미국 텍사스주 수돗물에서 일명 ‘뇌 먹는 아메바’로 알려진 네글레리아 파울러리가 검출돼 재난 사태가 선포된 가운데, 또 다른 지역에서는 토양에서 유사한 성격의 아메바로 사망한 사례가 알려졌다. 사이언스타임스 등 현지 과학 매체의 25일 보도에 따르면 조지아주에 사는 82세 남성은 토양에서 자란 것으로 추정되는 아메바에 감염된 뒤 사망했다. 미국 국립생명공학정보센터는 이 남성의 부검을 실시했고, 그 결과 뇌에서 융해괴사가 발견됐다. 융해괴사는 뇌백질부에서 나타나는 괴사 중 하나로, 조직단백성분의 융해가 분해 효소의 영향으로 강하게 발생하면서 조직이 괴사하는 현상이다. 사망한 남성의 뇌 조직 괴사를 유발한 것은 가시아메바(또는 아칸타모에바)로, 네글레리아 파울러리와 마찬가지로 수돗물뿐만 아니라 토양에서도 서식하는 원생동물이다. 사례에 소개된 남성은 화초를 돌보는 과정에서 토양에 있던 아메바에 감염된 것으로 추정됐다. 가시아메바로 인한 괴사 현상은 아메바에 노출된 뒤 단 몇 시간 만에 발생할 수 있는데, 이 남성의 경우 아베마 감염 진단을 받은 뒤 9일 만에 사망했다.사례 연구에 참여한 에모리대학의 이샨 메타 박사는 “가시아메바에 대한 정보는 다른 아메바에 비해 충분하지 않기 때문에, 어떤 종류의 토양과 환경에서 번성하는지에 대해 잘 알지 못한다”면서 “다만 호흡계를 통해 혈류로 들어가 질환을 유발했을 가능성이 있다”고 설명했다. 이어 “사망한 남성은 림프종 관련 질환 병력이 있었지만 화학치료 등은 받지 않았다”면서 “고령으로 면역력이 약해진 상황에서 가시아메바에 노출돼 사망한 경우는 11건 정도 밖에 보고되지 않았다”고 덧붙였다. 전문가들은 이 유형의 아메바가 네글레리아 파울러리와 마찬가지로 주로 신경학적 증상을 유발할 수는 있지만, 토양에서 자란 가시아메바에 의해 사망에 이르는 사례는 매우 희귀하므로 지나친 우려를 할 필요는 없다고 입을 모았다. 자세한 사례는 미국 매사추세츠 의학협회에서 발행하는 국제학술지 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨(NEJM)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

코로나19가 유럽에서 재확산하는 기미를 보이는 등 꺾일 기미가 보이지 않고 있다. 국내에서도 방역당국은 추석 연휴를 맞아 코로나19 대규모 확산에 촉각을 곤두세우고 있다. 게다가 선선한 바람이 불면서 계절성 독감의 계절이 되기도 했다. 이렇듯 각종 병원성 바이러스 때문에 많은 사람들이 바이러스나 박테리아라고 하면 신경을 곤두세우곤 한다. 그런데 바이러스가 꼭 생태계에 꼭 문제만 일으키는 것은 아니다. 최근 식물학자들은 식물에 치명적인 곰팡이를 유익한 물질로 변환시키는 바이러스를 발견해 주목받고 있다. 중국 화중농업대 농업미생물연구실, 허베이성 식물병리학연구소, 덴마크 코펜하겐대 식물·환경과학과 공동연구팀은 곰팡이 바이러스로 불리는 진균바이러스(mycovirus)가 식물의 면역체계를 강화시켜 더 건강하고 생장할 수 있게 도울 뿐만 아니라 질병에 대한 저항력을 높여준다고 1일 밝혔다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘분자 식물학’(Molecular Plant) 9월 30일자에 실렸다. 유채꽃하면 제주도 넓은 벌판을 노랗게 물들이는 장면이 떠오른다. 겨자과에 속하는 유채는 가을에 파종해 겨울을 보낸 뒤 3~4월에 꽃이 피기 시작하고 5월에는 절정을 이룬 뒤 열매를 맺는다. 유채 잎은 쌈 채소로 먹고 종자는 기름의 원료로도 사용된다. 부침개나 전을 부칠 때 쓰이는 식물성 기름 카놀라유가 바로 유채에서 추출한 조리유(油)이다. 최근에는 바이오디젤의 원료로도 주목받고 있고 기름을 짜고 난 찌꺼기는 동물 사료로도 쓰인다. 이렇게 다양하게 사용되는 유채도 곰팡이의 일종인 균핵병(Sclerotinia sclerotiorum)에 감염되면 며칠 새 줄기가 썩고 유채농사 전체를 망치게 된다. 균핵병 곰팡이는 유채 뿐만 아니라 해바라기, 콩 등 다양한 식용 작물의 생장에 치명적인 것으로 알려져 있다. 연구팀은 균핵병 곰팡이에 진균바이러스를 감염시킨 뒤 곰팡이의 독성과 성질 변화를 관찰했다. 그 결과 진균바이러스에 감염된 곰팡이는 독성을 잃고 식물과 공생하는 내생성 균주로 변형되는 것이 관찰됐다. 또 진균바이러스에 감염된 유채는 면역체계가 강화되고 일반 유채보다 무게가 18% 늘었으며 줄기가 거의 썩지 않는 것이 확인됐다. 결국 종자 수확량도 6.9~14.9% 늘어났다. 아이들이 태어났을 때 백신을 접종받는 것처럼 진균바이러스는 식물 면역시스템을 강화시켜 곰팡이에 평생 저항력을 갖는다고 연구팀은 설명했다. 장 다홍 중국 화중농업대 교수(식물병리학)는 “이번 연구결과를 활용하면 일부 진균 바이러스를 ‘식물 백신’으로 개발해 농작물의 질병저항능력을 높이고 수확량 향상에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

살짝 스치기만 해도 온 몸의 살갗이 벗겨지는 듯한 통증을 느끼는 신경병성 만성통증 환자들이 있다. 중증 환자들은 진통제로도 고통이 쉽게 사라지지 않아 하루 하루의 삶이 힘들다고 호소하기도 한다. 국내 연구진이 이런 병적 통증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 경희대 한의대, 서울대 의대 공동연구팀은 신경 손상으로 인한 만성 통증은 뇌의 통증 조절 시스템에 오작동하면서 극심한 통증을 유발하고 만성화된다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 25일자에 실렸다. 신경손상으로 인한 신경병성 통증이 느껴지는 메커니즘은 말초와 척수 수준에서 밝혀지기도 했지만 이를 바탕으로 한 통증 억제방법은 실제 환자에게서는 효과를 보지 못하고 있다. 더군다나 통증이 만성화되면 단순히 말초나 척수신경을 넘어 뇌에서 역할이 커진다는 사실이 알려지면서 관련 연구가 활발해지고 있다. 이에 연구팀은 생쥐에게 신경병성 통증을 유발시키도록 조작한 뒤 일반 생쥐와 뇌의 활동과 변화를 측정했다. 그 결과 극심한 만성통증을 겪는 생쥐는 통증 감각 조절에 관여하는 중뇌의 ‘수도관 주위 회색질’(PAG)이라는 영역의 활성도가 현저하게 떨어진다는 것이 관찰됐다. 일반 생쥐는 중뇌 PAG에서 ‘대사성 글루타메이트 수용체 5’라는 물질이 지속적으로 활성화돼 있다는 것도 확인됐다. 즉 뇌의 통증조절 기능이 정상 작동하기 위해서는 이 물질이 지속적으로 활성을 유지해야 한다는 설명이다. 연구팀은 이에 만성통증을 겪는 생쥐에게 대사성 글루타메이트 수용체 5의 활성을 높이면 강력한 진통효과를 발휘해 만성통증이 개선되는 것이 관찰됐고 반대로 일반 생쥐에게서 대사성 글루타메이트 수용체 5 활성을 차단하면 신경병성 통증을 겪는 생쥐처럼 극심한 통증을 느끼는 것으로 확인됐다. 연구를 수행한 정지훈 경희대 한의대 교수는 “이번 결과는 신경병성 통증을 비롯한 다양한 통증의 만성화 기전을 이해하는데 도움을 줘 새로운 치료법을 개발하는데 기여할 것”이라며 “통증 이외에 조현병, 우울증, 각종 중독증상, 다양한 퇴행성 신경질환의 메커니즘을 이해하는데도 도움을 줄 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김치에서 바이러스 소독에 효과가 있는 유산균이 확인됐다. 코로나19 발생 후 수요가 늘고 있는 소독용 알코올 대체가 가능할 것으로 보인다. 환경부 소속 국립생물자원관은 28일 김치에서 분리한 자생 유산균 ‘락토바실러스 플란타룸 엔아이비알(NIBR) 97’ 배양액이 바이러스 소독에 탁월한 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다. 생물자원관은 NIBR 97 배양액의 바이러스 소독 효과를 실험했다. 연구진은 병원성을 제거한 에이즈(HIV) 바이러스 등에 처리했을 때 대부분 바이러스가 파괴됐고 A형 독감 바이러스(H3N2)에서도 최대 99.999%의 소독 효과가 확인됐다고 밝혔다. 화재와 인체 손상 등 사고 위험이 있는 소독용 알코올을 대체할 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 약리학 분야 국제학술지 ‘파마슈티컬스’에 지난 23일 발표됐다. 생물자원관은 지난해 3월 셀텍에 NIBR 97 배양 특허기술을 이전했다. 그린바이오와 엔피코리아는 셀텍에서 제공한 배양액으로 무알코올 세정제를 만들어 설치류에 발생하는 마우스 코로나바이러스와 저병원성 조류인플루엔자(AI) 바이러스에 대한 항바이러스(99.99%) 효과를 검증했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

울긋불긋 단풍이 사방천지를 물들이는 가을은 사실 ‘독서’하기에 그리 좋은 계절은 아니다. 그렇지만 올해는 코로나19 때문에 단풍놀이 가기는 엄두가 나지 않는 상황이다. 게다가 곧 추석 연휴가 다가오는 만큼 조용히 가족들과 함께 평소 읽고 싶었던 책 한 권을 집어드는 것도 좋을 듯 싶다. 독서의 계절인데다가 아이들이 집에서 원격수업을 듣고 남는 시간을 게임이나 동영상 시청보다는 책 읽기를 원하는 부모들도 늘고 있다. 그런데 아이들 책을 좋아하지 않아 독서습관을 붙여준다고 그림이 화려한 책이나 글보다는 그림이 많은 학습만화를 읽혔다가는 오히려 역효과가 날 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 카네기 멜론대, 메릴랜드대 공동 연구팀은 초등학생 이상의 아동 청소년에게 있어서 만화책처럼 글보다 그림이 많거나 그림이 지나치게 화려한 책은 아이들의 읽기능력 향상에 도움이 되지 않고 책에서 더 멀어지게 만드는 원인이 된다는 연구결과를 네이처 출판그룹에서 발행하는 심리학 및 뇌과학 분야 국제학술지 ‘npj 사이언스 오브 러닝’ 28일자에 발표했다. 읽기는 학습의 중요한 수단이면서 관문이지만 미국의 경우 초등학생 3명 중 1명은 본인 학령에 맞는 책을 읽는 것을 어려워하거나 아예 책을 읽지 않는다는 점에 연구팀은 주목했다. 아이들, 특히 초등학교 저학년을 대상으로 하는 책들은 이미지가 지나치게 많거나 화려한 삽화가 많은데 연구팀은 이렇듯 삽화 중심의 책이나 글이 아닌 그림 중심의 학습만화들이 많다. 이에 연구팀은 미국 피츠버그 지역에 살고 있는 초등학교 1~2학년 남녀 학생 60명을 대상으로 책 속 삽화의 양에 따라 집중력과 이해도가 어떻게 달라지는지 실험했다. 연구팀은 똑같은 내용의 책을 한 권은 삽화가 많고 만화형식으로 만들고 다른 한 권은 내용과는 상관없는 삽화나 그림은 대부분 줄여 그림을 최소화하고 글 중심으로 편집해 아이들에게 보여줬다. 연구팀은 시선추적장치를 통해 해당 쪽에 시선이 머물러 있는 시간과 이동시간을 측정했다. 그 결과 삽화나 그림이 많은 책에 시선이 머물러 있는 시간이 약간 많지만 독해력 측정에서는 그림이 많고 만화형식으로 만들어진 책을 읽은 아이들의 점수가 글 중심 책을 읽은 아이들보다 눈에 띄게 작게 나왔다. 연구팀은 화려한 삽화나 많은 그림이 아이들의 집중력을 높일 것으로 생각되지만 실제로 아이들의 집중력과 독해력을 높이는데는 글 중심의 책이 더 유용하다는 것을 확인했다. 독해력을 증진시켜 학습능력을 높일 뿐만 아니라 독서의 즐거움을 느끼게 하고 평생 책과 가까이하도록 버릇들이기 위해서는 어려서부터 학습만화에 노출시키는 것은 바람직하지 못하다는 설명이다. 안나 피셔 카네기 멜론대 교수(인지과학)는 “코로나19 때문에 집에 머물러 있는 시간이 많아지면서 아이들이 교사들에게 독서 교육을 직접 받지 못하고 있다”라며 “특히 초등학교 저학년은 혼자 책을 읽을 수 있는 능력을 키울 수 있는 과도기적 시점이지만 책 읽기를 배우고 스스로 읽을 수 있게 되기까지는 많은 노력이 필요하다”라고 말했다. 피셔 교수는 “만화나 화려한 그림책을 주면 아이들이 집중하는 듯 보이지만 실제로는 독해력이나 이해력 발달에 도움이 안된다는 것을 이번 연구결과는 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지금까지 갖고 있던 기억을 서서히 잃어 본인이 누구인지까지 기억을 하지 못하게 되는 치매는 노년을 위협하는 무서운 질환이다. 최근에는 치매 환자들의 연령층이 낮아지고 있다는 경고가 나오고 있기도 하다. 치매의 원인은 다양하지만 50~70%를 차지하는 것은 다름 아닌 알츠하이머이다. 국내 연구진이 치명적인 퇴행성 노인질환인 치매를 유발시키는 알츠하이머 원인 유전자를 새로 찾아내 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀은 알츠하이머를 유발하는 새로운 유전적 요인을 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’에 실렸다. 알츠하이머를 유발시키는 주요 원인은 베타아밀로이드와 타우 단백질이 뇌에 쌓이기 때문으로 알려져 있다. 이 때문에 이들 단백질을 대상으로 하는 치료방법들이 연구되고 있지만 성공하지 못하고 있다. 이 때문에 연구자들은 알츠하이머의 발생 메커니즘과 치료 대상을 새로 찾아야 한다는 목소리가 높아지고 있다. 연구팀은 미국과 캐나다에 있는 63개 연구기관에서 확보한 일반인, 경도인지장애 관련 자료와 베타아밀로이드 단백질을 갖고 있는 알츠하이머 스펙트럼 환자 414명에게서 얻은 뇌 영상, 유전자, 뇌척수액 분석 데이터를 분석했다. 그 결과 414명의 알츠하이머 스펙트럼 환자의 약 620만 개의 단일염기 다형성 확인 과정에서 환자의 인지기능에 영향을 주는 새로운 유전인자를 찾아냈다. 생물정보학 분석으로 이 유전자가 항산화 효소 대사와 관련돼 있는 것이라는 사실도 확인했다. 이를 바탕으로 뇌 자기공명영상(MRI)으로 계산한 대뇌피질 위축데이터와 구조방정식 모델로 해당 유전자가 뇌의 두정엽과 후두엽의 뇌 위축을 유발한다는 것도 발견했다. 이번에 발견한 유전자가 유발하는 알츠하이머 경향은 베타아밀로이드나 타우 단백질에 의한 뇌위축 패턴과 다르다는 것을 발견했다. 정용 바이오및뇌공학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머 질환에 있어서 베타아밀로이드나 타우 단백질로 설명되지 않는 인지저하 원인을 규명하는 한편 항산화 조절이 알츠하이머 질환을 치료할 수 있는 가능성을 확인했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영남대학교 화학생화학부 학부생들이 저명 국제 학술지에 제1저자로 잇달아 논문을 게재했다. 4학년 박병현(24) 저명 국제학술지 ‘JIEC(Journal of Industrial and Engineering Chemistry), 영향력지수 5.278’에 오는 11월 게재가 확정돼 온라인으로 선 공개 됐다. 박혜림(22) 씨의 논문은 ‘나노머터리얼스(Nanomaterials), 영향력지수 4.324’ 최신호에 게재됐다. 두 학생의 연구는 차세대 청정에너지원 중 하나인 수소 생산에 관한 연구다. 화석연료 사용량이 증가함에 따라 화석연료의 고갈과 환경오염 문제가 대두되면서 대체 에너지를 찾기 위한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있는 상황이어서 두 학생의 연구 성과가 더욱 주목된다. 박병현 씨의 논문은 태양광을 이용한 광촉매 물 분해 수소 제조에 관한 연구 성과다. 박병현 씨는 “이번 연구에서 카드뮴설파이드(CdS)와 카드뮴옥사이드(CdO)를 접합시켜 촉매로 활용해 시너지가 나는 것을 확인했다”면서 “친환경적이면서 저렴한 광촉매를 사용해 친환경 에너지원인 수소를 얻을 수 있는 가능성을 확인했다”고 연구 성과를 밝혔다. 박혜림 씨의 논문은 수소를 대량으로 생산하기 위해 핵심 소재가 되는 ‘산소 발생 반응(OER)’ 활성 소재 개발에 대한 연구다. 박혜림 씨는 “물의 전기 분해에는 ‘수소 발생 반응(HER)’과 ‘산소 발생 반응(OER)’이 포함된다. 이번 연구에서 수소를 대량으로 생산하기 위한 핵심 소재가 되는 OER 활성 소재를 만드는데 목표를 두었다”면서 “OER 공정의 부정적인 측면을 감소시키고, 저비용, 고효율, 고안정성을 갖춘 OER 전극에 관여하는 물질 개발을 통해 대량의 수소 생산 가능성을 확인했다”고 말했다. 영남대 화학생화학부에서는 학부생들이 매년 우수한 논문을 발표해 오고 있다. 학부 전통처럼 대를 이어가며 국제 학술지에 논문이 게재되면서 대외적으로 그 연구력을 인정받고 있다. 이번에 논문을 발표한 두 학부생은 이번 연구 성과 역시 지도교수인 강미숙 교수와 대학원 선배들의 역할이 큰 도움이 됐다고 입을 모은다. 학생은 “교수님과 대학원 선배들이 많이 도와준 덕분에 학부 시절 좋은 연구 성과를 낼 수 있었던 것 같다. 세부 전공에 대한 전문성을 갖추기 위해 대학원에 진학해 연구를 이어 나가고 싶다”고 진로 계획을 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

‘봄볕에는 며느리를 내보내고, 가을볕에는 딸을 내보낸다’는 옛 말이 있다. 봄볕은 자외선이 강해 피부에 좋지 않고 가을볕은 피부는 물론 건강에 도움이 된다는 말을 그렇게 표현한 것이다. 실제로 기상청의 분석에 따르면 1991년부터 2019년까지 29년 동안 봄철과 가을철 총일사량과 자외선지수를 분석한 결과 가을이 봄철보다 일사량, 자외선량, 일조시간이 낮고 습도는 높아 야외활동할 때 훨씬 쾌적하게 느낀다. 햇빛은 음식으로 섭취하기가 쉽지 않은 비타민D 합성에도 도움을 준다. 코로나19 때문에 외출이 여의치는 않겠지만 틈틈이 햇볕을 받아야 하는 이유를 제시한 중요한 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 보스턴대 의대 연구팀은 혈중 비타민D 수치가 높은 사람은 코로나19에 감염되더라도 합병증을 앓거나 의식불명이나 저산소증, 최악의 경우 사망에 이르는 등 심각한 상황을 겪지 않는다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 26일자에 실렸다. 비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇빛을 통해 주로 합성되며 체내에서 면역세포를 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2009년에 임산부 253명을 분석한 결과 출산 당시 비타민D의 활성형태인 ‘25-수산화 비타민D’ 수치가 일정 정도 이하일 경우 자연분만율이 낮아진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 코로나19에 감염돼 병원에 입원한 235명의 환자에게서 채취한 혈액에서 ‘25-수산화 비타민D’ 수치, 염증성 표지자, 림프구수와 환자의 상태를 분석했다. 분석 결과 25-수산화 비타민D 혈중 수치가 30ng(나노그램)/㎖ 미만인 환자들은 의식불명, 저산소증에 빠지거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많은 것으로 나타났다. 체내 비타민D 수치가 낮을 경우 체내 염증표지자 수치는 높아지고 림프구 수치는 낮아지는 것으로 확인됐다.40세 이상 환자들의 경우 비타민D가 풍부하면 감염으로 사망할 확률이 51.5% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 비타민D가 체내에 충분하면 코로나19 바이러스에 감염될 위험을 54%까지 낮출 수 있으며 상기도 호흡기 질환을 일으키는 다른 바이러스에 감염되는 것도 예방할 뿐만 아니라 감염되더라도 중증상태에 빠지지 않도록 도와주는 것으로 분석했다. 코로나19 환자에게 합병증을 유발시키거나 중태로 빠지게 만드는 것은 과도한 면역 반응과 사이토카인 폭풍 때문이다. 비타민D가 이런 문제를 막아준다는 것이 연구팀의 설명이다. 마이클 홀릭 분자의학교실 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 비타민D가 사이토카인 폭풍을 막고 코로나19로 인한 사망과 합병증을 줄여준다는 직접적 증거를 보여주는 것”이라며 “일조량이 줄어드는 겨울철에는 비타민D가 부족해지면서 코로나19 감염과 그에 따른 합병증에 취약하게 만드는 만큼 비타민D 보충제를 복용하는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

피곤에 찌들어 있고 기운이 없을 때 복용하면 반짝 기운을 나게 만들어주는 피로회복제나 자양강장제의 성분표를 보면 주성분이 타우린이다. 타우린은 항산화 효과, 피로회복, 콜레스테롤 감소, 혈압 안정 등 효과가 있는 아미노산의 일종으로 어패류나 오징어에 많이 포함돼 있는 것으로 알려져 있다. 그런데 국내 연구진이 타우린이 알츠하이머를 예방하고 치료하는데도 도움이 된다는 사실을 밝혀내고 실제 효과를 영상진단기술을 통해 확인해 주목받고 있다. 한국원자력의학원 RI응용부 연구팀은 알츠하이머 치료제로써 타우린의 효능을 영상진단으로 평가하는데 성공했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 23일자에 실렸다. 타우린이 알츠하이머 질환 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있지만 실제 뇌신경 보호효과를 명확하게 확인하지 못해 치료효과 평가에 어려움을 겪어왔다. 기존에도 알츠하이머 치료 후보물질의 효능 연구는 약물 투여 후 나타나는 행동변화나 사후 조직검사를 통한 병리학적 분석에 국한돼 있었고 살아있는 동물에 대한 약효 분석은 직접 평가하지 못했다. 연구팀은 알츠하이머 질환의 원인으로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 쌓이면 학습과 기억에 관여하는 뇌신호 전달물질인 글루타메이트를 감소시킨다는 것을 확인했다. 이후 알츠하이머 치료 효과가 있는 것으로 알려진 타우린을 알츠하이머 생쥐에게 베타아밀로이드 단백질 침착이 시작되는 시점부터 7개월간 투여하고 ‘글루타메이트 양전자방출단층촬영(PET)’을 실시했다. 그 결과 타우린을 투여한 알츠하이머 생쥐는 그러지 않은 생쥐와 비교해 베타아밀로이드 침착으로부터 뇌 속 신호전달체계인 글루타메이트 보호 효과가 있는 것이 관찰됐다. 특히 살아있는 생쥐을 분자영상기법으로 알츠하이머 치료 후보약물의 생물학적 효과를 확인했다는 점에서 주목받고 있다. 최재용 박사는 “이번 연구는 분자영상기법을 알츠하이머 치매 치료제 후보물질에 적용해 임상시험 전 생물학적 효과를 조기에 평가하는데 성공해 신약개발에 있어서 경제적으로나 시간을 줄일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 초음파 에너지를 높여 외과수술 없이 암조직을 제거할 뿐만 아니라 초음파 에너지로 인한 정상조직 손상까지 최소화할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 연구팀은 기존 초음파 기술보다 수 십 배 강력한 고강도 집속초음파를 이용해 열에 의한 신체손상 없이 종양을 깨끗하게 제거할 수 있는 원리를 밝혀내고 집속초음파를 사용했을 때 발생할 수 있는 정상조직 손상을 최소화할 수 있는 방법을 수학적으로 제시했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 음향과학 분야 국제학술지 ‘울트라소닉스 소노케미스트리’에 실렸다. 초음파 에너지를 원하는 신체 장기에 집중시키면 외과 수술 없이 고열로 암조직을 태워 없앨 수 있다. 초음파 치료기술은 자궁근종, 전립선비대증, 전립선암, 전이성 골종양 등에 활용되고 있다. 문제는 고열로 만들어 질환부위를 파괴하는 방식이기 때문에 열확산 현상 때문에 종양 주변 정상조직까지 태워버릴 수 있다. 이 때문에 연구팀은 고강도 집속초음파를 이용해 열에 의한 신체손상 없이 칼로 자른 것보다 더 깨끗하게 물리적 방법으로 종양을 제거해 없앨 수 있는 기술을 개발했다. 초음파를 받는 부위에는 세포 속 액체에서 미세한 기포가 만들어지면서 종양조직을 파괴하는 원리이다. 문제는 종양조직 주변에도 미세기포가 만들어질 수 있어 원하지 않는 부위까지 손상될 가능성이 있다. 이 때문에 주변 조직에서 미세기포가 발생하는 원인을 파악하고 발생 위치를 정확하게 예측할 수 있어야 한다.연구팀은 수학적으로 초음파로 종양부위에 만들어진 수증기 기포가 주변 조직에 미세기포를 만드는 원리를 규명해 냈다. 수학적 모델링과 초고속카메라를 이용해 세포내 미세기포 생성 원리를 밝혀내고 확산 범위를 예측해내는데 성공해 고강도 집속초음파로 암조직만 안전하게 제거하는데 성공했다. 박기주 박사는 “이번 연구는 고강도 집속초음파를 사용해 파괴할 수 있는 종양조직 범위와 초음파로 인해 발생하는 미세 기포들 위치를 사전에 예측해 초정밀 집속초음파 수술기술을 고도화하는데 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 확산사태가 9개월이 지나면서 인류는 코로나 이전의 일상은 기억되지 않을 정도가 됐다. 물론 과학적 사실을 애써 무시하고 아무렇지도 않게 마스크를 쓰지 않거나 저녁 술자리를 갖는 이들도 있다. 그렇지만 대부분 사람들에게 마스크는 스마트폰만큼이나 생활필수품이 됐고 여러 명이 모여 왁자지껄하게 떠드는 것은 물론 여행은 옛이야기가 됐다. 일상으로의 복귀는 기약 없는 가운데 방역당국은 또 다른 도전에 직면하게 됐다. 바로 추석 연휴이다. 코로나 확산을 막기 위해 고향 찾기 자제를 권고하자 여행을 가겠다는 수요가 늘고 있기 때문이다. 자칫 사람이 아닌 코로나 바이러스에게만 ‘더도 말고 덜도 말고 좋은’ 한가위가 되는 최악의 상황이 벌어질 수도 있다. 실제로 물리학자와 수학자들은 사람의 이동이 감염병 확산의 가장 큰 요인이라는 점을 수학적으로 증명해 내는 한편 코로나의 1차, 2차 대확산 패턴, 날씨에 따른 바이러스 전파 등 감염병 방역의 이론적 근거를 제시해 주목받고 있다. 우선 중국 상하이 사범대 수리과학과 연구팀은 사람의 이동과 분포가 질병 확산에 미치는 영향을 분석한 결과 방역당국에서 권고하는 것처럼 감염병이 확산될 때는 이동 제한과 사람 간 접촉을 최소화하는 것이 수학적으로도 중요하다는 내용의 연구논문을 미국산업응용수학회(SIAM)에서 발행하는 수학 분야 국제학술지 ‘응용수학회지’ 22일 자에 발표했다.연구팀은 기존 감염병의 수학적 모델링을 ‘비감염자-감염자’ 두 집단으로 단순화시킨 ‘SIS 집단 모델’로 질병 확산에 있어서 사람의 이동성이 미치는 영향을 파악했다. 그 결과 감염자가 평균적으로 감염시킬 수 있는 사람 수를 나타내는 ‘기초감염재생산수’(R0)가 낮은 일반 감기 같은 질병은 사람들의 이동성이 질병 확산에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 확인됐다. 그렇지만 코로나19처럼 R0가 높은 감염병에 있어서는 사람의 이동이 집단의 총감염량을 폭증시킬 수 있다고 강조했다. 기온이 낮아지고 건조한 날이 잦아지는 가을에 접어들면 독감, 감기 같은 바이러스성 질환이 유행한다. 날씨에 코로나19가 어떤 영향을 받는지에 대한 연구결과도 발표됐다. 키프로스 니코시아대 통계물리학과, 의대 공동연구팀은 상대습도, 온도, 풍속이 바이러스 생존력에 미치는 영향을 분석했다. 연구팀에 따르면 온도가 오르면 바이러스의 활동성이 낮아지는 경향이 있기는 하지만 습도가 높아지면 생존 기간이 늘어나기 때문에 지난여름에도 코로나 확산세가 꺾이지 않았다. 가을과 겨울이 되면 기온이 낮아져 바이러스가 생존하기 쉬워질 뿐만 아니라 풍속도 빨라지면서 바이러스가 멀리까지 전파될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국물리학회(AIP)에서 발행하는 국제학술지 ‘유체 물리학’ 22일 자에 실렸다. 한편 호주 시드니대 수리통계학부, 중국 칭화대 수리과학센터 공동연구팀은 코로나19는 초기에 폭발적으로 증가했다가 눈에 띄게 감소한 다음 안정화 단계를 거친 뒤 다시 폭발적으로 증가하는 경향이 많은 국가들에서 반복적으로 나타나고 있다는 연구결과를 물리학 분야 국제학술지 ‘카오스’ 22일 자에 제시했다. 맥스 멘지스 칭화대 연구교수(정수론·산술기하학)는 “수학적, 물리학적 분석은 코로나19가 전염성이 높고 통제가 매우 어렵다는 것을 보여주고 있다”며 “감염자 숫자가 확실히 안정세를 보이지 않는 상태에서 단순히 이전 일정 기간보다 감염 사례가 줄었다고 방역수칙을 완화하는 것은 새로운 대확산의 빌미를 주는 것으로 파악된다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 21일 늦은 밤, 질병관리청은 다음날 전국 초중고생과 임신부를 대상으로 시작할 예정이었던 무료 독감 예방접종을 일시 중단한다고 긴급 공지했습니다. 독감 백신 유통과정에서 적정 냉장온도가 유지되지 않았다는 것을 파악했기 때문입니다. 독감 백신은 접종 직전까지 2~8도라는 적정온도가 유지돼야 합니다. 최적 보관온도보다 높은 상태에 노출되면 백신의 단백질 함량이 줄어들어 백신의 예방효과가 뚝 떨어집니다. ‘트윈데믹’ 우려가 커지는 가운데 바이러스에 상대적으로 취약해 무료 백신접종 대상자인 영유아, 아동·청소년, 임신부, 노년층은 무료 접종 재개를 기다려야 할지 유료 접종을 받아야 할지 혼란에 빠졌습니다. 여기서 궁금한 것은 체했을 때 소화제 먹는 것조차 조심스러운 임신부들에게 백신을 접종하는 것은 괜찮을까 하는 점입니다. 최근 의과학자들이 답변을 대신할 수 있는 연구결과를 내놨습니다. ●바이러스 몸 전체로 퍼져 태아에게 심각 호주 왕립 멜버른 공과대(RMIT), 모내시대, 남호주대, 라트로브대, 아일랜드 트리니티칼리지 더블린대 의대, 트리니티 의생명과학연구소, 성 제임스병원, 쿰 여성·아동 대학병원 공동연구팀은 임신부가 독감에 걸리면 일반 환자들처럼 바이러스가 호흡기에만 영향을 미치는 것이 아니라 바이러스가 몸 전체로 퍼지면서 산모 본인은 물론 태아에게 심각한 합병증을 유발한다고 23일 밝혔습니다. 이 같은 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일 자에 실렸습니다. 연구팀은 임신한 생쥐와 임신하지 않은 암수 생쥐를 A형 독감 바이러스에 노출시키고 생체 반응을 관찰했습니다. 그 결과 임신하지 않은 생쥐는 바이러스가 폐에만 집중됐지만 임신한 생쥐에게선 바이러스가 호흡기뿐만 아니라 혈관을 타고 몸 전체에 퍼져 곳곳에 염증이 발생한 것이 확인됐습니다. 염증이 생긴 혈관들은 기능 약화로 혈류량이 정상 상태의 20~30% 수준으로 떨어진 것으로 조사됐습니다. 이 때문에 독감에 걸린 임신부 생쥐는 폐렴과 함께 전신 염증 같은 패혈증 유사 증상이 쉽게 발생했으며 유산, 조산의 위험도 높아졌고 새끼들이 태어나더라도 성장 장애를 겪는 것으로 확인됐습니다. ●과도한 면역반응 발생해 합병증 시달려 독감이 산모와 태아에게 심각한 합병증을 유발할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있었지만 정확한 메커니즘은 밝혀지지 않았습니다. 임신 중에는 산모의 면역체계가 억제되면서 병원균이 침투했을 때 쉽게 합병증이 생긴다는 정도였지요. 그런데 이번 연구로 임신부가 독감에 걸리면 체내에서 과도한 면역 반응이 발생해 각종 합병증에 시달린다는 사실이 새로 밝혀진 것입니다. 코로나19 감염환자들이 확진 이후 급격히 증상이 악화되는 것처럼 독감에 걸린 임신부의 체내에서도 사이토카인 폭풍이 발생하는 것입니다. 독감 백신은 임신부에게 바이러스와 싸울 수 있는 항체를 외부에서 제공함으로써 사이토카인 폭풍 발생을 억제해 주는 역할을 해 준다고 볼 수 있습니다. 연구를 이끈 스타브로스 셀레미디스 RMIT 교수는 “독감 바이러스와 코로나19 바이러스는 분명히 다르지만 유사점도 있는 만큼 이번 연구는 호흡기 바이러스가 어떻게 염증과 체내 과잉 면역 반응을 유발하는지에 대한 통찰력을 제시함으로써 코로나19를 연구하는 과학자들에게 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것”이라고 말했습니다. edmondy@seoul.co.kr

한국생명공학연구원 환경질환연구센터 이무승 박사팀과 국립한밭대 전자제어공학과 구치완 교수 공동연구팀은 ‘햄버거병’으로 알려진 용혈성요독증후군 유발 독소물질을 빠르게 진단해 낼 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’에 실렸다. 장출혈성대장균이 내뿜는 독소는 신장, 중추신경계 등 주요 장기 기능에 장애를 유발해 급성신부전증은 물론 심할 경우 혼수나 마비증상을 일으키기도 한다. 기존의 독소 검출 기술과 달리 연구팀이 이번에 개발한 휴대형 고감도 광학검출기는 현장에서 간단하게 사용하고 검사 즉시 결과를 확인할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 가을부터 이듬해 봄까지 발생하는 미세먼지 뿐만 아니라 최근에는 코로나19로 인해 마스크 착용이 일상화됐다. 이 때문에 미세먼지나 병원균을 쉽게 차단하면서 좀 더 숨쉬기 편한 마스크를 찾는 수요가 늘고 있다. 이에 국내 연구진이 면이나 폴리에스터 같은 섬유에 식품포장재 첨가제나 방습제 등으로 사용되는 다공성물질 ‘제올라이트’를 코팅하는 것만으로도 미세먼지 차단효과를 높일 수 있다는 연구결과를 제시해 주목받고 있다. 경북대 화학과 연구팀은 일반 섬유 표면에 제올라이트를 소량 첨가해 코팅하는 것만으로도 2배 이상 미세먼지 제거효율을 향상시킬 수 있는 필터제조 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘재료화학 A’ 21일자 표지논문으로 실렸다. 기존에도 다공성 물질을 이용한 마스크 필터의 성능 개선 연구는 있었지만 제올라이트를 이용한 사례는 없었다. 제올라이트는 대표적인 다공성 물질로 동물사료나 세제, 식품포장재 등으로 널리 사용되고 있으며 인체에도 무해하다는 특징을 갖고 있다. 연구팀은 제올라이트가 미세먼지 표면에서 전하를 띠는 성분과 정전기적 상호작용을 일으켜 미세먼지를 효과적으로 차단할 수 있을 것으로 기대했다. 또 제올라이트 표면은 다공성 구조를 갖고 있어 표면적도 넓기 때문에 미세먼지와 바이러스를 효과적으로 차단할 수 있다는 것이다. 연구팀은 실제로 가로, 세로 각각 3㎝ 크기의 일반 섬유 표면에 제올라이트 성분을 코팅한 뒤 초미세먼지 300ppm, 미세먼지 700ppm 이상의 심하게 오염된 공기를 통과시켰을 때 12시간 이상 안정적으로 80% 이상 미세먼지들을 제거하는 것을 확인했다. 일반 면은 여러 겹 겹쳐놓더라도 초미세먼지 제거율이 35% 수준에 불과한데 제올라이트를 소량 첨가함으로써 제거율이 2배 이상 높아진 것이다.또 착용감에 영향을 미치는 압력강하 역시 시판돼 사용되고 있는 KF80 마스크보다 낮은 것으로 확인됐다. 압력강하는 호흡 등으로 공기가 필터를 통과할 때 필터 앞, 뒷면에서 압력 차이를 이야기하는 것으로 압력강하가 클수록 호흡하기 힘들어 착용감이 좋지 못하다. 실제로 KF80 마스크는 175㎩(파스칼)인데 제올라이트 코팅섬유는 37~38㎩로 22% 수준에 불과해 미세먼지 차단효과와 착용감이 우수하다는 것이다. 정성화 교수는 “이번 연구는 쉽게 구할 수 있고 인체에 무해한 물질로 마스크의 미세먼지 제거효율을 높이고 착용감까지 개선할 수 있다는 점에서 의미가 크다”라며 “착용감이 우수한 안면마스크나 호흡이 편한 산업용 마스크 필터 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 예상되는 만큼 실제 사용조건에서 현장테스트와 이를 통해 확보한 문제점을 해결하는 등 후속연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자외선 차단을 위해 햇살 따가운 날 외출할 경우 사람들은 선크림이라고 부르는 자외선 차단제를 바르는 경우가 많다. 국내 연구진이 태양전지 표면에도 일종의 선크림을 발라 전지의 노화를 막고 효율을 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학대, 에너지 및 화학공학부 공동연구팀은 페로브스카이트 태양전지 표면에 금속물질을 선크림처럼 골고루 발라 수분과 오염으로부터 보호하고 전력생산효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 23일자에 게재된다. 페로브스카이트 태양전지는 제조단가가 저렴하고 발전 효율이 높아 최근 활발하게 연구되고 있다. 문제는 자외선과 비나 눈처럼 수분에 노출됐을 경우 수명이 짧아지고 효율이 낮아진다는 것이다. 이에 연구팀은 물을 밀어내는 발수성을 강화한 백금기반 유기금속을 초음파 스프레이 방식으로 전지 표면을 도포했다. 이번에 개발한 유기금속은 태양전지에 유해한 자외선을 막고 전력 생산에 필요한 가시광선으로 바꿀 뿐만 아니라 수분으로 인한 전지의 손상을 막도록 한 것이다.연구팀은 유기금속이 코팅된 태양전지는 습도 50~60%의 환경에서도 900시간 이상 초기 효율을 그대로 유지했으며 자외선을 가시광선으로 변환시킴으로써 전기생산 효율도 높아진 것을 확인했다. 이번에 개발한 기술을 적용하지 않은 태양전지는 똑같이 높은 습도와 자외선 환경에 노출되면 300시간 만에 효율이 절반으로 줄어든 것으로 조사됐다. 이번 기술은 이미 만들어진 전지에도 간단히 표면 코팅만 하면 되는 방식이기 때문에 기존 제조공정을 바꾸지 않고 전지의 종류에 무관하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 권태혁 에너지 및 화학공학부 교수는 “이번 연구는 단일물질로 다기능성 보호막을 만들어 페로브스카이트 태양전지의 고질적인 문제를 해결하는 동시에 전지의 효율을 높였다는데 의미가 있다”라며 “페로브스카이트 뿐만 아니라 다양한 태양전지에 적용가능한 기술”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 최근 유럽에서 다시 확산세를 보이는 가운데 가을에 접어들면서 계절성 독감까지 유행하는 ‘트윈데믹’에 대한 우려도 커지고 있다. 이런 상황에서 코로나19가 완치되더라도 바이러스가 신경조직에 영향을 미쳐 신경정신질환을 앓을 수 있다는 연구결과들이 나오고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 최근 발표된 다양한 연구논문을 분석한 결과 코로나19로 인한 후유증으로 뇌신경조직이 손상돼 심할 경우 정신질환을 앓는 사례가 늘고 있다고 21일 밝혔다. 네이처에 따르면 영국 런던대 의대 연구팀은 정신질환을 앓은 적도 없고 일반적으로 정신질환이 발생하는 나이보다 훨씬 많은 50대 중반 여성이 코로나19 완치 후 환각, 환청, 방향감각 상실과 함께 타인에 대한 공격성, 강박증 등이 종합적으로 나타났다고 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인’에 최근 발표했다. 연구팀에 따르면 이 여성처럼 코로나 완치 이후 호흡계, 혈관계 후유증뿐만 아니라 섬망, 방향감각 상실, 환각, 불안증 같은 정신질환을 호소하는 사람들이 늘고 있다. 영국 사우샘프턴대 의대 연구팀도 영국 내 코로나19 감염자 125명의 신경정신학적 변화를 분석한 결과 62%가 뇌졸중, 뇌출혈 같은 뇌혈류 공급 손상, 31%가 시공간 왜곡 증상, 뇌염증 증상을 경험했으며 이들 중 10명은 심각한 정신질환을 앓는 것을 확인했다. 코로나19로 인한 신경정신학적 후유증은 바이러스가 직접 뇌에 침투했기 때문인지, 사이토카인 폭풍 같은 면역계 과잉반응 때문인지는 규명되지 않은 상태이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 최근 유럽을 중심으로 다시 확산세를 보이고 있는 가운데 가을에 접어들면서 계절성 독감까지 유행하는 ‘트윈데믹’에 대한 우려도 커지고 있다. 이런 상황에서 코로나19가 완치되더라도 바이러스가 신경조직에 영향을 미쳐 신경정신질환을 앓을 수 있다는 연구결과들이 나오고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 최근 발표된 다양한 연구논문을 분석한 결과 코로나19로 인한 후유증으로 뇌신경조직이 손상돼 심할 경우 정신질환을 앓는 사례가 늘고 있다고 21일 밝혔다. 네이처에 따르면 영국 런던대 의대 연구팀은 정신질환을 앓은 적도 없고 일반적으로 정신질환이 발생하는 나이보다 훨씬 많은 50대 중반 여성이 코로나19 완치 후 환각, 환청, 방향감각 상실과 함께 타인에 대한 공격성, 강박증 등이 종합적으로 나타났다고 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인’에 최근 발표했다. 연구팀에 따르면 이 여성처럼 코로나 완치 이후 호흡계, 혈관계 후유증 뿐만 아니라 섬망, 방향감각 상실, 환각, 불안증 같은 정신질환을 호소하는 사람들이 늘고 있다. 뇌졸중, 뇌출혈, 기억상실, 뇌부종 증상이 나타나는 사람들까지도 나타나고 있는 것으로 확인됐다. 영국 사우샘프턴대 의대 연구팀도 영국 내 코로나19 감염자 125명의 치료 중, 그리고 완치 이후 신경정신학적 변화를 분석한 결과 62%가 뇌졸중, 뇌출혈 같은 뇌혈류공급 손상, 31%가 시공간 왜곡증상, 뇌염증 증상을 경험했으며 이들 중 10명은 심각한 정신질환을 앓고 있는 것을 확인했다. 코로나19로 인한 신경정신학적 후유증은 코로나19 바이러스가 직접 뇌에 침투했기 때문인지, 코로나 증상을 악화시키는 사이토카인 폭풍 같은 면역계 과잉반응 때문인지는 규명되지 않은 상태이다. 신경과학자인 마이클 잔디 영국 런던대(UCL) 의대 교수는 “코로나19 환자들에게서 나타나는 뇌신경학적 후유증은 일관되게 나타나고 있지만 뇌손상의 원인이 무엇인지, 뇌손상에 취약한 사람들은 누구인지가 아직 명확치 않다”라며 “원인이 정확히 파악돼야 올바른 치료법을 찾을 수 있는데 코로나로 인한 뇌 손상에 대한 여러 가설 중 증명된 것은 없는 상태”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을 제철 음식이라는 홍합으로 만든 맑은 국물의 홍합탕은 애주가들이 즐겨 찾는 메뉴 중 하나이다. 홍합은 파도와 태풍에서도, 물 속 바위에서도 떨어지지 않고 착 달라붙어 있다. 홍합의 이런 특징을 이용한 생체친화적 접착제가 개발되기도 했다. 국내 연구진이 홍합접착단백질을 이용해 암을 치료하는 물질을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 화학공학과, 생명과학과 공동연구팀은 홍합접착단백질을 면역항암제로 쓰이는 항체에 연결한 항암면역치료 물질 ‘이뮤글루’를 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 암이 생기면 외과수술, 방사선 조사를 포함해 화학항암제, 표적치료항암제, 면역항암제를 이용해 치료를 한다. 보통 외과수술 이후에도 항암제 치료를 실시하는데 최근에는 인공적으로 만든 항체를 투여해 면역체계를 조절하는 면역치료요법도 많이 쓰이고 있다. 암세포를 공격하는 면역세포를 활성화시키는 방식으로 치료를 실시하기 때문에 기존 항암제들에 비해 치료 부작용이 적은 것으로 알려져 있다. 하지만 정맥주사로 항체를 한꺼번에 투여하기 때문에 과도한 면역반응을 일으켜 정상세포나 조직에 부작용을 일으키거나 자가면역질환을 일으킬 가능성도 높다. 이 때문에 암이 발생한 표적부위만 골라서 투여하는 국소치료 방식은 피 같은 체액으로 항체들이 표적부위에서 쓸려가면서 사용할 수 있는 항체가 줄어들어 치료효과가 줄어든다는 문제가 있다.이번에 만든 이뮤글루는 물 속에서도 한 곳에 붙어있도록 하는 홍합의 접착단백질을 이용했기 때문에 수분이 많은 체내 환경에서도 치료용 항체를 표적 부위에 장기간 머물도록 해 항암면역치료 효과를 높일 수 있다. 이뮤글루와 기존 화학항암제를 함께 사용할 경우 치료효과를 더욱 높일 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 이뮤글루는 주사 뿐만 아니라 스프레이로 입이나 코 속에 분사하는 등의 방식도 가능할 것으로 예상하고 있어 항암 면역치료제 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 전망되고 있다. 차형준 화학공학과 교수는 “이번 연구는 그동안 생체접착제로만 쓰였던 홍합접착단백질을 면역치료제로 쓸 수 있음을 보여준 첫 연구결과라는데 의미가 크다”라며 “다양한 형태로 치료용 항체를 전달할 수 있다는 점에서 항암면역치료에 성공적으로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19의 전 세계적 확산세가 도무지 꺾일 기미가 보이지 않고 있다. 실제로 코로나19 종식을 선언했던 나라들에서도 다시 확진자들이 속출하는 경우도 나타나고 있다. 이 때문에 치료제나 백신이 개발돼 집단면역이 형성돼 코로나가 완전히 사라지기 전까지는 코로나 감염여부를 신속하게 진단하고 대응하는 것이 무엇보다 중요하게 여겨지고 있다. 이정욱(사진) 포스텍 화학공학과 교수가 주도한 연구팀은 바이러스의 RNA 서열을 빠르게 분석해 임신진단기처럼 30분 내에 검사 현장에서 바로 감염 여부를 확인할 수 있는 ‘센서’(SENSR) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 18일자에 실렸다. 현재 코로나19 진단에 사용되는 RT-PCR 분자진단법은 정확도는 매우 높지만 바이러스를 추출하고 정제하는 복잡한 준비과정이 필요하고 분석에 고가의 복잡한 장비가 필요하다. 또 검사결과가 나오기까지 빨라도 6시간 이상 걸린다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 검체에 코로나19 바이러스가 있는 경우에만 빛이 발생하도록 하는 비교적 간단한 방법으로 진단장치를 설계했다. 연구팀은 기존 검사기술과 달리 특별한 처리과정 없이도 검체만으로도 바이러스 감염여부를 신속하게 파악할 수 있도록 했다. 바이러스 진단 정확도 역시 RT-PCR 진단법 수준으로 확인됐다. 연구팀은 이번 진단 기술을 활용해 실제 환자의 검체에서 30분 만에 코로나19 바이러스인 ‘SARS-CoV-2’의 RNA를 검출하는데 성공했다. 특히 간단한 변형을 통해 코로나19 이외에 병원성 바이러스나 박테리아의 RNA도 검출하는데 활용할 수 있다는 장점이 있다. 이정욱 교수는 “이번 기술은 환자에게서 채취한 검체에 별도의 처리 하지 않고도 감염 여부를 신속하고 간단하게 확인할 수 있는 기술”이라며 “또 다른 감염성 질병에도 빠르게 적용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사우디아라비아의 북부 지역은 12만 년 전 초원이었고 소수의 호모사피엔스는 얕은 호수에 들러 물을 마시고 식량을 확보했다. 호수에는 오늘날 볼 수 있는 어떤 종보다 큰 낙타와 물소 그리고 코끼리가 자주 찾아왔다. 따라서 이들 고인류가 이런 거대 동물을 사냥했던 것일지도 모르지만 이곳은 이들의 긴 여정 가운데 잠시 머물던 경유지에 지나지 않았다. 이 상세한 묘사는 사우디아라비아 북부 지역에 있는 네푸드사막에서 발견한 고인류와 고대 동물의 발자국 화석을 토대로 재구성한 것으로, 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호(16일자)에 실린 연구논문에 명시된 내용이다.이 논문의 제1저자로 독일 막스플랑크 화학생태연구소의 매튜 스튜어트 박사는 “이들 발자국은 알라타르(Alathar·아랍어로 흔적을 뜻함)라는 고대 호수에 침식된 뒤 12만 년이라는 긴 세월이 흘러 지난 2017년 내 박사과정 연구의 현장답사 동안 발견됐다”고 설명했다. 아라비아 반도는 초기 인류와 당시 동물이 살기 이려웠던 광대한 불모의 사막이었지만, 지난 10년 동안의 연구에서는 언제나 그랬던 것이 아니라는 사실이 밝혀졌다. 자연적 기후 변화로 마지막 간빙기로 알려진 그 당시 아라비아 반도는 지금보다 훨씬 더 푸르고 습한 환경이었다는 것이다. 이 논문의 공동저자로 영국 로열홀러웨이런던대의 지리학자인 리처드 클라크-윌슨 박사는 “과거 어떤 시기에는 아라비아 반도 내륙을 차지하는 사막이 늘 물을 머금은 담수호와 강이 있는 드넓은 초원으로 변했었다”고 말했다.이들 연구자는 이런 화석의 형성 시기를 알아내기 위해 광여기루미네선스(OSL) 연대측정법을 사용했다. 이는 퇴적층 속의 석영이나 장석 등 무기결정에서 방출되는 루미네선스의 양을 측정해 연대를 측정하는 것이다. 이런 무기결정은 땅에 묻히고 나서부터 퇴적물의 자연 방사선에 노출되면 전자 형태의 에너지를 축적하는 성질이 있다. 즉 얼마 만큼의 에너지를 쌓아 왔는지를 빛의 형태로 측정하면 얼마나 오랫동안 묻혀 있었는지를 알 수 있는 것이다. 논문에 따르면, 사막에서 발견된 총 수백 점의 발자국 중 7점이 당시 인류가 남긴 것이 확실하고 그중 4점은 비슷한 방향과 서로 간의 거리 그리고 크기 차이로 볼 때 2, 3명이 함께 여행하던 것으로 해석됐다. 연구자들은 또 이들 고인류의 발자국에서 유추한 키와 몸무게 추정치에 근거해 해부학적으로 현대적인 인간인 호모사피엔스에 속했다고 주장한다. 스튜어트 박사는 “이들 인류가 이 호수를 방문한 동안 이 지역에 석기가 남아 있지 않다는 것을 알고 있다. 하지만 이들은 물과 먹을 것을 찾기 위해 호수를 방문한 것으로 보인다”면서 “아마 동물을 사냥하려 했을 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr