미국과 러시아가 핵전쟁을 하면 전세계 53억명이 기근으로 사망한다는 연구 결과가 나왔다. 최대 핵보유국 간 전쟁으로 세계 인구의 3분의 2가 굶어죽는다는 분석이다. 미 럿거스대 등 국제 연구진은 핵무기 보유국 9곳이 핵전쟁을 벌이는 시나리오 6가지를 가정하고 컴퓨터 시뮬레이션을 시행했다고 국제학술지 네이처푸드 최신호(15일자)에 발표했다. 미국과 러시아 사이 대규모 핵전쟁이 1가지, 인도와 파키스탄 등 소규모 핵전쟁이 나머지 5가지였다. 그 결과, 모든 핵전쟁은 전쟁이 일어난 도시와 함께 수많은 사람을 없애고 토양과 물을 오염시키지만 직접적인 피해가 가지 않았던 다른 모든 곳에도 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 핵폭발로 인한 화재에서 발생한 그을음과 먼지가 성층권을 뒤덮으면 햇빛이 차단돼 기온이 급격히 떨어지는 핵겨울이라는 기후변화가 일어난다. 그러면 전 세계적으로 작물과 가축, 어획량 등 식량 공급원이 치명적인 영향을 받아 수많은 사람이 굶어죽을 수 있다. 연구진은 기존 연구를 바탕으로 핵폭발로 인해 발생한 버섯구름이 대기 중으로 확산 시 햇빛을 얼마나 차단하는지를 계산했다.해당 데이터를 미국 국립대기연구센터(NCAR)이 지원하는 기후 예측 도구 복합지구시스템모델(CESM)에 입력한 결과, 아무리 작은 규모의 핵전쟁이라도 세계 식량 공급에 치명적인 혼란을 일으키는 것으로 나타났다. 인도와 파키스탄 간 소규모 핵전쟁만으로도 500만t의 그을음과 먼지가 하늘을 덮게 된다. 그러면 5년간 세계 식량 생산량이 7% 줄어 2억 5500만 명이 굶어죽을 수 있다. 양국간 더 큰 규모의 핵전쟁은 4700만t의 그을음과 먼지를 일으켜 기아로 인한 사망자는 25억 1200만 명에 달할 수 있다. 특히 최근 우크라이나 사태로 인해 군사적 긴장이 최고조에 이른 미국과 러시아가 핵전쟁을 벌이면 1억 5000만t의 그을음과 먼지가 일어나 3~4년간 세계 식량 생산량은 90%까지 줄어 53억 4100만 명이 굶어죽을 수 있다. 핵폭발로 인한 직접적인 사망자도 3억 6000명에 달하는 것으로 나타났다. 연구 공동저자 앨런 로보크 럿거스대 석좌교수는 “어떤 규모의 핵전쟁이라도 수십억 명이 죽는다. 유일한 해법은 핵무기 금지뿐”이라고 강조했다. 현재 핵무기 보유국은 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 영국, 파키스탄, 인도, 이스라엘, 북한 등 9개국으로 1만 2700여기 핵탄두를 보유하고 있다. 2017년 채택된 유엔 핵무기금지조약은 세계 66개국이 비준했지만 핵보유국가는 한 나라도 비준하지 않았다.

기후변화는 극한 기상 일상화는 물론 이미 종식이 선언됐던 감염병들까지 재등장 시키고 있다. 정복을 코 앞에 둔 감염병들도 독성이 강화돼 인류를 위협하는 사례도 늘고 있는데 대부분 원인은 항생제 남용 때문이다. 현재 코로나19가 전세계를 휩쓸고 있지만 에이즈와 함께 세계에서 가장 치사율이 높은 질병은 다름 아닌 결핵이다. 이 때문에 세계보건기구(WHO)는 2030년까지 종식시키겠다고 선언했지만, 최근 과학자들은 현재 발견된 상당 수의 결핵균이 약물 내성을 갖고 있다고 발표했다. 결핵 종식이 쉽지 않은 일이라는 말이기도 하다. 영국 옥스포드대 연구진을 중심으로 전 세계 51개국 연구자로 구성된 ‘결핵에 대한 종합 내성 예측’(CRyPTIC·크립틱) 국제 컨소시엄은 현재까지 발견된 결핵균의 절반 이상이 항생제 내성을 갖고 있다고 15일 확인했다. 이 같은 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 11일자에 두 편의 논문으로 실렸다. 결핵은 결핵균이 체내에 침투해 발생하는 질병으로 호흡기 분비물을 통해 옮겨진다. 결핵이라고 하면 폐결핵을 많이 떠올리지만 신장, 신경, 뼈 등 체내 대부분의 조직, 장기에서 병을 일으킬 수 있다. 결핵은 치료와 예방이 가능한 질병으로 결핵균 감염자 85% 이상이 6개월 이상 약물 복용으로 완치될 수 있다. 결핵은 후진국 질병으로 알려져 있지만 2020년 질병관리청의 통계에 따르면 국내 결핵 사망자 수는 1356명으로 법정감염병 중 가장 많고 국내 전체 사망 원인으로도 14위이다. 2020년 기준 전 세계적으로도 987만명의 환자가 발생해 149만명이 사망해 전년도보다 5.6%포인트 증가했다. 이 같은 상황에서 최근 몇 년 동안 항생제 내성을 가진 결핵균들이 속속 발견되고 있어 공중보건의 위협이 되고 있다.연구팀은 크립틱 컨소시엄 실험실들에서 1만 2289종의 결핵균에 대표적인 항생제 13개를 다양한 농도로 처리 실험을 했다. 그 결과, 결핵균의 절반을 넘는 6814종이 최소 하나 약물에 내성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 특히 이 중 4685종은 여러 약물에 내성을 갖고 있으며 대표적인 결핵치료제인 리팜피신으로도 제거되지 않는 것으로 조사됐다. 두 번째 논문에서는 결핵균 1만 228종에 대한 전장유전체상관분석(GWAS) 결과를 실었다. 논문에 따르면 결핵균 대부분이 13개 항생제의 최소 억제농도가 이전에 비해 높아졌다. 즉, 현재 나와있는 항생제로 결핵균을 없애기 위해서는 투여량이 이전보다 더 많아야 한다는 것이다. 연구에 참여한 데릭 크룩 영국 옥스포드대 교수(미생물학)는 “이번 연구는 인류를 위협하고 있는 결핵균의 항생제 내성에 대한 유전적 변이와 현재 상황을 명확히 보여주고 있다”며 “항생제 내성을 일으키는 결핵균 변이체에 대한 이해는 신약 개발과 내성 균주 모니터링에 매우 중요하다”고 설명했다.

힘들거나 즐거울 때나 자기도 모르게 음악을 흥얼거릴 때가 있다. 알고 있는 음악 뿐만 아니라 자신이 즉흥적으로 만든 음을 허밍하는 경우도 많다. 영화나 드라마에서도 음악이 빠진 상태를 생각하면 우리가 받는 감동이나 재미를 느끼지 못할 것이다. 24시간 우리 주변 언제 어디서나 듣게 되는 음악이 인간의 자연스러운 본능이라는 사실이 실험적으로 확인됐다. 캐나다 몬트리올대 심리학과, 몬트리올대 국제 뇌·음악·음향연구실(BRAMS) 연구팀은 음악 교육을 제대로 받지 않은 사람들도 자연스럽게 음악 이론이나 규칙에 맞춰 음악을 자연스럽게 만든다는 것을 확인했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 리포츠’에 실렸다. 학교에서 배우는 음악 이론은 복잡하다. 그렇지만 음악은 음성이나 악기가 만들어 낼 수 있는 모든 음높이의 집합이라는 기본 원칙을 바탕으로 한다. 특히 곡 전반에서 각 음들의 구조와 상관관계를 말하는 조성은 뒤이어 나올 음을 예상할 수 있게 해준다. 전 세계 전통음악을 보면 음계는 서로 다르지만 조성은 다양한 장르와 문화에서 공통적으로 나타나는 특징이다. 이 때문에 일부 학자들은 ‘조성은 인간의 진화된 특성이며 뇌가 음악을 인지하고 기억하고 만들어 내는데 도움을 준다’고 주장하고 있다. 그렇지만 전문가 이외에 일반인들이 조성 규칙을 어떻게 알고 있는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 퀘벡에 사는 음악 교육을 받지 않고, 심지어 음치까지 포함된 성인 남녀 33명을 대상으로 실험했다. 연구팀은 헤드폰과 마이크가 설치된 방음실에서 ‘다’라는 소리만으로 자장가, 춤곡, 슬픈 노래 등을 불러보라고 지시했다. 음치는 일종의 선천적 음악장애로 음높이를 인지하고 만들어 내는데 어려움을 겪는 증상이다. 그 결과, 연구 참가자들은 924곡의 음을 만들어 냈는데 악보로 만들면 30개 음표로 구성된 20초~1분 정도의 음악이었다. 이들이 만들어 낸 음악은, 심지어 음치가 만든 음까지도 음조로 들리는 멜로디를 만들어 낸 것이 확인됐다. 연구팀은 이들이 만든 음악을 컴퓨터로 분석한 결과, 무작위적이고 불규칙한 음으로 즉흥음악을 만들어 냈을 것이라고 생각하기 쉽지만 실제로는 서양 음악 이론에 따른 조성으로 구성된 음을 만들어 냈다는 것이 관찰됐다. 심지어, 음치 한 명과 일부 일반인들은 정식 음악 교육을 11년 이상 받은 전문 음악가(바리톤)가 만든 즉흥음보다 높은 점수를 받았다. 연구를 이끈 이사벨 페레츠 교수(음악신경인지학)는 “이번 연구는 뇌가 음악을 만드는 방식에 대한 그간의 연구를 뒷받침해주고 있다”며 “음치까지 포함해 사람들은 음악 규칙에 대한 암묵적 지식을 타고난다는 것을 의미하는 이번 연구 결과는 음악이 인간의 천성이라는 것을 보여준다”고 설명했다.

지난주 서울, 경기, 인천 수도권을 중심으로 쏟아진 폭우는 곳곳을 물바다로 만들고 인명·재산 피해를 입혔다. 이번 폭우도 극한 기상만 발생하면 들먹이는 ‘기후변화’가 원인인지에 대해서는 분석이 필요하지만 간접적 영향을 끼쳤다는 것을 부인할 수 없다. 많은 기후학자들은 지금처럼 온실가스 배출이 계속돼 온난화가 가속화할 경우 폭염, 가뭄, 홍수 같은 예측 불가한 날씨가 일상화될 것이라고 보고 있다. 과학자들은 이런 기후변화가 이제는 우리 기억 속에서 사라진 감염병들을 다시 불러내고, 감염병의 독성도 더욱 세게 만들 것이라는 우울한 예측을 내놨다. 실제로 지난 10일 영국 런던의 하수에서 소아마비(폴리오) 바이러스가 검출되면서 영국 보건 당국은 비상이 걸렸다. 1945년 원자폭탄이 발명되기 전까지 인류 최악의 감염병 중 하나였던 소아마비 바이러스가 1984년 이후 런던에서 검출된 적이 없다. 영국 정부가 2003년 소아마비 종식을 공식 선언한 지 19년 만에 다시 발생한 것이다.전염병의 제왕으로 오랜 기간 인류를 괴롭혔던 두창(천연두)도 1980년 5월 세계보건기구(WHO)에서 종식이 선언되며 완전히 사라졌다. 그렇지만 지난해 말부터 동물에게서 주로 나타나는 원숭이두창이 인간에게 전염되고 미국, 유럽을 중심으로 사람 간 감염이 확산되면서 WHO는 비상사태를 선언했다. 미국 하와이대 지질환경학과, 지구과학과, 천연자원·환경관리학과, 해양생물학연구소, 위스콘신 메디슨대 공중보건과학과, 스웨덴 예테보리대 해양과학과 공동 연구팀은 기후변화가 홍수, 가뭄, 폭염, 혹한 등 극한 기상을 일상화시키고 사라진 전염병을 불러내고 동물이 주로 걸리던 감염병이 인간을 공격하는 사례는 더 많아질 것이라고 14일 밝혔다. 연구팀은 기후변화가 병원균의 독성을 강화시키고 사람의 면역체계까지 약화시킬 것이라는 분석도 내놨다. 이 같은 연구 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 9일자에 실렸다. 기후변화와 감염병 증가의 관계는 그간 개별 병원균이나 폭염, 홍수 같은 특정 위험에만 초점을 맞춰 분석돼 왔다. 연구팀은 기후 위험과 질병에 관해 연구한 3213개 연구를 정량적으로 재분석하는 메타분석 방식으로 연구했다. 이를 위해 사람을 감염시킬 수 있는 286종의 전염병과 홍수, 가뭄, 혹한, 해수면 상승 같은 10가지 기후 위험의 상관관계를 들여다봤다.그 결과 9종을 제외한 277종의 전염병은 홍수나 폭염 같은 단 하나의 극한 기상만으로도 감염력과 독성이 강화될 것으로 봤다. 인류에게 영향을 끼쳤던 전염병의 58%(218종)는 기상 이변으로 인해 변이가 발생해 이미 독성이 강해졌다. 서아프리카 풍토병으로 치사율 30~50%에 이르는 라사열, 공기나 물을 매개로 발열과 호흡기증상을 수반한 박테리아성 감염병인 재향군인병(legionnaires’ disease) 등은 기상이변으로 병원균의 감염성과 강도가 더 세질 것으로 예측됐다. 또 열대 지역에서 많이 발생하는 라임병, 뎅기열, 말라리아 같은 질병은 감염 지역이 전 세계로 확대될 것이라고 연구팀은 밝혔다. 특히 북극의 온난화가 지구 평균보다 4배 이상 빠르다는 연구 결과는 전염병 확산이 더욱 암울하게 흘러갈 것이라는 예측을 가능하게 한다. 지구과학 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이러먼트’ 8월 12일자에 실린 연구를 보면 북극 온난화가 지구 평균보다 2~3배 빠르다고 알려졌지만 실제로는 4~7배에 이르는 것으로 나타났다. 핀란드 국립기상학연구소, 이스턴 핀란드대 응용물리학과, 노르웨이 국제기상연구센터 공동 연구팀은 1979~2021년 북극권 기상 관측 데이터를 분석해 빠른 북극 온난화를 일컫는 북극 증폭이 가속되고 있다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 또 실제로 북극 대부분 지역은 최근 10년 동안 산업화 이전 대비 0.75도 높아졌고, 스발바르 군도와 러시아 노바야제믈라 군도는 10년 동안 1.25도나 상승했다고 분석했다. 기후변화와 감염병 발생을 연구한 카밀로 모라 하와이대 교수는 “기후 위험이 질병으로 이어지는 만큼 각각의 질병에 대한 대응책을 마련하는 것도 중요하지만 온실가스 배출 감소로 기후변화를 억제할 필요가 있다”고 설명했다.

누구나 한 번쯤 심하게 운동을 하거나 육체 노동을 한 뒤 통증과 함께 극심한 피로를 느낀 경험이 있을 것입니다. 이는 젖산(lactate)이 근육에 쌓이기 때문으로 알려져 있습니다. 2000년대 들어서 근육 피로가 젖산 때문이 아니라 체내 칼륨(K) 이온 변화 때문이라는 연구 결과들이 나오기도 했지만 육체 피로의 정확한 원인은 아직도 명확히 밝혀지지 않은 상태입니다. ●글루탐산 과다 분비로 인지 피로 발생 그런데 책상 앞에 오래 앉아 있는 학생이나 사무직 노동자들도 공부나 업무가 끝난 뒤 육체 노동을 한 것만큼이나 피로감과 두통을 느끼는 경우가 있습니다. 오랜 시간 열심히 생각하는 것만으로도 사람을 지치고 피곤하게 만드는 원인에 대해서는 육체 피로만큼 연구되지 않고 있었습니다. 프랑스 피티 살페트리에대학병원, 파리 뇌연구소(ICM), 뉴로이미징연구센터(CENIR), 소르본대, 파리 정신과·신경과학 대학병원그룹(GHU) 공동 연구팀은 오랜 시간 정신적 노동에 시달리면 ‘글루탐산’(glutamate)이 과다하게 분비돼 ‘인지 피로’(cognitive fatigue)가 발생할 수 있다고 14일 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 8월 12일자에 실렸습니다. 연구팀은 20~39세의 남녀 40명을 두 집단으로 나눠 한 그룹은 복잡한 내용을 암기하고 계산하도록 했고 다른 집단은 상대적으로 더 쉬운 문제를 해결하도록 한 뒤 자기공명분광법(MRS)으로 뇌의 움직임을 측정했습니다. 자기공명영상법(MRI)은 뇌의 해부학적, 구조적 변화를 찾을 때 활용하고, MRS는 뇌의 화학적 변화를 파악할 때 사용하는 검사법입니다. ●글루탐산 뇌 축적 땐 인지기능 저하 그 결과 복잡한 계산과 암기를 했던 집단은 그렇지 않은 사람들에 비해 뇌 전전두엽 피질의 시냅스에 글루탐산의 농도가 높은 것으로 확인됐습니다. 글루탐산이 뇌에 과도하게 쌓여 있는 경우 불안감, 우울감이 증가하고 계산이나 암기 정확도도 현저하게 떨어지는 것으로 조사됐습니다. 강도 깊은 사고활동 시간이 길어지면 뇌에서 신경전달물질인 글루탐산이 많이 분비되고, 글루탐산 부산물이 축적되면서 뇌 독성이 발생한다는 것입니다. 이런 상황이 반복적으로 장기화하면 시냅스 연결까지 약화시켜 기억력 감퇴, 인지조절 능력 상실 같은 문제를 유발시킬 수 있다고 지적했습니다. 심할 경우 뇌종양의 원인이 될 수도 있다고 경고했습니다. 연구팀은 뇌의 과도한 활동으로 인한 인지기능 저하를 막을 수 있는 방법도 제시했습니다. 바로 충분한 휴식과 수면입니다. 수면이나 휴식을 취하면 신경세포와 시냅스에 과다하게 쌓인 글루탐산이 제거된다는 것입니다. 또 많은 사람들이 일이나 공부를 잠깐 쉬고 휴식을 취할 때도 뭔가 다른 특별한 행동을 해야 한다는 강박까지 갖는 경우가 많습니다. 그렇지만 연구팀은 쉴 때는 아무것도 하지 않고 ‘멍 때리는 것’이 뇌에 과다하게 축적된 글루탐산 제거에 효과적이라고 조언했습니다. ●충분한 수면·휴식으로 뇌 쉬게 해야 연구를 이끈 안토니우스 빌러 프랑스 살페트리에대학병원 박사(인지신경과학)는 “이번 연구는 피곤할 때 중요한 결정을 내리지 말아야 하는 이유를 보여 주고 있다”며 “전두엽에서 만들어 내는 대사물질을 측정함으로써 번아웃(탈진) 예측 및 예방에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했습니다. 이번 연구를 보면서 문득 과도한 경쟁 사회인 한국에서 쉴 새 없이 뇌를 혹사하는 직장인과 학생들의 뇌는 괜찮을지 걱정이 됩니다.

‘눈은 마음의 창’이라는 말이 있다. 눈을 보면 그 사람의 마음을 이해할 수 있을 것이라는 이야기이다. 또 사람의 인상 형성에 있어서 눈은 중요한 역할을 한다. 눈이 크고 둥근 사람은 착해보인다는 식이다. 그런데 동물, 특히 중생대에 살았던 공룡의 눈 형태에 따라 무는 힘과 공격성이 다르다는 연구 결과가 나왔다. 영국 버밍엄대 지질학 및 지구·환경과학부 연구진은 티라노사우루스 렉스 같은 대형 육식공룡은 무는 힘이 더 강해지도록 눈의 형태가 좁고 타원형으로 진화됐다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’ 8월 12일자에 실렸다. 많은 동물과 고생물의 눈구멍(안와)은 안구를 수용하는 두개골의 원형 구멍에 불과하다. 그렇지만 연구팀은 대형 육식동물에서는 눈구멍이 먹이를 덮칠 때 두개골이 충격을 흡수하는데 도움이 되도록 진화했을 것이라고 추정했다. 이에 연구팀은 악어 같은 현재 육식동물의 눈구멍과 화석으로 남아있는 중생대 공룡 410종의 눈구멍을 비교했다. 그 결과, 초식 공룡들은 원형의 눈구멍을 갖고 있지만 두개골 크기가 1m가 넘는 대형 육식동물은 어릴 때는 원형이지만 성체가 되면서 눈구멍이 타원형, 열쇠구멍 형태로 가늘고 길게 변했다는 것이 확인됐다. 특히 티라노사우루스 같은 거대 수각류 공룡들은 조상들보다 눈구멍의 형태가 더 열쇠구멍 형태로 진화된 것이 관찰됐다. 연구팀은 눈구멍 형태와 두개골 구조와 기능의 영향을 분석하기 위해 5가지 서로 다른 눈구멍 모양을 가진 공룡 두개골로 시뮬레이션을 했다. 또 티라노사우루스 두개골의 안구 형태를 원형과 타원형, 열쇠구멍 모양으로 가정해 분석했다.그 결과, 열쇠구멍 또는 타원형 눈구멍은 원형 눈구멍에 비해 먹잇감을 강하게 물 때 형태가 덜 변형됐으며 깨물 때 두개골이 받는 압력을 효과적으로 분산시킬 수 있다는 사실이 확인됐다. 눈구멍이 좁아지면서 두개골 내 안구에 사용할 수 있는 공간을 줄이면서 턱 근육에 사용할 수 있는 공간을 늘리고 두개골의 견고성을 강화시켰다는 것이다. 또 연구팀은 눈의 크기가 두개골 성장과 같은 속도로 증가했다고 가정하고 계산한 결과, 티라노사우루스 렉스의 눈은 지름이 최대 30㎝, 무게는 거의 20㎏에 달했을 것으로 나타났다. 연구를 이끈 슈테판 라우텐슈라거 버밍엄대 교수(고생물학)는 “이번 연구는 공룡 진화에 있어서 기능적 균형을 보여주는 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 약물 재창출 기법을 통해 고콜레스테롤혈증 치료제가 항암제로 활용될 수 있음을 확인했다. 카이스트 생명과학과, 가천대 의대 공동 연구팀은 약물 가상 스크리닝 기술을 이용한 신규 항암 치료제 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘세포 사멸과 질병’에 실렸다. 엠토르(mTOR)라는 신호전달 단백질은 암세포에서 비정상적으로 활성이 높아 엠토르 저해를 통해 암을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이와 함께 세포 내 엠토르 단백질에 의해 세포가 스스로를 파괴하는 자가포식 현상을 조절할 수도 있다. 연구팀은 단백질 3차원 구조를 분석해 화합물과 표적 단백질 사이 물리적 상호작용을 찾는 약물 재창출 전략으로 엠토르 억제성 항암제 개발에 나섰다. 약물 재창출은 이미 안전성이 검증된 FDA 승인 약물이나 임상 진행 중인 약물 중에 새로운 기능을 찾는 신약 개발 방식이다. 심혈관 치료제로 개발되던 비아그라를 성기능 개선제로 개발한 방식이다. 약물 재창출은 10년 이상 걸리는 신약 개발 기간을 절반 가까이 줄일 수 있는 방법이기도 하다. 연구팀은 3391종의 약물 라이브러리를 활용해 3차 구조 모델링 기술로 통한 엠토르 활성 저해능력을 보이는 약물만 골라냈다. 이를 통해 연구팀은 현재 가족성 고콜레스테롤혈증 치료제로 활용되고 있는 ‘로미타피드’라는 약물에서 엠토르 활성 억제 가능성을 확인했다. 연구팀은 생화학적, 세포 생물학적 분석을 통해 로미타피드의 항암 효능을 확인했다. 연구팀은 대장암, 피부암 등 암세포에 로미타피드를 처리하면 암세포의 엠토르 활성이 효과적으로 억제되고 자가포식이 유도되면서 암세포가 사멸된다는 것을 관찰했다. 특히 대장암의 경우 기존 화학항암제보다 암세포 사멸 효과가 우수한 것으로 나타났다. 또 고형암 치료용 항암제로 개발되고 있는 면역관문억제제를 로미티피드와 함께 사용하면 면역관문억제제만 사용했을 때보다 항암효과가 높은 것으로 나타났다. 김세윤 카이스트 교수는 “이번에 찾아낸 로미타피드의 새로운 항암 효능 성과는 향후 엠토르 억제, 자가포식 기반 항암제 개발과 임상 활용에 도움이 될 것”이라고 말했다.

의성군의 공룡 발자국에 대한 연구 결과가 국제학술지에 실렸다. 군은 제오리 공룡 발자국과 만천리 아기공룡 발자국에 대한 연구 결과가 국제학술지인 ‘역사 생물학(Historical Biology)’에 게재됐다고 12일 밝혔다. 이와 관련 의성군은 지난달 국가지질공원 인증후보지로 선정되기도 했다. 제오리 공룡 발자국은 1989년 산사태로 처음으로 알려졌다. 1994년에는 공룡 발자국 화석으로는 국내 최초로 천연기념물로 지정됐다. 만천리 아기공룡 발자국은 2005년 발견됐다. 이 발자국과 관련 2008년 세계척추고생물학회는 목이 긴 초식 공룡의 발자국이라고 소개하기도 했다. 국제학술지에 실린 내용은 군이 지난해 제오리 공룡 발자국과 만천리 아기공룡 발자국의 가치규명 발굴을 위해 진주교대 부설 한국지질유산연구소에 의뢰한 학술연구 용역의 결과다. 이번 연구에서 제오리 공룡 발자국은 목이 긴 초식 공룡과 육식 공룡, 두발로 걷는 초식 공룡 등의 발자국으로 확인됐다. 발자국의 갯수는 모두 384개였고, 35개의 보행렬도 확인됐다. 만천리 아기공룡 발자국은 모두 126개였고, 목이 긴 초식 공룡과 육식 공룡, 두 발로 걷는 초식 공룡, 네 발로 걷는 초식 공룡 등의 발자국으로 확인됐다. 특히 이번 연구에선 아기공룡 발자국으로 알려진 2개의 보행렬이 목이 긴 초식 공룡의 발자국이 아니라 네발로 걷는 초식 공룡의 발자국으로 밝혀졌다. 이 연구로 아기공룡이 두 발로 걷다가 네발로 걸었다는 것이 증명됐다. 아기공룡의 이동 속도는 초당 1.12m와 0.68m로 계산됐다. 연구책임자인 진주교대 김경수 교수는 “이번 연구를 통해 세계적으로 희귀한 공룡 걸음걸이를 연구하고 공룡의 행동 양식을 규명할 기회가 주어져 큰 행운이었다. 국제적인 수준의 학술연구 성과를 낼 수 있도록 기회를 주신 의성군에 감사하다”고 말했다. 한편 만천리 아기공룡 발자국, 제오리 공룡 발자국 등은 내년 3월 26일까지 의성조문국박물관에서 열리는 중생대 화석 특별기획전 ‘의성에서 찾은 생명의 흔적’에서 복제품으로 만나볼 수 있다. 김주수 의성군수는 “우리 지역의 가치를 널리 알리기 위해 지질명소 현장에 해설표지판 등 탐방편의시설을 확충하고, 다양한 프로그램을 운영해 지역주민과 탐방객들에게 양질의 관광 및 교육 서비스를 제공할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

휴대전화를 바로 옆에 놔두고도 한참 찾거나, 검색을 위해 인터넷 창을 열고 뭘 찾으려고 했는지 기억이 나지 않아 SNS에 시간을 보내는 경우도 있다. 건망증은 40대 이후 주로 나타나지만, 요즘은 20~30대에서도 건망증 때문에 머리를 쥐어뜯는 사람들이 있다. 이런 건망증이 어쩌면 휴대전화 케이스나 영수증 때문일 수도 있다. 안전성평가연구소 유전체손상연구그룹은 흔히 ‘환경호르몬’으로 불리는 내분비계 교란 물질에 만성 노출되면 불안감 증가, 기억력 저하가 생길 수 있다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 병리학 분야 국제학술지 ‘질병 모델 및 메커니즘’(Disease Models & Mechanisms) 표지논문으로 실렸다. 비스페놀A(BPA)는 휴대폰 케이스, 식품의 용기나 포장재, 영수증 등 일상 생활에서 흔히 접할 수 제품을 만들 때 사용하는 화학물질이다. 문제는 생명체가 BPA에 지속적으로 노출될 경우, 내분비계의 정상적 기능을 방해하거나 혼란을 준다는 점이다. 연구팀은 생활환경 유해물질인 BPA가 신경세포에 미치는 영향을 평가하기 위해 생쥐가 오랜 시간 BPA에 노출되도록 한 다음 대뇌 피질과 기억에 관여하는 해마의 시냅스 형성과 기능 변화, 행동 실험을 했다. 그 결과, BPA에 장기 노출된 생쥐는 시냅스 형성에 주요 역할을 하는 수상돌기가시의 숫자가 그렇지 않은 생쥐보다 30% 가량 적은 것이 관찰됐다. 또 하나의 신경세포가 다른 신경세포를 흥분시키거나 억제 시키는 흥분성 시냅스와 억제성 시냅스의 균형이 맞지 않는 것도 확인됐다. 연구팀은 이번 연구가 BPA 만성노출이 시냅스를 구성하는 단백질 감소를 일으키고 시냅스 형성 장애와 기능 저하를 유발시켜 불안감을 증가시키고 학습, 기억능력을 떨어뜨리는 등 인지기능에 부정적 영향을 미친다는 것을 보여주고 있다고 강조했다. 이병석 안전성평가연구소 독성기전연구부 부장은 “이번 연구 결과는 유해화학물질 장기 노출이 뇌 기능에 영향을 미칠 수 있다는 점을 구체적으로 검증했다는 점에서 의미가 크다”며 “일상에서 흔하게 접하는 비스페놀류와 같은 유해물질을 대체할 수 있는 친환경 소재 개발이 시급하다”고 설명했다.

알츠하이머 치매는 노년을 힘겹게 만드는 대표적인 퇴행성 질환이다. 최근에는 청장년층에서도 알츠하이머 치매가 발생하는 경우도 늘고 있다. 아직까지 알츠하이머 치매를 치료할 수 있는 방법이나 치료제가 없어 많은 연구자들이 치매 정복에 나서고 있다. 국내 연구진이 당뇨와 같은 대사질환을 잡는 단백질로 치매 치료 가능성을 확인했다. 포스텍 생명과학과, 신약개발업체 노브메타파마, 경북대 약대 공동 연구팀은 대사질환 표적 단백질인 ‘페록시솜 증식체 활성화 수용체’(PPAR)를 활성화시키면 알츠하이머 치매 치료가 가능할 것이라는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로테라퓨틱스’에 실렸다. 알츠하이머 치매는 뇌 조직에 베타아밀로이드 단백질이나 타우 단백질 같은 비정상적 단백질 응집체가 만들어지고 만성 염증반응이 생겨 신경세포가 손상되면서 인지기능과 기억력이 감퇴하는 질환이다. 당뇨 역시 체내에 지방이 과다하게 쌓여 인슐린 저항성이 높아져 대사 작용이 이상이 생기고 체내 만성염증도 늘어나면서 생긴다. 알츠하이머 치매와 당뇨 발생 메커니즘이 비슷하다. 이 때문에 알츠하이머 치매를 제3형 당뇨로 부르며 대사질환 연관성을 밝히는 연구들이 속속 나오고 있다. 연구팀은 이 같은 공통점에 착안해 비만이나 이상지질혈증, 당뇨의 치료 표적으로 연구됐던 PPAR에 주목했다. 연구팀은 컴퓨터 가상 스크리닝과 세포 기반 스크리닝 기법을 활용해 PPAR 단백질과 결합하는 활성물질을 개발했다. 연구팀은 이 화합물을 알츠하이머 치매를 유발시킨 생쥐에게 3개월 동안 경구투여했다. 그 결과, 치매로 인해 저하된 기억력과 인지기능이 일반 생쥐와 비슷한 수준으로 회복됐으며 뇌 조직에 쌓인 베타아밀로이드 응집체와 신경교증이 줄어든 것이 확인됐다. 이와 함께 뇌 면역세포에서 만성 염증이 감소됐고 약물이 뇌-혈관 장벽을 통과해 뇌 조직에 효과적으로 전달된 것도 관찰됐다. 연구를 이끈 김경태 포스텍 교수는 “이번 연구는 독성검사, 구조-활성 관계 분석을 통해 알츠하이머 치매 치료에 최적화된 약물을 개발할 것”이라고 설명했다.

많은 비가 내릴 것으로 예보되기는 했지만 지난 8일 하루 동안 수도권을 중심으로 쏟아진 폭우는 서울 강남을 비롯해 곳곳을 물바다로 만들었다. 기상청의 자동기상관측장비(AWS)로 측정된 비공식기록이지만 이번 폭우는 일강수량, 시간당 강수량 모두 역대 최대인 것으로 나타났다. 극한 기상은 비단 한국만의 일이 아니다. 폭염과 가뭄, 홍수 등이 일상화되고 있다. 전문가들은 기후변화가 이 같은 이상 날씨가 더욱 잦아질 것이라는 예측을 내놓고 있다. 이런 상황에서 기후변화가 기존 전염병들의 독성까지도 강화시키고 있단느 연구 결과가 나왔다. 미국 하와이대 지질환경학과, 지구과학과, 천연자원·환경관리학과, 해양생물학연구소, 위스콘신-메디슨대 공중보건과학과, 스웨덴 예테보리대 해양과학과 공동 연구팀은 기후변화가 홍수, 가뭄, 폭염, 혹한 등 극한 기상을 일상화시키고 전염병의 독성을 강화시킬 뿐만 아니라 사람의 면역체계까지 약화시킨다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 8월 9일자에 실렸다. 기후변화가 인수공통감염병 증가를 촉발시키고 인류는 새로운 형태의 질병에 취약하게 된다는 연구들이 많다. 그렇지만 대부분이 박테리아나 바이러스 같은 병원균 형태, 폭염, 홍수 같은 특정 위험, 식품이나 물 같이 감염 매개 유형에 주로 초점을 맞춰왔다. 이에 연구팀은 기후 위험과 질병에 관해 연구한 3213개 연구를 정량적으로 재분석하는 메타분석을 실시했다. 이를 통해 사람을 감염시킬 수 있는 286종 전염병과 홍수, 가뭄, 혹한, 해수면 상승 같은 10가지 기후 위험의 상관관계를 분석했다. 그 결과, 9종을 제외한 277종의 전염병은 최소 하나의 기후 위험에 의해 감염력과 독성이 강화될 것으로 예측됐다. 그런데, 인류에게 영향을 끼쳤던 전염병의 58%(218종)은 이미 기후 위험으로 변이를 일으켜 독성이 강해진 것으로 분석됐다.서아프리카 풍토병으로 치사율 30~50%에 이르는 라싸열, 공기나 물을 매개로 발열과 호흡기증상을 수반한 박테리아성 감염병인 재향군인병(legionnaires’ disease) 등은 기후변화로 병원균의 감염성과 강도가 더 세질 것으로 예측됐다. 또 열대, 아열대 지역에서 많이 발생하는 라임병, 뎅기열, 말라리아 같은 질병은 온난화로 인해 감염지역이 이전보다 늘어날 것이라고 연구팀은 밝혔다. 이번 연구를 주도한 카밀로 모라 하와이대 교수는 “이번 연구는 지속적인 기후변화 상황에서 인류의 건강이 추가로 위협받게 될 것이라는 점을 보여주고 있다”며 “기후 위험이 질병으로 이어지는 만큼 각각의 질병에 대한 대응책을 마련하는 것도 중요하지만 온실가스 배출 감소로 기후 변화를 억제할 필요가 있다”고 설명했다.

학창시절 누구나 한 번쯤 ‘공부를 잘 하려면 엉덩이가 무거워야 한다’는 말을 들어봤을 것이다. 오랜 시간 인내심을 갖고 집중하는 것이 성적 향상의 지름길이라는 말이다. 또 일을 할 때 명확한 목표를 갖고 추진하는 힘이 필요하다는 말도 있다. 그런데 새로운 것을 배울 때 이런 지나친 목표지향성과 집중력이 오히려 방해 요소가 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 대구경북과학기술원(DGIST), 영국 그리니치대, 헝가리 외트뵈시 로란드대, 인지신경과학·심리학연구소, 프랑스 클로드 베르나르 리옹1대학 공동 연구팀은 기능성 자기공명 영상(fMRI) 기술을 활용해 통계적 학습과 뇌의 신경학적 연결망 관련성을 규명했다고 9일 밝혔다. 이 연구는 인간이 새로운 것을 학습하는 능력에 대한 비밀을 풀 수 있는 기반이 될 것이라는 평가를 받고 있다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’에 실렸다. 통계적 학습은 주어진 환경에서 스스로 규칙성을 파악하고 적응해 다른 문제를 해결할 수 있는 인지능력이다. 지금까지는 뇌의 여러 영역들이 어떻게 통계적 학습을 가능케 하는지 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 20대 성인 남녀 31명을 대상으로 컴퓨터를 이용해 ASRT라는 통계적 학습을 시키면서 fMRI로 활성화되는 뇌 영역을 촬영했다. 그 결과, 전두엽에 있는 상전두회(superior frontal gyrus)를 중심으로 펼쳐진 하향조절에 관련된 영역과 연결망이 관련돼 있다는 것이 확인됐다. 상전두회는 기억과 충동 억제에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 뇌 부위이다. 연구팀에 따르면 해당 영역의 연결 강도가 약할수록 통계적 학습을 잘하는 것으로 나타났다. 목표지향적 행동이나 집중도와 관련있는 뇌 영역의 개입을 줄이는 것이 새로운 것을 배우고 익힐 때 도움이 될 수 있다는 말이다. 연구를 이끈 전현애 DGIST 교수는 “이번 연구는 통계적 학습에 관여하는 신경학적 연결망이 뇌의 어느 부위에서 일어나는지 활성화되는지 확인하고 뇌 연결망을 중심으로 학습 능력을 높이기 위한 새로운 방법 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

“왜 근육에는 암이 없을까?” 영남대학교 체육학부 지현석 교수가 이 질문에 대한 해답에 접근할 수 있는 연구 결과를 발표했다. 최대 심박수의 90%에 달하는 고강도 유산소 운동이 어떻게 대장암세포 증식을 효과적으로 억제하는지에 대한 것이다. 연구팀은 동물실험 중 ▲운동을 하지 않은 건강한 군(그룹) ▲고강도 유산소 운동을 한 건강한 군 ▲운동을 하지 않은 암 걸린 군 ▲고강도 유산소 운동을 한 암 걸린 군 등 총 4개의 그룹을 관찰했다. 연구팀은 이 네 그룹의 근육 유전자 발현상태를 분석해 고강도 유산소 운동에 의해 조절되는 골격근에서 유래하는 4개의 암 억제 인자를 찾아냈다. 이 암 억제 인자의 발현조절을 통해 대장암세포의 증식을 20%까지 억제시킬 수 있다는 것을 연구를 통해 확인했다. 특히, 이번 연구에서는 초기 연구 디자인 단계에서 유산소운동을 통해 체력을 키워놓은 상태의 마우스(생쥐) 암모델을 만들고 실험을 수행했다는 점에 주목할 필요가 있다. ‘운동의 생활화’에 대한 효과 검증을 위해서다. 지 교수는 “이번 연구 결과로 운동의 생활화, 최적 운동의 필요성과 효과에 대한 인식을 전환하는 계기가 될 수 있을 것이다. 또한 이번에 찾아낸 골격근 유래 암 억제 인자가 운동프로그램 개발, 신약개발후보물질 발굴, 임상시험 등에도 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 이번 연구는 지 교수가 제1저자 및 교신저자, 카이스트 생명화학공학과 김유식 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 ‘고강도 유산소 운동에 의한 골격근 유래의 암 억제 인자를 조절하는 메카니즘과 관련하여’라는 제목의 논문으로 저명 국제학술지 <프론티어스 인 몰레큘러 바이오사이언스>(Frontiers in Molecular Biosciences, 영향력지수(IF) 6.113)에 게재됐다.

나이가 들면 젊었을 때보다는 기억력이 감퇴된다. 치매나 파킨슨병처럼 퇴행성 신경질환을 앓을 가능성도 높아진다. 지금까지는 이 같은 증상과 질환들이 나이들면 당연히 발생하는 것으로 알려졌지만 국내 연구진이 노화로 인해 뇌의 기억 중추에 비정상적 세포가 증가하기 때문이라는 사실을 처음으로 확인했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 노화된 뇌와 치매가 발생한 뇌에서 지금까지 알려지지 않은 새로운 종류의 별아교세포를 발견했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 이번에 발견된 세포에 ‘아프다’(APDA·AutoPhagy-Dysregulated Astrocyte)라는 이름을 붙이고 이 세포가 시냅스의 숫자와 기능 유지에 악영향을 미친다는 사실을 규명했다. 이번 연구 결과는 노화의학 분야 국제학술지 ‘네이처 노화학’(Nature Aging)에 실렸다. 별아교세포는 뇌와 척수에 다량으로 존재하는 별모양의 신경 교세포이다. 미세한 잔가지를 통해 수만 개의 시냅스를 감싸고 있으며 글루타메이트, 가바와 같은 신경전달물질과 이온의 농도를 조절해 손상된 뇌와 척수 조직의 재생에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 별아교세포가 신경세포간 접합점인 시냅스를 생성하거나 제거할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 그렇지만 별아교세포의 기능이 노화과정에서 어떻게 변하는지는 명확히 밝혀내지 못했다. 이에 연구팀은 단일 세포RNA 시퀀싱 분석으로 통해 노화된 뇌나 치매 뇌에는 염증성 별아교세포 이외 새로운 별아교세포가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 이번에 발견한 새로운 별아교세포 아프다는 기억과 밀접한 관련이 있는 해마 부위에서만 생겨났다. 또 아프다는 세포 내 불필요한 단백질을 제거하는 자가포식 과정에서 생겨나는 오토파고좀이라는 물질을 과다 축적시킨다는 사실을 발견했다. 아프다 세포들에서는 단백질들이 원래 있어야할 위치에서 벗어나면서 시냅스를 만들거나 제거하는 능력을 상실하게 된다. 노화가 발생하지 않은 생후 9개월 생쥐에게 단백질 합성 및 분해를 억제시키면 뇌에서 아프다 세포가 만들어진다는 것을 확인했다. 아프다 세포가 늘어나면 노화된 뇌에서처럼 시냅스가 손상되고 뇌인지 기능이 저하된다는 사실도 밝혀냈다. 연구를 이끈 정원석 카이스트 교수는 “현재 노화 극복을 위해 세포 성장과 분열을 촉진하는 물질을 억제하려는 연구들이 많지만, 이 같은 시도들이 오히려 비정상적인 아프다 세포 생성을 촉진할 수도 있다”며 “노화에 따른 인지기능 저하를 일으키는 새로운 원인을 제시한 만큼 뇌기능 회복을 위한 치료법을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

한국의 8월 날씨는 기온이 높고 습한 것이 특징이다. 식품의약품안전처 통계에 따르면 날이 더워지기 시작하는 5월부터 식중독 환자들이 늘어나 8월에 식중독 환자가 가장 많이 발생한다. 식중독은 음식물이나 식재료의 신선도와 밀접한 관계를 갖기 때문이다. 국내 연구진이 식중독의 원인인 식재료의 신선도를 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 한국생명공학연구원 감염병연구센터, 서울대 화학생물공학부, 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터 공동 연구팀은 육류가 부패하면 발생하는 유해물질을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 휴대용 전자 코를 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 육류의 부패 여부를 판정할 때 사용하는 방법으로는 관능 검사, 세균 검사, 화학적 분석이 있다. 세균 검사나 화학적 분석 검사는 시료를 채취해 별도의 전처리 과정을 거쳐 검사해야 하기 때문에 시간이 걸리고 현장에서 활용하기 어렵다. 이 때문에 현장에서는 육안으로 부패 여부를 판단하는 관능 검사와 육류 보관 방법을 점검하는 것에 그치고 있다. 연구팀은 앞서 육류가 부패하면 발생하는 카다베린, 푸트레신이라는 화합물을 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에는 법에서 정한 부패 판정 기준 중 하나인 암모니아를 측정할 수 있는 센서를 추가한 전자 코를 개발했다. 단백질이 부패할 때 악취를 발생시키는 황화수소를 측정하고 기존에 개발된 카다베린, 푸트레신 측정 센서도 민감도를 높여 육류의 신선도를 더욱 정밀하게 측정할 수 있게 개선한 것이다. 또 측정 결과는 스마트폰 어플리케이션(앱)을 통해 그래프로 확인할 수 있도록 해 육류의 신선도를 한 눈에 파악할 수 있도록 했다. 연구를 이끈 권오석 생명공학연구원 박사는 “이번에 개발한 전자 코는 육류가 부패하면 발생하는 여러 종류의 물질을 동시에 측정할 수 있을 뿐만 아니라 육류 부패와 온도, 습도 같은 환경요소 간 상관관계를 분석할 수 있는 기초기술”이라며 “육류 신선도 판정 기준인 암모니아에 대한 측정도 가능해져 현장 활용도를 높였다”고 말했다.

고추장의 체지방·내장지방 개선 효과를 입증한 논문이 국제 학술지에 등재됐다. 우리 장류가 세계인의 입맛을 사로잡을 글로벌 식품으로 성장할 기반이 하나 더 추가됐다. 한국농수산식품유통공사(aT)는 전북 순창군 발효미생물산업진흥원, 원광대병원 가정의학과 한아름 교수팀과 피시험자 60명을 대상으로 고추장의 체지방 개선 효과에 대한 인체효능평가를 진행했다고 4일 밝혔다. 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용해 평가를 분석한 연구팀은 고추장 섭취가 내장지방 함량을 감소시키고 혈중 지질 농도를 개선시키는 효과가 있음을 과학적으로 증명해 냈다. 관련 연구논문은 국제 영양학회지 뉴트리언츠에 지난달 등재됐다. aT는 “논문에서 고추장의 항비만 효과를 규명했을 뿐 아니라 섭취 시 장내 미생물 변화를 확인해 K고추장의 우수성을 알리는 과학적 근거를 확보했다는 데 그 의미가 크다”고 밝혔다. 전통 고추장의 체지방 개선 관련 연구는 꾸준히 진행돼 왔지만 주로 고추장의 원료나 고추의 특정 성분인 캡사이신을 주로 취급했다. 고추장의 효능에 관한 연구가 정식 논문 형태로 해외 학술지에 등재된 건 2016년 이후 두 번째다. 김춘진 aT 사장은 “김치는 물론 떡볶이, 비빔밥 등 세계인을 사로잡은 한국의 매운맛 열풍으로 최근 고추장 수출이 증가하고 있다”면서 “이번 논문 등재를 계기로 고추장 수출이 더욱 활기를 띨 것으로 기대한다”고 말했다.

미국 예일대 연구팀이 죽은 지 1시간이 지난 돼지의 심장 등 장기를 되살리는 데 성공했다. 장기이식 수술의 성공 가능성을 높이고 이식 가능한 장기의 수가 대폭 늘어날 수 있다는 기대뿐 아니라 손상된 장기의 복구에 도움을 줄 수 있다는 희망이 제기된다. 네나드 세스탄 예일대 교수가 이끄는 연구팀은 3일(현지시간) 죽은 돼지의 심장과 뇌, 간, 신장 등 주요 장기의 기능을 다시 활성화한 실험 결과를 국제학술지 네이처에 게재했다고 뉴욕타임스 등이 보도했다. 세스탄 교수는 2019년 죽은 지 4시간이 지난 돼지의 뇌 일부 기능을 되살려 주목받은 신경과학자다. 연구팀은 이번 실험을 위해 농장에서 사들인 보통의 돼지들을 마취 상태에서 심정지를 시켰다. 그 후 죽은 돼지의 혈관에 인공적으로 만든 ‘오르간엑스’(OrganEX)라는 혈액대체재를 투입했다. 오르간엑스는 영양분과 항염증제, 혈액응고방지제, 세포사 예방제, 신경차단제와 인공 헤모글로빈, 돼지 피 등이 섞인 특수용액이다. 그러자 죽은 돼지의 심장이 다시 뛰기 시작했고, 간에서 알부민(혈장 단백질의 구성성분)이 생성되고, 신장과 뇌세포 기능이 회복되는 등 신진대사 활동이 일어났다. 연구팀은 논문에서 이번 실험이 14일간 지속됐다고 밝혔다. 이번에는 오르간엑스에 신경차단제를 투입해 실험 중 돼지의 몸이 움직이는 현상이 관찰됐지만 의식은 돌아오지 않은 것으로 판정됐다. 반면 실험대조군 돼지들의 반응은 전혀 달랐다. 오르간엑스 대신 사후에 인공심폐장치인 ‘에크모’(ECMO) 치료만 한 돼지들은 장기가 부어올랐고, 몸이 뻣뻣해지는 사후경직과 자줏빛 반점이 관찰되는 전형적인 ‘죽음’ 현상이 일어났다. 네이처지 발표에 앞서 오르간엑스 등의 기술 특허를 출원한 예일대는 현재로선 이 같은 연구가 사람에게 적용되는 건 한참 멀었다고 강조했다. 하지만 뇌사 환자의 사후에 이뤄지는 장기 이식의 성공률을 획기적으로 높일 수 있고, 이번 실험처럼 사체에서 되살린 장기의 이식 여부 가능성 등이 확인되면 의학의 새 지평을 열 수 있다는 기대감이 크다. 이 연구로 인해 삶과 죽음에 대한 생물학적 경계가 모호해지는 등 윤리적 문제가 제기될 것이라는 지적도 나온다. 뉴욕대 생명윤리학자 아서 캐퓰런은 “죽음을 순간이 아닌 과정으로 볼 경우 죽음에 대한 모든 정의가 도전받게 된다”고 짚었다.

현재까지 인류가 관측한 것 중 가장 먼 거리에 위치한 고대 별의 모습이 제임스 웹 우주망원경(JWST·웹 망원경)에 포착됐다. 지난 3일(현지시간) 미국 스페이스닷컴 등 외신은 웹 망원경이 지구에서 약 129억 광년 떨어진 별 ‘어렌델’(Earendel)을 관측했다고 보도했다. 지난달 30일 웹 망원경이 포착한 어렌델은 '새벽별' 이라는 의미로 우리의 태양보다 질량은 최소 50배 이상 크고 수백만 배 밝을 것으로 추정된다. 특히 별까지의 거리가 무려 129억 광년이라는 것은 빅뱅이 일어난 후 약 9억 년 만에 생성됐다는 의미로 이는 1세대 별의 형성 과정을 밝힐 수 있는 중요한 관측으로 평가된다.처음 어렌델의 존재가 밝혀진 것은 웹 망원경의 '선배' 허블우주망원경 덕이다. 앞서 지난 3월 존스홉킨스대 등 국제공동연구팀은 허블우주망원경으로 어렌델이 방출한 빛을 관측했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처’에 발표하며 그 존재를 최초로 알렸다. 이번에 웹 망원경은 허블에 이어 다시 어렌델을 관측한 것이지만 사실 일반인들의 눈으로는 사진 상으로도 잘 보이지 않는다. 공개된 사진을 보면 어렌델은 밝게 빛나는 수많은 천체가 아닌 오른편 중앙 하단 작은 점 수준으로 자리잡고 있다. 이는 물론 인간의 머리로는 상상할 수도 없는 먼 거리 때문인데 그나마 이를 관측하게 했던 것은 중력렌즈 효과 덕분이다.거대한 은하단의 중력은 시공간의 구조를 왜곡시켜 중력렌즈를 만들어 내는데 지구와 어렌델 사이에는 거대한 은하단인 WHL0137-08이 존재한다. 이 은하단 덕에 은하 뒤 먼 천체의 빛을 증폭시켜 허블이나 웹 망원경 등으로 관측할 수 있는 것. 다만 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다. 아무리 웹 망원경과 같은 최첨단 망원경으로도 이같은 먼 천체를 관측하는 것은 우주의 도움이 없으면 불가능한 셈이다. 

귀여운 외모로 전세계적인 사랑을 받고있는 자이언트 판다의 '친척'이 오래 전 유럽에도 서식했다는 연구결과가 나왔다. 최근 불가리아 국립자연사박물관 등 공동연구팀은 약 600만 년 전 유럽의 습지에 살았던 자이언트 판다의 신종(학명·Agrirctos nikolovi)을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘척추고생물학 저널’(Journal of Vertebrate Paleontology) 최신호에 발표했다. 자이언트 판다는 지금은 중국에만 있는 종(種)으로, 대부분 쓰촨성(四川省)을 중심으로 서식하며 현지에서는 국보로 간주된다. 이번 연구는 판다의 친척 뻘이 오래 전 유럽에도 서식했다는 것으로 그 증거는 화석으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 판다의 화석은 흥미롭게도 40년 이상이나 정체를 모른 채 불가리아 자연사 박물관에 소장되어 있었다. 이 화석은 한 동물의 어금니와 송곳니로 지난 1970년 후반 석탄 매장지에서 처음 발굴됐으나 지금까지 정체를 밝혀내지 못했다.연구를 이끈 이반 스파소프 교수는 "이 화석의 정체가 무엇인지 나이가 어떻게 되는지도 모른 채 그대로 방치됐었는데 이제서야 판다의 화석임을 알게됐다"면서 "이 고대 판다가 현대 판다의 직접적인 조상은 아니지만 가까운 친척에 해당된다"고 설명했다. 　 연구팀에 따른 이 판다는 약 600만 년 전 숲이 우거진 늪지대에서 살았으며 지금의 판다보다 덩치가 약간 작았다. 또한 현재의 판다가 대나무만 먹는 것과 달리 이 고대 판다는 부드러운 식물을 포함해 다양한 채식을 했을 것으로 추정됐다. 그렇다면 왜 이 판다는 멸종의 길을 걸었을까? 이에대해 연구팀은 기후변화에 주목했다. 스파소프 교수는 "과거 기후변화로 지중해 분지가 말라 주변 환경이 변화하면서 판다가 멸종했을 수 있다"면서 "남유럽에서 중신세(中新世) 말기 기후변화가 건조화로 이어지면서 마지막 유럽 판다의 존재에 악영향을 미쳤을 가능성이 높다"고 밝혔다. 

최소 3억 7000만년 전 인류가 사냥해 잡아먹었던 매머드와 새끼 매머드의 화석 더미가 발견됐다. 이는 인류가 기존에 알고 있었던 것보다 약 1만 7000년 더 일찍 북미에 정착했다는 것을 의미한다는 분석이 나왔다. 미국 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 연구진은 2013년 남서부 뉴멕시코주(州)에서 발견된 매머드와 새끼 매머드의 뼈 화석을 분석했다. 뼈 화석 속 콜라겐을 추출해 탄소 연대를 측정한 결과 3만 6250~3만 8900년으로 추정됐다. 해당 뼈 화석의 95%는 성체의 것이었고, 둔기로 인한 충격 및 도살의 흔적과 골절 등이 특징이다. 특히 매우 심한 두개골 골절이 확인됐고, 이는 당시 인류가 매머드를 사냥하면서 남은 흔적으로 추측됐다.또 고해상도 X레이 단층 촬영을 통해 뼈 화석을 분석한 결과, 갈비뼈와 척추뼈에서 기름 제거에 이용할 목적으로 뚫은 구멍이 확인됐다. 이 구멍은 날카로운 도구를 이용해 매우 정교하게 만든 것으로 보인다. 뼛조각 주위에서는 불의 흔적도 발견됐다. 연구진은 화석이 발견된 주변의 퇴적물을 분석했고, 그 결과 낙뢰나 산불이 아닌 지속적이고 통제된 환경에서 만든 불의 흔적이라고 결론 내렸다. 이는 당시 인류가 매머드 사냥으로 얻은 고기를 먹으려고 일부러 불을 만들고 이용했다는 것을 의미한다. 이 밖에도 뼈 화석이 발견된 현장에서는 당시 인류가 사용한 것으로 추정되는 도구도 발견됐다. 수만 년 전 인류는 가장자리가 마모된 뼛조각으로 사냥한 매머드를 도축한 것으로 보인다.연구진은 이번 발견이 빙하기 당시 아시아와 북아메리카를 이어주던 좁고 긴 땅인 일명 ‘베링 육교’가 만들어지기 이전, 함께 사냥하고 생활했던 일종의 사회가 존재했음을 의미한다고 분석했다. 학계에서는 1만 1500~1만 6000년 전 클로비스인(人)으로 불리는 수렵민이 처음으로 베링 육교를 건너 북아메리카 대륙에 이주했다는 설이 가장 지배적이었다. 아시아에 살던 클로비스인의 조상은 빙하기로 인해 해수면이 낮아지며 생긴 베링 육교를 건너 알래스카에 도달했다고 알려졌다.그러나 이번 매머드 뼈의 분석 결과는 인류가 북미에 정착한 시기가 기존 예상보다 약 1만 7000년가량 빨랐을 가능성을 제시한다. 연구를 이끈 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 티모시 로우 박사는 “일부 과학자들은 북미에 적어도 두 개의 혈통을 가진 인류가 존재했을 것으로 보인다. 이는 클로비스인과는 다른 유전 혈통을 가진, 클로비스 이전의 사회를 의미한다”고 말했다. 이어 “이번 연구는 북미 대륙에서 클로비스인 이전 사회에 대한 증거가 될 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 생물학분야 국제학술지 ‘생태와 진화의 최전선’(Frontiers in Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.