성에는 물이 존재할 가능성이 크며 생명의 흔적을 발견할 수도 있음을 암시한다”고 말했다. 이에 앞서 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 코넬대, 애리조나대, 캘리포니아공과대 제트추진연구소(JPL), 퍼듀대, 노르웨이 오슬로대, 독일 드레스덴 공과대, 스웨덴 룬드대 공동 연구팀은 NASA의 화성 탐사 로버 퍼서비어런스가 화성 예제로 분화구 바닥에서 호수 퇴적층을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 1월 26일자에 실렸다.퍼서비어런스는 예제로 분화구로 주변으로 나 있는 물줄기의 흔적이 남은 삼각주(델타) 지역으로 이동해 관측했다. 이 관측에는 퍼서비어런스에 장착된 ‘림팩스’(RIMFAX)가 쓰였다. 림팩스는 10㎝ 간격으로 레이더파를 발사해 지표면 아래 약 20m 깊이까지 침투해 반사되는 파장을 분석해 물의 존재와 흔적을 탐사할 수 있는 장치다. 이번 발견으로 예제로 분화구가 물로 가득 찬 호수였으며 바닥에 퇴적층이 쌓였다는 사실을 보여주는 것으로 생명체의 흔적을 찾을 가능성을 높였다. 한편 중국과학원(CAS) 연구팀은 중국의 무인 달 탐사선 ‘창어 5호’가 가져온 달 표본을 분석한 결과 달이 기존에 알려진 것보다 더 많이 소행성, 혜성과 충돌했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 물리학 및 재료과학 분야 국제 학술지 ‘극한에서 물질과 방사선’ 2월 7일자에 게재됐다. 연구팀 관계자는 “충돌 분화구 주변 표토에서 스티쇼바이트, 자이페르타이트, 알파 크리스토발라이트같이 초고압, 초고온에서 형성되는 물질들이 다량 발견됐다”며 “이는 우주 물체와 매우 자주 충돌했다는 것을 보여 주는 증거로 달 형성의 비밀을 풀 수 있을 것”이라고 설명했다.

백신을 맞지 않고 코로나19에 감염된 산모가 낳은 아이가 백신을 접종한 산모에서 태어난 아기보다 호흡곤란을 겪을 가능성이 최대 3배 높다는 연구 결과가 나왔다. 29일(한국시각) 미국 캘리포니아대 로스엔젤레스(UCLA) 연구팀은 이번 연구를 위해 코로나19에 감염되기 전 예방접종을 하지 않은 151명을 포함한 총 221명의 임산부가 2020년 4월부터 2022년 8월까지 낳은 신생아 199명의 건강 상태를 조사했다. 그 결과 199명의 신생아 모두 코로나19에 감염되지 않은 채 태어났다. 하지만 임신 중 코로나19에 노출된 경우 호흡곤란으로 이어지는 염증성 연쇄반응이 신생아 기도에서 일어날 수 있다는 사실을 발견했다. 또 백신을 접종한 임산부 아이보다 백신을 접종하지 않은 임산부에게서 태어난 아이는 호흡곤란 발생 확률은 최대 3배 더 높았다. 코로나19 예방접종이 산모 건강뿐만 아니라 신생아 호흡곤란을 막는 방법임을 보여줬다는 점에서 의미가 있다고 연구팀은 밝혔다. 카린 닐슨 UCLA 데이비드 게펜 의대 교수는 “임신 중 코로나19에 감염된 산모에게서 태어난 아이는 출산 직후 호흡곤란이 비정상적으로 높았다”며 “이는 예방접종이 이 합병증을 막아준다는 사실을 보여주는 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구논문은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다.

크고 작은 공룡들이 육·해·공을 지배하고 있었던 중생대 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 육식공룡 티라노사우루스 렉스다. 티라노사우루스처럼 거대 육식공룡 이외 작은 육식공룡들은 어떻게 먹잇감을 사냥했을까. 국내 과학자들이 중심이 된 국제 공동 연구팀은 몸집이 작은 육식 공룡들의 포식 행위를 실험적으로 밝혀내 주목받고 있다. 서울대 생명과학부, 지구·환경과학부, 성균관대 기계공학과, 대구경북과학기술원(DGIST), 미국 미네소타대 지구·환경과학과, 폴란드 국립과학원 동물학 박물관 공동 연구팀은 몸집이 작은 잡식성·육식성 공룡은 작은 깃털이 달린 원시적 형태의 날개를 펄럭거리며 먹잇감을 숨어있는 곳에 쫓아냈을 것이라고 28일 밝혔다. 국내 대표 공룡연구자 중 한 명인 이융남 서울대 교수도 이번 연구에 참여했다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 1월 26일 자에 실렸다. 많은 고생물학 연구를 통해 깃털 공룡의 화석이 발견됐다. 그중 날 수 있는 조류들에게서 발견되는 ‘긴 칼 깃털’(pennaceous feather)을 가진 것은 ‘페나랍토라’라는 작은 공룡들뿐이었다. 문제는 페나랍토라들이 가진 긴 칼 깃털은 날기에는 충분하지 않아 정확히 그 기능이 무엇인지 명확히 밝혀지지 않았다.이에 연구팀은 이런 공룡들이 길달리기새(Geococcyx californianus)나 북방 흉내지빠귀(Mimus polyglottos) 같이 현대 잡식 조류에서 관찰되는 ‘플러시-추적’ 방식으로 먹잇감을 찾았을 것이라는 가설을 세웠다. 플러시-추적 방식은 포식자가 날개와 꼬리를 이용해 먹잇감을 놀라게 해 숨어있던 먹잇감들이 놀라 도망가도록 유도한 다음, 추격해 잡는 방식이다. 연구팀은 약 1억 2400만 년 전에 살았던 공작 크기의 두 발 달린 페나랍토라 류의 포식자 ‘코우딥테릭스’의 크기, 모양, 예상 이동 범위를 바탕으로 ‘로봅테릭스’라는 로봇을 만들어 메뚜기의 행동 반응을 실험했다. 메뚜기는 플러시-추적 행동에 반응하는 대표적 동물이다. 로봅테릭스가 날개를 펼치고 꼬리를 올린 뒤, 날개를 펄럭이는 등 다양한 플러시-추걱 행동을 모방하도록 했다. 그 결과, 실험에 사용된 메뚜기의 93%가 로봅테릭스의 날갯짓에 놀라 숨어 있던 곳에서 튀어나오는 것이 관찰됐다. 또 로봅테릭스가 얼마나 멀리 떨어져 있는지와 날개를 펄럭거리는 정도가 메뚜기가 튀어나와 도망가는 확률과 밀접한 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 연구팀에 따르면 이번 연구는 깃털 달린 날개와 꼬리가 어떻게 진화할 수 있었는지에 대한 새로운 관점을 제공하는 것이라고 강조했다.

손발이 굽는 유전병 ‘샤르코 마리 투스 병’ 치료 길이 열렸다. 26일 의료계에 따르면 염수청 서울대학교 국제농업기술대학원 교수와 최병옥 삼성서울병원 신경과 교수의 공동 연구팀은 희귀난치성 신경질환인 샤르코마리투스병 2Z(CMT2Z)의 발병 기전과 환자 맞춤형 유전자 치료법을 세계 최초로 규명 및 개발했다. 연구팀은 이러한 성과를 지난 16일 국제학술지인 ‘Brain’(IF: 14.5)에 온라인 공개했다. 샤르코 마리 투스병은 1886년 이 병을 처음 설명한 의사 3명의 이름을 딴 신경질환으로, 인구 10만명당 19명에만 발병하는 희귀질환이다. MORC2 유전자 돌연변이로 발생하는 샤르코 마리 투스병의 대표 증상은 보행 장애, 발 모양 변형 및 감각소실 등이다. 증상이 매우 심하면 뇌 장애도 발생하고 휠체어에 의존하여 생활하게 되는데 지금까지 치료제는커녕 발병 원인조차 제대로 알지 못했다. 샤르코 마리 투스병은 삼성그룹 일가가 앓은 것으로 일반에 잘 알려져 있다.공동 연구팀은 CMT2Z의 발병기전을 연구하기 위해서 MORC2 변이를 가진 동물 모델을 제작하고, 변이를 가진 환자의 유도만능줄기세포도 만들었다. 이를 바탕으로 CMT2Z 변이가 단백질 합성 감소를 유도하고 활성산소 중 가장 파괴적인 것으로 알려진 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical)을 증가시켜 신경 손상을 유발함을 밝혀냈다. 또 MORC2 유전자 기능을 회복시키기 위해서 신경 특이적 바이러스를 적용한 유전자 치료제를 개발했다. 연구팀은 동물 실험에서 한 번의 주사 치료로 신경과 근육의 기능이 정상 수준으로 회복되는 결과를 확인했다. 이어 CMT2Z 환자에서 유래된 유도만능 줄기세포를 사용한 실험에서도 동일한 치료 결과를 확인, CMT2Z 환자를 치료할 수 있는 맞춤형 유전자 치료제 가능성을 세계 최초로 제시했다. 현재 유전자 치료제는 9종이 개발돼 시판 중이지만 1회 투여 비용이 수억에서 수십억원에 이른다. 이번 연구 성과에 대해 염수청 교수는 “이번 연구를 통해 샤르코마리투스병 2Z의 발병기전을 최초로 밝히고 환자를 치료할 유전자 치료제를 세계 최초로 제시했다”고 말했다. 최병옥 교수는 “CMT2Z 유전자 치료제의 최적화를 통해 CMT2Z 환자에게 환자 맞춤형 치료와 경제적 부담이 적은 유전자 치료의 기회를 제공할 것”이라고 기대했다. 연구진은 짧게는 5년 내 치료제 상용화를 목표로 하고 있다.

소변 암 진단기업 ‘㈜큐브바이오’가 지난 16일 나스닥 스팩(SPAC) 상장 협약을 맺고, Global Fund LLC를 자문사로 선정했다고 22일 밝혔다. 자문사로 선정된 Global Fund LLC는 미국 워싱턴DC 등에 소재한 스팩 전문 투자사로 미국 현지 다양한 스팩 결성, 자문 및 직접 운영 노하우, DeSPAC 전문 역량과 네트워크를 보유하고 있는 사모펀드다. 또한 다수의 바이오 관련 회사를 상장한 스팩사에 스폰서 투자자로 참여하고 있으며, 바이오 스팩 상장 자문 경험도 보유한 베테랑 자문사다.미국에서의 기업공개(IPO)는 큐브바이오의 성장을 더욱 가속화하고 전세계 지역으로의 사업 확장을 수월하게 할 것으로 기대된다. 큐브바이오는 지난 8월 미국 정부에서 추진하는 암 정복 프로젝트 CANCER MOONSHOT의 민간 협력 컨소시엄인 CancerX의 멤버로 합류하면서 미국 진출에 시동을 걸었다. 이어 KPMG로부터 기업가치 평가를 받고 해외 기관투자자들과 지속적인 소통을 통해 시장의 높은 성장 잠재력을 인정받는 활동을 하면서 이번 스팩 상장 협약의 기틀을 다졌다. 큐브바이오 김재명 부회장은 “전세계 바이오 시장의 4분의 1을 차지하는 미국 시장은 당사의 혁신적인 기술의 가치를 평가받을 수 있는 최적의 시장”이라며 “성공적인 상장을 통해 미국의 바이오 기업들과 협력을 강화하고 미국 정부의 암 관련 사업에 보다 적극적으로 참여할 것”이라고 포부를 밝혔다. 큐브바이오 관계자는 “올해에는 기계약한 홍콩 제이콥슨파마 그룹과의 수출 확대 및 작년 조달청 혁신제품 선정을 통한 국내 정부기관 납품을 위해 최선의 노력을 기울일 것”이라고 말했다. 이어 “분당서울대학교병원과의 임상이 마무리되고 국제학술지 논문발표가 예정되어 있어 이를 통해 기술력을 알리고, 현재 진행중인 미국 외 일본, 대만 등의 국가와 공급계약 체결을 마무리할 예정”이라며, “실적 향상과 함께 미국 나스닥 스팩 상장을 통해 글로벌회사로 성장해 나가겠다”고 계획을 덧붙여 밝혔다. 한편 큐브바이오는 암 검사 접근성을 높이는데 중점을 두고 쉽게 채취가 가능한 소변을 이용하여 소변검체 내 특정 대사물질의 농도측정을 통해 신체 내 암의 유무를 조기에 구분할 수 있는 기술을 개발한 체외진단 전문기업이다. 암 진단 관련 특허 37개를 보유하고 있으며 공동기술개발계약을 체결한 분당서울대학교병원, 싱가포르, 중국, 러시아 등 해외기관과 임상 및 연구를 진행한 바 있다. 이를 기반으로 췌장암 진단 키트 CEED-NOVUS-P, 다중암 진단 키트 CEED-NOVUS 이외에 CEED-PG/PGS 등을 개발했다.

최근 국내 연구진이 다양한 탈모증에 대한 새로운 치료 기전을 규명했다. 미토콘드리아 내에 위치한 알데하이드 탈수소효소(Aldehyde Dehydrogenase2, ALDH2)를 활성화하여 휴지기 모낭을 성장기로 전환시키는 가능성을 제시한 것이다. 서울대병원 피부과 권오상 교수 연구팀은 체내 ALDH2 활성도를 높이면 세포 내 에너지 대사를 촉진해 모발 성장 주기를 조절할 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 머리카락은 성장기와 퇴화기, 휴지기를 순환한다. 성장기에는 피부 밑에 있는 모낭 줄기세포가 활발하게 작동해 머리카락이 새로 자라다가, 휴지기에 들어가면 모발 재생이 중단되고 머리카락이 빠진다. 탈모는 이 순환에 문제가 생기면 발생할 수 있다. 휴지기 이후 성장기가 찾아와야 머리카락이 다시 자라는데, 성장 주기가 진행되지 않으면 가늘어진 모발이 탈락하면서 탈모가 생긴다. 연구팀은 모낭 휴지기를 성장기로 전환할 수 있는 방안을 찾기 위해 체내 세포의 소기관인 미토콘드리아에 있는 ALDH2에 주목했다. ALDH2는 알코올을 분해할 때 나오는 아세트알데하이드를 해독해 산화 스트레스를 완화하는 효소다. 연구팀은 ALDH2이 모발 성장과 산화 스트레스 감소에 어떠한 영향을 미치는지 평가하기 위해 효소 활성도를 평가하는 방식으로 실험을 진행했다. ALDH2 활성화를 유도해 휴지기 모낭과 성장기 모낭에서의 활성도 차이를 분석했다는 것이다.그 결과 ALDH2는 머리카락을 만드는 모낭의 상피 세포층에서 가장 뚜렷하게 발현됐고, 모낭의 성장기에 가장 활성화되는 것으로 나타났다. 모낭 휴지기에는 미미하게 발현됐다. 연구팀은 효소의 활성화 정도가 모낭의 휴지기에는 미미하다가 성장기로 전환했을 때 증가하는 점으로 미뤄보아 이 효소가 모발의 성장을 유도하는 것으로 판단했다. 동물실험에서도 ALDH2 활성화가 모발의 길이 성장을 촉진하고, 모낭의 성장기 전환을 가속하는 것으로 확인됐다. ALDH2를 활성화하면 이미 탈모치료제로 널리 쓰이고 있는 미녹시딜과 유사한 수준의 효과를 내는 것으로도 나타났다. 또 ALDH2 활성화는 모낭 형성과 유지에 관여하는 베타카테닌이라는 체내 단백질 증가에도 긍정적인 영향을 끼쳤다. 이번 연구 결과는 안드로겐성 탈모를 포함한 다양한 탈모에 대한 새로운 치료 전략을 제시할 것으로 기대된다.안드로겐성 탈모는 남성 호르몬인 안드로겐이 모발의 성장을 억제해 모발이 서서히 얇아지고 빠지는 질환이다. 남녀 모두에게 나타나는 세계적으로 가장 흔한 탈모 유형으로, 호르몬뿐만 아니라 유전적·환경적 요인에 의해서도 나타날 수 있다. 권오상 교수는 “ALDH2 활성화가 모낭에 미치는 긍정적인 영향을 확인했고, 모발 성장기 단계 유도를 위한 새로운 치료 전략 가능성이 제시됐다. 탈모 치료 분야에서 혁신적인 접근법을 모색할 수 있게 됐다”라며 “더 나은 탈모 치료법을 개발하고 환자들의 삶의 질 향상에 기여하겠다”라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘저널 오브 어드밴스드 리서치(Journal of Advanced Research)’에 게재됐다. 잠재적 탈모인 1000만명 시대 국민건강보험공단에 따르면 지난 2021년 ‘병적 탈모증’으로 진료를 받은 사람은 25만명에 육박했다. ‘병적 탈모’는 피부염이나 흉터로 인한 탈모로, 건강보험 급여 대상이다. 탈모 치료 인구 중 30대 비중은 22.6%로 가장 높았고, 이어 40대(21.7%), 50대(16.5%) 순이었다. 특히 20대 탈모 치료 인구도 전체의 20%를 차지해 2030 탈모 치료 인구는 전체의 40% 이상에 육박하고 있다. 문제는 이런 원인 없이 머리카락이 빠지는 경우다. 보통 노화나 유전이 원인인데, 보험 적용도 안 되고 병원을 찾지도 않기 때문에 숫자 파악이 쉽지 않다. 일각에서는 증상이 심하지 않거나 잠재 가능성이 큰 모든 탈모인의 숫자를 전부 합치면 1000만명에 달한다는 추정이 나온다. 실제로 엠브레인이 지난해 성인 남녀 1000명을 대상으로 실시한 ‘2023 헤어 관리 및 탈모 관련 인식 조사’ 결과 탈모 증상 경험자 303명 중 20대가 14.1%, 30대 23.4%, 40대 29.0%, 50대 33.3%로 집계됐다. 또한 20대 응답자의 17.2%, 30대의 28.4%, 40대의 35.2%, 50대의 40.4%가 탈모를 경험한 것으로 답변했다. 특히 탈모 비경험자인 697명(69.7%) 중 307명(44%)은 ‘탈모를 겪어본 적 없지만, 예방에 대한 관심은 높다’고 답했다.

중국 연구진이 인간과 유사해 의학 실험에 광범위하게 이용되는 붉은털원숭이를 복제해 2년 넘게 생존시키는 데 성공했다. 16일(현지시간) 영국 BBC 방송 등에 따르면 중국 과학원대학교(UCAS) 연구진은 세계 최초로 체세포 복제를 통해 태어난 포유동물인 ‘복제 양 돌리’ 때와 기본적으로 같은 방법을 이용, 붉은털원숭이 복제에 성공했다. 복제 양 돌리는 지난 1996년 양의 체세포에서 채취한 유전자를 핵을 제거한 암컷 양의 난자와 결합한 뒤 이를 다른 암컷 양의 자궁에 이식하는 방법을 통해 태어났다. 이와 관련해 연구진은 복제된 붉은털원숭이가 2년 전 태어났으며 건강한 상태를 유지하고 있다고 밝혔다. 또 이는 복제 성공을 의미하는 것이라고 전했다. 연구진은 이번에 113개의 배아를 사용했고 이 가운데 11개가 이식됐다면서, 임신에 성공한 것은 2개이며 이 가운데 하나가 태어났다고 설명했다. 지난 2018년 짧은 꼬리 원숭이 복제는 성공한 적이 있으나, 붉은털원숭이 복제는 이번이 처음이다. 연구진은 복제 방법인 ‘영양막 치환술’(trophoblast replacemement)에서 착안해 원숭이 이름을 ‘Re Tro’로 지었다고 한다. 주로 아시아 지역에 서식하는 붉은털원숭이는 인간과 유전적 유사성으로 인해 주로 감염과 면역실험 대상이 되고 있다. 연구진은 붉은털원숭이 복제 성공이 의약품 실험 기간 단축으로 이어질 것으로 기대한다고 말했다. UCAS의 파룽 루 박사는 “모든 윤리적 승인을 받은 뒤 이번 연구를 했다”면서 앞으로는 배아 사용량을 줄이면서 더 많은 복제 붉은털원숭이를 만드는 것이 목표라고 밝혔다. 그러나 동물복지 단체인 영국의 동물학대방지협회(RSPCA)는 동물의 고통이 환자가 얻을 수 있는 즉각적인 이익보다 더 크다면서 깊은 우려를 표했다. RSPCA 대변인은 실험에서 고통받고 힘들어할 수많은 동물과 매우 낮은 성공률에 대해 심각한 우려를 표시한다면서 영장류는 실험용 도구가 아니라 지능과 지각이 있는 동물이라고 강조했다. UCAS의 이번 연구 논문은 국제학술지인 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다.

나이 어린아이를 데리고 외식을 한다는 것은 쉽지 않다는 사실을 부모라면 누구나 경험해봤을 것이다. 이 때문에 식당에 가면 아이를 유아용 의자에 앉혀 놓고 스마트폰이나 태블릿PC로 동영상을 보여주고 있는 모습을 흔히 접할 수 있다. 전쟁 같은 육아 전쟁에서 식사 시간만이라도 잠깐 자유를 얻기 위한 어쩔 수 없는 선택이기는 하지만 장기적 관점에서는 한 번쯤 고민이 필요하다는 연구 결과가 나왔다. 미국 드렉셀대 의대 연구팀은 영유아 시절부터 TV나 스마트 기기 동영상 시청에 노출될 경우, 외부 자극에 둔감해지고 약속을 쉽게 어기거나 타인에 무관심하게 되는 등 비정상적 감각 행동을 보일 가능성이 커진다고 밝혔다. 이런 연구 결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA 소아과학’ 1월 9일자에 실렸다. 미국 의학회의 연구 보고서에 따르면 2014년 기준 미국 2세 이하 어린이는 스크린 사용 시간이 하루 평균 3시간 3분으로 1997년 하루 1시간 19분에 비해 2배 넘게 증가했다. 더군다나 코로나19 팬데믹 상황 이후 영유아와 아동, 청소년의 스크린 사용 시간은 더욱 늘어난 것으로 알려져 있다. 한국언론진흥재단의 조사에 따르면 2021년 기준으로 국내 만 3~9살 아동은 하루 평균 4시간 45분 동안 TV나 스마트 기기를 이용하는 것으로 조사됐다. 이는 세계보건기구(WHO)의 권고 기준을 4배나 넘는 수준으로 알려졌다. 이 같은 상황에서 연구팀은 전미 아동 연구 자료에서 지역 편향 없이 골고루 1471명의 아동을 추출해 생후 12, 18, 24개월 때 미디어 노출 여부 및 정도와 성장 후 생활 태도, 심리상태, 감각 처리능력을 비교 분석했다. 감각 처리능력은 듣고, 보고, 만지고, 맛보는 것과 같은 감각 시스템에 의해 받아들이는 정보와 자극에 효율적이고 적절하게 반응하는 신체 능력을 말한다. 자폐 스펙트럼 장애나 ADHD를 앓는 아이들은 감각 처리능력이 현저하게 떨어지는 것으로 알려져 있다. 분석 결과, 24개월 이전에 영상 미디어에 노출된 아이들은 33개월이 되면 미디어에 노출되지 않은 아이들에 비해 감각 처리능력이 현저하게 떨어지고, 외부 자극에 둔감해질 뿐만 아니라 지나치게 짜증을 내거나 화를 내는 경향이 있는 것으로 나타났다. 생후 12개월 이전에 영상 미디어에 노출되는 아이는 33개월 이후부터 비정상적 감각 행동을 나타낼 확률이 105% 높은 것으로 조사됐다. 또 12~18개월에 영상 미디어에 노출되고, 미디어 사용 시간이 하루 1시간씩 늘어날 때마다 비정상적 감각 행동을 보일 확률은 23% 증가했다. 18~24개월에 미디어 영상에 노출되는 아이들도 사용 시간이 1시간 늘어날 때마다 20% 씩 비정상적 감각 행동 가능성이 커졌다. 연구팀은 어린 시절 스크린 사용 시간이 감각 자극에 대한 뇌 반응을 과도하게 증가시켜서 비정상적 감각 행동을 일으키는 것으로 보고 있다. 미국 소아과학회에서도 18~24개월 미만의 유아들에게는 TV나 스마트 기기 사용을 금지하고, 2~5살 아동들의 디지털 미디어 사용 시간도 하루 1시간 미만으로 제한할 것을 권하고 있다. 연구를 이끈 카렌 헤플러 드렉셀대 의대 교수(소아 정신과학)는 “이번 연구는 스크린 사용 시간은 발달 및 행동 문제 사이에 밀접한 연관성을 갖고 있음을 의미한다”라면서 “무슨 일이 있더라도 2살 미만의 아동에게는 TV든 스마트 기기든 동영상 시청을 못 하도록 하는 것이 가장 좋다”라고 말했다.

중앙암등록본부에 따르면 국내 전체 암 발생 중 5위, 여성에게서 발생하는 암 중 1위가 유방암이다. 유방암은 남녀 모두에게서 발병할 수 있지만, 여성 환자들이 훨씬 많다. 유방암은 발병 초기 자각증상이 없기 때문에 증상이 나타나기 시작하면 암이 상당 부분 진행된 상태인 경우가 많다. 이 때문에 유방암은 다른 암들보다 전이나 재발이 잦은 암으로 알려져 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 유방암의 종양 미세환경에서 유방암세포를 키우고 전이시키는 지방세포를 잡아냈다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘암 연구’(Cancer Research)에 실렸다. 종양 미세환경은 종양이 존재하는 세포 환경이다. 특히 지방세포는 암세포의 성장에 필요한 에너지 공급과 증식을 촉진하는 다양한 분비체를 제공한다. 암세포는 이런 작용을 활성화하기 위해 지방세포의 특성을 바꿔 ‘암 연관 지방세포’로 만든다. 연구팀은 유방암 종양 미세환경에서 발견된 암 연관 지방세포가 FAM3C라는 분비체를 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이 물질은 유방암 종양 미세환경이 변하도록 만들어 가까이 있는 유방암 세포의 생존과 전이를 촉진하는 것을 처음 확인했다. 유방암 초기에 FAM3C 분비체가 증가하면 암 연관 지방세포 생존력을 향상하고 섬유화가 억제된다. 장기 일부가 딱딱하게 변하는 섬유화가 억제되면 다양한 분비체가 암세포에 쉽게 접근할 수 있어 암세포가 커지게 된다고 연구팀은 설명했다. 반대로 유방암 말기에는 암 연관 지방세포가 FAM3C 분비체를 감소시켜 섬유화를 촉진 시키는데, 이렇게 되면 암세포가 다른 부위로 더 쉽게 이동하고 침투할 수 있게 된다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 유방암 초기 단계에서 암 연관 지방세포의 FAM3C 분비체를 억제하면 유방암의 성장과 전이가 억제된다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 박지영 UNIST 교수는 “이번 연구는 암 연관 지방세포가 분비체 FAM3C를 통해 유방암 성장과 전이를 직접 조절한다는 것을 확인했다”라면서 “이번 연구 결과를 바탕으로 유방암 조기 진단 마커와 전이 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.