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  • [달콤한 사이언스] 코로나 감염되면 편두통, 혈전증 시달리는 이유 알고보니…

    [달콤한 사이언스] 코로나 감염되면 편두통, 혈전증 시달리는 이유 알고보니…

    연초 다양한 종류의 코로나19 백신이 개발돼 많은 나라들에서 접종이 시작되면서 많은 이들이 코로나19와 인류의 전쟁이 곧 끝날 것이라는 기대를 품었다. 그렇지만 1년 넘게 인류를 괴롭혀 온 바이러스는 쉽게 포기하지 않고 변이를 만들어 반격에 나섰다. 국내에서도 최근 델타변이의 확산과 방역 피로감까지 겹치면서 4차 대유행이 진행 중이다. 4차 대유행이 시작됐지만 여전히 인류는 코로나19에 대해 모르는 것이 많다. 특히 코로나19 바이러스가 사람의 뇌신경에 어떤 영향을 미치는지는 명확히 밝혀지지 않은 상태였다. 이 같은 상황에서 의과학자들이 코로나 바이러스의 침투전략과 확산 과정에 대해 새로운 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 신경과학과, USCD 의대 소아과, 샌디에고 래디 아동병원 유전자의학연구소, 럿거스대 의대 면역·염증연구센터, 위스콘신-메디슨대 화학생명공학과, 위스콘신-메디슨대 의대 신경외과 공동연구팀은 줄기세포를 이용해 코로나19 바이러스가 인간의 뇌에 어떻게 침투해서 영향을 미치는지 과정을 규명했다고 18일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 7월 9일자에 실렸다. 연구팀은 줄기세포로 뇌신경 오가노이드를 만들어 코로나19를 일으키는 바이러스(SARS-CoV-2)에 노출시켰다. 오가노이드는 다양한 형태의 줄기세포를 이용해 3차원(3D) 형태로 재조합하거나 배양해 만든 장기유사체이다. 연구팀은 ‘주피’(Pericytes)라고 불리는 혈관주변세포가 오가노이드에 형성되도록 해 보다 정교한 형태의 뇌신경세포를 만들었다. 실험 결과 사람의 신경세포(뉴런)은 코로나19 바이러스의 직접적인 공격에 대해서는 저항성을 보이는 것으로 확인됐다. 그렇지만 코로나19 바이러스는 ‘트로이 목마’처럼 뇌신경세포를 직접 공격하는 것이 아니라 인체에 무해한 것처럼 세포를 속여 뇌신경 주변 주피를 먼저 감염시키는 것으로 나타났다. 뇌신경세포 주변 혈관을 감염시킨 뒤 코로나19 바이러스는 성상교세포로 알려진 ‘별아교세포’를 주요 공격대상으로 삼는 것으로 확인됐다. 성상교세포는 신경세포의 이온농도조절, 신경세포의 지지, 노폐물 제거, 식세포작용 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 보통 뇌-혈관장벽 때문에 혈액을 통해서 약물이나 병원균이 뇌에 쉽게 침투하지 못하지만 코로나19 바이러스는 혈액이 아닌 혈관세포를 직접 감염시켜 뇌로 침투한다는 설명이다. 연구팀에 따르면 이처럼 뇌신경 혈관주변세포가 코로나19 바이러스에 감염되면 혈관염증을 유발해 가볍게는 편두통에서 혈액응고, 뇌졸중, 뇌출혈 같은 증상을 유발시킨다는 것이다. 실제로 코로나19 중증환자는 편두통과 뇌졸중, 뇌출혈 등 증상이 빈번히 나타나는 것으로 알려져 있다. 연구를 주도한 조셉 그리슨 UCSD 의대 교수는 “이번 연구를 통해 코로나19가 유발시키는 합병증 중 하나인 뇌신경질환을 효과적으로 설명할 수 있게 됐을 뿐만 아니라 감염병과 다른 뇌신경질환을 이해하는데 도움을 받을 수 있게 됐다”라고 설명했다.
  • 달과 해수면 상승 결합… 10년 후 홍수 더 잦아진다

    달과 해수면 상승 결합… 10년 후 홍수 더 잦아진다

    달의 인력이 파도 거세게 만들고바다 수량 늘면서 이중 타격 될듯알래스카 제외 美 해안지역 위험 약 10년 후부터 달의 인력이 파도를 크게 만드는 주기가 해수면 상승과 결합해 미국의 해안도시에 잦은 홍수를 불러 일으킬 것이라는 연구 결과가 나왔다. 미국을 대상으로 한 연구이지만 세계 다른 지역도 비슷한 상황을 겪을 것으로 보인다. 워싱턴포스트(WP)는 14일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)를 인용해 달은 18.6년을 주기로 공전하는데 조수의 세기를 누르던 시기가 끝나고 조수의 격차를 확대하는 시기에 진입했다고 전했다. 또 향후 10년간 지금의 속도대로 해수면이 상승할 경우 이와 결합해 “이중 타격”으로 홍수가 잦아질 것이라고 전망했다. 욕조에 물이 많아지면 물결을 더 거세게 만들 수 있는 것과 같은 이치라는 것이다. 해당 연구를 국제학술지 ‘네이처 기후변화’에 발표한 하와이대 필립 톰슨 박사의 연구팀은 달의 인력과 해수면 상승의 이중 타격에 따른 홍수가 2030년까지 미 전역에서 연간 7~15일 가량 나타날 것으로 봤다. 또 20년 후에는 홍수가 평균적으로 연간 25~75일까지 발생할 수도 있다고 전망했다. 이외 알래스카와 북부 해안도시를 제외하면 미국의 거의 모든 해안 지역에서 홍수 빈도가 늘어날 것으로 봤다. 톰슨 박사는 “이런 홍수가 한 달에 10~15번 정도 발생한다면 주차장이 늘 물에 잠기니 장사를 못해 일자리가 사라지고, 하수구로 오물이 역류하면서 공중 보건 문제도 일으킬 것”이라고 설명했다. 홍수 외에도 이상기온의 경고는 이곳저곳에서 나타나고 있다. 미국과 캐나다 서부 지역은 50도를 넘나드는 폭염으로 곳곳에서 산불이 나고 있으며, 러시아 모스크바도 120년만에 가장 높은 6월 기온을 기록했다. 이에 그간 다소 기후변화대응에 소극적이라고 평가됐던 블라디미르 푸틴 러시아 대통령도 달라진 태도를 보이고 있다. 그는 이날 존 케리 미국 기후특사를 만나 기후변화 대응에서 “(양국이) 공통의 이해관계를 갖고 있고 비슷한 접근을 하고 있다”고 말했다고 AFP 통신이 전했다. 미국도 외교·안보·경제 분야에서 중국 및 러시아와 경쟁관계이지만, 기후변화 대응에 있어서는 협력을 하겠다고 밝혀왔다.
  • 지구 허파서 탄소 굴뚝으로… 아마존의 ‘뜨거운 역습’

    지구 허파서 탄소 굴뚝으로… 아마존의 ‘뜨거운 역습’

    올 초 세계기상기구(WMO)는 지난해에 이어 올해도 역대 ‘가장 더운 해’가 될 것이라는 예측을 내놨다. 아니나 다를까. 미국 국립기상청(NWS)은 북미 지역을 덮친 살인적 폭염에 따라 지난달은 미국 본토에서 기상 관측을 시작한 이래 ‘가장 뜨거운 6월’이었다는 분석을 최근 발표했다. 북극권인 러시아 모스크바도 120년 만에 최악의 더위에 시달리고 있다.이런 최악의 폭염은 그동안 지구 기후조절 역할을 했던 열대우림이 파괴되는 동시에 도심 확대로 온실가스 배출량이 줄지 않으면서 나타나는 현상이라는 경고가 또다시 나왔다. 브라질 국립우주연구소(INPE), 상파울루대 고등과학연구소, 리우데자네이루대, 국립 자연재해 조기경보·감시센터, 미국 해양대기청(NOAA) 지구감시연구소, 영국 리즈대, 엑스터대, 뉴질랜드 국립 지질·원자력과학 동위원소연구센터, 네덜란드 바헤닝언대, 흐로닝언대 공동연구팀은 아마존 열대우림의 무분별한 벌목 행위와 그로 인한 국지적 기후변화가 전 지구 탄소 처리 능력을 떨어뜨리고 있다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’ 7월 15일자에 발표했다. 아마존 열대우림은 전체 면적이 750㎢로 세계 최대 규모다. ‘지구의 허파’이자 지구 생물종의 3분의1이 존재하는 ‘생물 다양성의 보고’로 불린다. 기후학적 측면에서도 아마존 열대우림은 온실가스 축적과 저장에서 중요한 역할하고 있다. 그렇지만 최근 경제개발을 이유로 심각한 수준으로 파괴되고 있다. 일부 과학자들은 최근 북미 지역 폭염도 이 같은 아마존 열대우림 파괴의 결과라고 본다. 연구팀은 2010년부터 2018년까지 브라질 지역의 아마존 일대 대류권(고도 10㎞ 이하) 내 이산화탄소와 일산화탄소 농도 데이터를 수집해 분석했다. 특히 브라질 아마존 동부와 서부 지역의 탄소배출량을 비교 분석한 결과 동부에서의 탄소배출량이 서부보다 많은 것으로 조사됐다. 조사 대상 기간 동안 아마존 남동부 지역에서는 벌목이 광범위하게 이뤄졌고, 그로 인해 토양이 건조해지고 산불이 자주 일어나면서 탄소 흡수원이 아닌 배출원이 됐다고 연구팀은 밝혔다. 아마존 열대우림의 벌목은 해당 지역의 탄소 흡수·배출의 균형을 깨뜨리면서 기후변화에 심각한 영향을 미칠 뿐만 아니라 생물 다양성을 위협한다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 브라질 국립우주연구소의 루치아나 가티 박사는 “아마존 파괴는 전 지구적 탄소흡수 용량까지 감소시켜 남미와 북미 지역 기후에 영향을 미치고, 나비효과처럼 지구 전체 기후에 변화를 일으킨다”고 말했다. 이와 함께 중국 중산대 환경과학기술학부, 광둥성 환경오염통제관리기술연구소 공동연구팀은 전 세계 25개 메가시티가 전 세계 온실가스 배출량의 52%를 발생시키고 있다고 14일 밝혔다. 메가시티는 인구 1000만명 이상이 거주하고 활동하는 거대 도시를 말한다. 이 같은 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 ‘최신 지속가능 도시학’ 7월 13일자에 실렸다. 연구팀이 전 세계 53개국 167개 주요 도시의 온실가스 배출량을 분석한 결과 중국과 인도의 대도시들은 선진국 도시들보다 온실가스 배출량이 월등히 많은 것으로 나타났다. 167개 도시 중 중국 상하이·쑤저우, 일본 도쿄, 러시아 모스크바, 터키 이스탄불 등 상위 25개 도시가 온실가스 배출의 52%를 차지하고 있다. 연구팀은 “열대우림 파괴, 지속가능하지 못한 도시 확대 등을 통제하지 못한다면 인류는 여섯 번째 대멸종의 길로 갈 수밖에 없을 것”이라고 했다.
  • [달콤한 사이언스] 열심히 외웠는데 기억 안나는 이유, 알고보니...

    [달콤한 사이언스] 열심히 외웠는데 기억 안나는 이유, 알고보니...

    시험을 앞두고 벼락치기로 열심히 외운 문제가 나왔는데도 기억이 나지 않아 시험을 망친 기억이 누구나 한 번쯤은 있을 것이다. 열심히 공부하고 외웠는데도 기억이 나지 않는 경우가 있는가 하면 잊혀진 줄만 알았던 기억이 갑자기 떠오른 경우도 있다. 국내 연구진이 이런 독특한 기억 형성에 대한 원리를 밝혀내 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 수많은 뇌신경세포(뉴런)와 이들 사이의 시냅스 연결로 구성된 복잡한 신경망에서 기억을 형성하는 뉴런이 선택되는 원리를 규명했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 1949년 캐나다 신경심리학자 도널드 헤브는 두 뉴런이 시간상 동시에 활성화되면 뉴런간 시냅스연결이 강화되는 시냅스 가소성이 생길 것이라는 아이디어를 제시했고 이후 실험을 통해 학습, 경험 등으로 특정 시냅스가 장기강화(LTP)가 일어난다는 것이 증명됐다. 수업을 들은 직후 배운 것을 한 번 훑어보는 것만으로도 기억이 오래 지속될 수 있기 때문에 학습에서 복습이 강조되는 것이다. LTP가 기억의 핵심이라는 것은 알려져 있지만 LPT가 기억을 인코딩하는 뉴런을 어떻게 정하는지 아직까지 규명되지 않았다. 실제 경험과 학습은 기억이라는 형태로 뇌에 저장돼 필요할 때 불러오게 되는데 이 같은 기억은 뇌 전체 중에 극히 적은 수의 뉴런들에 인코딩되고 저장된다고 알려져 있다. 그런데 기억 담당 뉴런이 정해져 있는 것인지, 아니면 특정 과정에 의해 선택되는지는 불확실했다. 연구팀은 광유전학 기술을 이용한 생쥐 실험으로 이 같은 비밀을 파헤쳤다. 연구팀은 생쥐의 뇌 편도체 부위 중 자연적 학습조건에서는 LPT가 생기지 않는 시냅스를 자극하거나 차단함으로써 기억을 인코딩하는 뉴런이 달라지는지를 본 것이다.연구팀은 생쥐에게 기억과 관련없는 시냅스를 미리 자극해 LTP가 형성되기 쉽게 만든 뒤 공포체험을 시키면 공포기억이 원래 기억에 관여하는 시냅스가 아닌 자극된 시냅스에 장기기억이 만들어진다는 것을 확인했다. 또 공포기억이 형성된 뒤 광유전학 기술로 해당 시냅스 연결을 약하게 만들면 기억이 형성되지 않는다는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 시냅스 강도를 인위적으로 조작하면 기억이 새겨지는 뉴런이 바뀔 수 있다는 것이다. 한진희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구는 LTP에 의해 뉴런들 사이에서 새로운 연결패턴이 만들어지고 경험이나 학습에 연관된 특이적 세포집합체가 뇌에 새롭게 만들어짐을 보여줌으로써 기억형성원리를 규명한 것”이라며 “기억이 뇌에 어떻게 형성되는지를 알려줌으로써 치매는 물론 조현병 같은 기억형성 관련 질환을 치료하는 단초를 제공할 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • [이광식의 천문학+] 지구가 반사한 빛이 달에 비치다… ‘다빈치 글로’를 아시나요?

    [이광식의 천문학+] 지구가 반사한 빛이 달에 비치다… ‘다빈치 글로’를 아시나요?

    아름다운 하늘 사진이 지난 10일(현지시간) ‘오늘의 천문사진’(APOD)에 올라왔다. 스페인의 카나리아 제도에 있는 테네리페 섬 테이데 국립공원에서 찍은 새벽 하늘 풍경으로, 가느다란 호로 빛나는 초승달과 수성의 모습이 포착되어 있다. 지구 행성의 하늘에 있는 태양에서 가장 가까운 행성인 수성이 희붐하게 밝아오는 동녘하늘에서 아름답게 빛나고 있다. 늦잠형 인간이라면 평생 보기 힘든 행성이 바로 수성이다. 태양에 바짝 붙어 있어 새벽이나 초저녁에 운이 좋아야 잠깐 볼 수 있기 때문이다. 그래서 행성운동 3대법칙을 발견한 요하네스 케플러도 평생 수성을 한 번도 보지 못했다는 말이 전해온다. 수성의 바로 위에서 빛나는 별은 황소의 뿔 근처에 있는 3등성 황소자리 제타 별이다. 하지만 이 모든 것보다 눈여겨 봐야 할 부분은 밝게 빛나는 초승달의 위쪽으로 보이는 희미한 달의 밤 부분이다. 햇빛을 받지 않은 부분이 어떻게 희미하게 빛날까? 빛의 회절 현상인가, 생각할 수도 있지만, 그것은 불가능하다. 수면파나 소리, 라디오 전파와는 달리 빛은 거의 회절하지 않는다. 이는 빛의 파장이 이들에 비하여 훨씬 짧기 때문이다. 그렇다면 달의 밤 부분의 희미한 빛의 정체는 무엇일까? 이것을 최초로 알아낸 사람은 500년 전 르네상스 시대의 만능인 레오나르도 다빈치다. 달의 어두운 부분에서 반사되는 잿빛(ashen glow)은 바로 지구의 바다가 반사한 빛을 다시 반사한 것이다. 다빈치는 이 현상을 1500년대 초 기록으로 남겼으며, 지구와 달 둘 다 태양광을 반사하는 존재임을 알게 되었다. 그래서 이 빛을 ‘다빈치 글로'(da Vinci Glow)라 하며, 천문용어로는 '지구조'(地球照, earthshine)라 한다.정확히 말하면, 지구조는 달의 밤 반구면에 지구의 빛이 반사되는 현상으로, 달이 초승달이나 그믐달 위상을 보이는 때를 전후하여 관측 가능하다. 만약 지구조 시기에 달에서 지구를 바라보면, 지구는 ‘보름지구’에 가까운 형상을 보여줄 것이다. 태양광은 지구에 반사되어 달의 밤 반구로 가서는 다시 반사되어 지구 관측자의 눈에 들어온다. 밤의 반구 부분은 희미하게 빛나는 것으로 보이며, 달의 둥근 원반 모양이 어둡게 보인다. 다빈치는 지동설을 확립한 갈릴레오보다 100년이나 더 전인 천동설 시대에 살았던 사람인데도 이러한 현상을 정확하게 꿰뚫은 것을 보면 과연 인류 최고의 지성이라고 할 만하다. 화가의 눈과 과학자의 마인드가 합작하지 않았다면 결코 알 수 없었을 것이다. 참고로, 다빈치는 2007년 11월 ‘네이처’ 지가 선정한 ‘인류역사를 바꾼 10명의 천재’ 중 가장 창의적인 인물 1위를 차지했다. 2위는 셰익스피어였고, 과학자인 아이작 뉴턴은 간신히 6위를 차지했다. 이 외에도 아테나 여신상의 건축가 피디아스, 미국 독립선언문의 주인공 토머스 제퍼슨 대통령이 올랐으며, ‘천재’와 그 이름이 동격으로 취급되는 아인슈타인은 겨우 10위에 턱걸이했다. 어쨌든 ‘인류 10대 천재’ 선정에서 르네상스형 만능인 다빈치가 역사상 가장 창의적인 융합형 인재로 평가된 것이다. 그는 평생 기술과 과학 그리고 예술을 하나로 융합하려는 창의적인 노력을 끊임없이 기울였던 통섭이었다. 
  • 메타버스, 가상현실 적용 가능한 인공감각 개발됐다

    메타버스, 가상현실 적용 가능한 인공감각 개발됐다

    국내 연구진이 최근 주목받는 메타버스 기술에 적용가능한 인공감각 시스템을 개발하는데 성공했다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 고려대 전자정보공학과, 한양대 신소재공학부 공동연구팀은 메타버스, 가상(VR)·증강(AR)현실에 적용할 수 있는 인간 피부-신경모사형 인공감각 인터페이스 시스템을 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 사람은 다양한 유형의 촉각 수용기를 통해 압력, 진동, 마찰 등 정보를 조합해 촉각을 느끼기 때문에 메타버스나 가상증강현실은 물론 인공피부, 로봇형 의수나 의족에 활용되는 인공감각 시스템을 개발하려는 시도는 많이 있었지만 실제 사람의 감각기관처럼 만들기는 쉽지 않았다. 연구팀은 압력은 전기신호로 바꿀 수 있는 압전재료와 압전 저항성 재료를 조합해 전자피부를 만들었다. 연구팀이 개발한 전자피부는 피부내 압력을 감지할 수 있는 ‘늦은 순응 기계적 수용기’와 진동을 감지하는 ‘빠른 순응 기계적 수용기’를 동시에 흉내낼 수 있다. 연구팀은 이런 복합 촉각센서 전자피부를 실제 신경패턴에 기반한 신호변환 시스템과 연결시켰다. 연구팀은 이 과정에서 생체 내 반응을 최대한 흉내내기 위해 실제 감각신경에서 나타나는 신호를 측정해 함수화하는 방법을 사용했다.연구팀은 이렇게 만든 시스템을 생쥐에게 적용한 결과 인공 감각 시스템에서 발생한 신호가 왜곡없이 생체 내에 전달되고 근육반사 작용 같은 생체감각 관련 현상을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 또 지문구조로 만든 감각시스템을 20여 종류의 직물과 접촉시킨 뒤 인공지능 심층학습 기법으로 직물의 질감을 99% 이상 분류할 수 있고 학습된 신호를 바탕으로 사람과 동일하게 예측이 가능하다는 것을 확인했다. 카이스트 바이오및뇌공학과 박성준 교수는 “이번 연구는 실제 신경신호의 패턴학습을 바탕으로 감각시스템을 구현했다는데 의미가 크다”라며 “기존보다 좀 더 현실적인 감각을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 다른 감각 시스템들과 결합해 더 큰 시너지 효과를 낼 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 코로나19 델타변이 청년질환으로 자리잡나[달콤한 사이언스]

    코로나19 델타변이 청년질환으로 자리잡나[달콤한 사이언스]

    9일 0시 기준 국내 코로나19 신규확진자 숫자가 1300명을 훌쩍 넘어 역대 최다 규모를 기록해 4차 유행 속도가 빨라지고 있다. 더군다나 이전 코로나19 감염 취약층은 노년층이었지만 델타변이가 우세종으로 밝혀진 이번에는 20~30대 등 젊은 층이 감염 취약계층이 됐다. 이 같은 추세는 국내 뿐만 아니라 외국에서도 마찬가지여서 이스라엘, 영국 등 백신접종률이 높은 나라들에서도 청년층의 감염이 증가하면서 전문가들은 델타변이가 ‘청년 질환’(disease of the young)으로 자리잡을 수 있다는 점에 촉각을 곤두세우고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’는 “전파력이 높은 코로나19 변이 바이러스인 델타변이로 인한 지역사회 확산 세가 청소년, 청년층에 의해 추동되고 있다는 점에 대해서는 주목해야 한다”는 전문가들의 의견을 9일 전했다. 네이처는 백신 접종률이 약 85%로 전 세계에서 가장 높은 수준을 자랑하는 이스라엘에서 지난달 21일 “12~15세도 코로나19 백신 접종을 받아야 한다” “백신접종자도 실내외 막론하고 마스크를 착용하라”고 권고한 점에 주목했다. 이스라엘 보건당국의 이 같은 결정은 청소년과 청년층이 전체 신규감염에서 차지하는 비중이 늘고 있다는 판단을 근거로 하고 있다. 실제로 6월 초 이스라엘은 1일 감염자 수가 10명대를 유지했지만 6월 말이 되면서 1일 감염자 수가 100명 이상으로 급증했으며 상당수가 16세 미만으로 밝혀졌기 때문이다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 인구통계학 연구진도 미국과 영국에서도 코로나19가 주로 백신접종을 받지 않은 청년층을 중심으로 급격히 확산되고 있음을 확인했다. 이 같은 추세변화는 백신접종률이 높은 나라들에서 공통적으로 나타나고 있다. 중증질환 위험이 높은 노인들을 중심으로 백신접종 등 공중보건 조치가 집중되면서 바이러스가 공격대상을 젊은 층으로 돌렸다는 것이다. 노르웨이 국립공중보건연구소, 룬드대 의대, 오슬로대 의대, 오슬로대 병원 아동청소년과 공동연구팀은 지난달 의학분야 사전논문 공개 사이트인 ‘메드아카이브’(medRxiv)에 노르웨이에서 아동 청소년 코로나19 감염 추이에 대한 분석에서도 마찬가지 경향성을 확인했다. 또 이들 연구팀은 아동, 청소년들은 집중치료가 필요하지는 않지만 일단 감염되면 6개월 동안 추적진찰이 필요하다고 밝혔다. 그렇지만 20대 이상 청년들에게서는 청소년들과는 달리 중증 치료가 필요한 경우도 많다고도 지적했다.유럽질병예방통제센터(ECDC) 소속 감염병학자 닉 번들 박사는 “변이 바이러스의 감염 연령대가 낮아지면서 현재는 접종대상이 아닌 청소년들에게 예방접종을 해야 한다는 주장이 설득력을 얻어갈 수 있다”라면서도 “젊은층에서 증가하는 환자의 비율은 높아지고 이전 코로나19 바이러스에서는 감염률이 낮은 청소년층 감염까지 나타나면서 방역당국의 고민은 깊어질 것”이라고 밝혔다. 그렇지만 백신접종률이 높은 국가에서 감염연령이 낮아져 환자가 늘어나는 것은 독특하지만 일시적 현상일 수 있다는 주장도 나오고 있다. 영국 케임브리지대 감염병연구센터 헨리크 살예 교수(감염병분석학)는 “감염에 취약한 노년층에 대한 접종 대신 젊은층 우선접종으로 보건전략을 바꿀 경우 자칫 노년층 감염과 사망률을 높이고 새로운 바이러스 변이체가 등장하게 만들 수 있다는 점을 인식해야 한다”라고 지적했다. 살예 교수는 “감염 취약계층을 중심으로 접종을 진행하면서 백신접종 속도를 높이는 동시에 델타변이 취약층인 청년층은 마스크 착용과 사회적 거리두기를 계속 유지하는 것이 현재와 같은 감염 확산을 막을 수 있는 유일한 방법”이라고 덧붙였다.
  • [열린세상] 미 대륙에 결핵을 처음 전파한 것은 바다표범/조현욱 과학과 소통 대표

    [열린세상] 미 대륙에 결핵을 처음 전파한 것은 바다표범/조현욱 과학과 소통 대표

    지난해 대유행을 시작한 코로나19의 전 세계 사망자 수가 지난 7일 400만명을 넘어섰다. 누적 환자는 1억 8500만여명(worldometers.info)이다. 하지만 2019년까지만 해도 전염병으로 인한 사망 원인 1위는 결핵이었다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 결핵 사망자 수는 140만명, 신규 발병자는 1000만명이었다. 결핵은 언제 시작돼서 어떤 방식으로 인류를 괴롭히기 시작했을까. 오랫동안 생물학자들은 그 유래를 안다고 생각해 왔다. 약 1만년 전 이후 인류가 가축을 키우면서 사람에게 옮겨 왔다는 것이다. 인간에게 결핵을 일으키는 균은 미코박테리움(Mycobacterium) 속(屬)의 튜버쿨로시스(tuberculosis) 종(種)이다. 이 속은 오소리에서 바다표범에 이르는 수많은 동물에게 병을 일으킨다. 소에서 흔히 발견되는 결핵균(Mycobacterium bovis)은 사람도 감염시킬 수 있다. BCG 백신도 이 균의 독성을 제거해 만든 것이다. 가축 유래설의 기반이기도 하다. 하지만 오늘날 연구자들이 대체로 합의하는 바에 따르면 결핵의 기원은 가축이 아니다. 생각보다 훨씬 더 오래전부터 우리의 조상을 괴롭히고 있었다. 유전학과 고병리학의 발달로 고대 DNA와 현대 DNA를 비교 분석할 수 있게 된 덕분에 드러난 사실이다. 초기의 호모에렉투스에서 기원해 현생인류인 호모사피엔스가 아프리카로부터 세계 곳곳으로 퍼져 나가면서 균 자체도 함께 진화했다. 오늘날 인간 결핵균은 지역에 따라 각기 다른 일곱 가지 계통에 속한다. 스위스 바젤대학의 세바스티앙 가뉴가 2013년 발표한 연구에 따르면 가장 오랜 계통은 아프리카 동부나 서부를 기원으로 한다. 분석에 따르면 이 균의 새로운 계통은 약 6만 7000년 전 출현한 것으로 추정된다. 인간에게 결핵을 일으킬 수 있는 미코박테리움 259종의 유전체 전체를 들여다본 결과다. 새로운 계통이 진화한 것은 현생인류가 세계 곳곳의 각기 다른 환경에 적응하면서부터다. 이들 균이 번창한 것은 농경과 목축 이후이지만 이것이 원인은 아니다. 농업혁명으로 인구가 폭발적으로 늘어나고 한 곳에 빽빽하게 모여 살게 된 결과다. 흥미로운 사실은 미국 대륙에 이 균을 처음 퍼뜨린 것은 가축도 사람도 아닌 것으로 추정된다는 점이다. 2014년 독일 튀빙겐대학 연구팀이 네이처에 발표한 논문을 보자. 이들은 페루에서 발견된 1000년 전 유골 3구의 결핵균 유전체를 분석해 이를 현대의 균주와 비교했다. 분자유전학적 검토 결과 미국 대륙에 퍼진 여러 결핵 균주는 6000년 전 이후에 공통 조상으로부터 분화했다는 계산이 나왔다. 이것이 사실이라면 신세계로 결핵이 전파된 것은 러시아 극동 지역과 알래스카를 연결하는 육지 다리가 사라진 지 오랜 세월이 흐른 다음이라는 말이다. 미국 대륙에 인류가 첫발을 디딘 것은 이 육교를 통해서였다. 연구자들이 밝혀낸 바에 따르면 1000년 전 페루의 유골에서 발견된 균주는 오늘날 인류를 감염시키는 결핵균 어떤 종류와도 달랐다. 이와 가장 비슷한 유형은 해표와 바다사자에서 발견된다. 즉 인간이 아니라 바다 포유류가 이 병을 신대륙으로 옮겼다는 의미다. WHO에 따르면 전체 결핵 환자는 해마다 2% 줄지만 약이 듣지 않는 내성균을 가진 환자는 늘고 있다. 2019년엔 그 전해보다 10% 늘어난 20만여명이었다. 더 큰 문제는 세계 인구 4명 가운데 한 명꼴인 18억명이 보균자(잠복결핵)라는 점이다. 환자가 되는 비율은 평생 5~10%다. 이런 가능성은 에이즈 18배, 영양실조 3배, 알코올 중독 3.3배, 흡연 1.6배로 커진다. 소의 결핵균으로 만든 BCG 백신으로 일부 예방이 가능하지만 효과가 없는 지역이 많다. WHO는 이미 1990년대 초반 세계 결핵 위기를 선포했으며, 2035년까지 새로운 백신을 개발한다는 목표 아래 힘을 쏟고 있다. 진화 과정에서의 변이가 다양한 탓에 BCG 접종이 효과가 없는 지역이 많은 까닭이다. 이 글은 지난달 영국 과학잡지 뉴사이언티스트의 기사 ‘인류의 치명적인 질병, 결핵의 놀라운 고대 기원’과 지난해 이탈리아 피사대학 연구팀이 발표한 논문 ‘인간 결핵의 기원에 대한 고병리학적 증거: 리뷰’ 등을 참고했다.
  • [아하! 우주] 토성의 달 엔셀라두스의 메탄가스는 생명체 신호?

    [아하! 우주] 토성의 달 엔셀라두스의 메탄가스는 생명체 신호?

    토성의 위성 엔셀라두스에서 솟구치는 물기둥에 포함된 메탄이 위성의 표면 아래 있는 바다에 생명이 가득하다는 신호일 수 있다고 새로운 연구가 발표됐다. 2005년 미 항공우주국(NASA)의 카시니 토성 탐사선은 엔셀라두스의 남극 근처에 보이는 '호랑이 줄무늬' 균열에서 물 얼음 입자가 뿜어져나오는 간헐천을 발견했다. 토성의 E 고리(지구에서 두 번째 바깥쪽 고리)에 물질을 제공하는 이 간헐천은 엔셀라두스의 얼음 지각 아래에서 출렁이는 거대한 물 바다에서 비롯된 것으로 추정되고 있다. 간헐천이 우주공간으로 깃털처럼 분출하는 얼음 알갱이들 속에는 물 이외에도 다른 성분들이 섞여 있었다. 지름 504km의 엔셀라두스를 여러 차례 근접 비행하는 동안 카시니는 수소분자(H2), 메탄(CH4) 등을 포함한 다양한 탄소 함유 유기 화합물을 발견했다. 이 수소분자와 메탄은 우주 생물학자에게 특히 흥미로운 존재다. 과학자들은 특히 소수분자는 엔셀라두스의 해저에 있는 암석과 뜨거운 물의 상호작용에 의해 생성되었을 가능성이 높다고 보며, 나아가 엔셀라두스의 심해 바닥에는 뜨거운 물이 나오는 열수구가 있을지도 모른다고 생각한다. 지구에서 최초로 생명체가 나타난 장소도 이 같은 심해의 열수구라는 학설이 힘을 얻고 있다. 또한 수소분자는 이산화탄소에서 메탄을 생성하는 일부 지구 미생물에 에너지를 제공한다. 엔셀라두스에서도 이와 비슷한 일이 일어날 수 있다고 보는 것은 카시니가 간헐천의 얼음 입자 기둥에서 놀랍게도 이산화탄소와 함께 메탄을 발견했기 때문이다. 미 애리조나대 생태-진화 생물학자 레지스 페리에르 대표저자는 "이 수소를 '먹고' 메탄을 생성하는 엔셀라두스 미생물이 카시니가 감지한 놀랍도록 많은 양의 메탄을 설명 할 수 있을까?"라고 자문하며 "우리는 이것을 알고 싶어 연구에 착수했다"고 밝혔다. 페리에르와 그의 동료들은 엔셀라두스의 메탄이 생물학적으로 생성될 확률을 평가하는 일련의 수학적 모델을 만들었다. 이러한 시뮬레이션은 다양했다. 연구팀은 관찰된 수소분자의 생산이 과연 엔셀라두스의 미생물 개체군을 유지할 수 있는지 여부, 그리고 그 개체군이 수소분자와 메탄이 분출되는 얼음 입자로 빠져나가는 속도에 어떤 영향을 미치는지 조사했다.페리에르는 "요약하면, 우리는 카시니의 관측 데이터가 생명체가 살 수 있는 환경에 부합하는지 평가할 수 있을 뿐만 아니라, 메탄 생성이 실제로 엔셀라두스의 해저에서 발생한다면 관측을 통해 정량적 예측도 할 수 있다"고 밝혔다. 이러한 평가는 춥고 어두운 엔셀라두스 바다에서 무언가가 헤엄치기를 바라는 우리를 크게 고무시키는 것임이 틀림없다. 연구팀은 생물체의 개입이 없는 비생물적 열수 배출 화학으로는 카시니가 관찰한 메탄 농도를 충분히 설명하지 못한다는 결론을 내렸다. 그러나 메탄 생성 미생물의 기여를 추가한다면 그 격차를 멋지게 해소할 수 있다.명확하게 말하면, 지난달 '네이처 천문학(Nature Astronomy)' 저널에 게재된 새로운 연구는 엔셀라두스에 생명체가 존재한다고 주장하는 것은 아니다. 예컨대, 얼어붙은 엔셀라두스는 지구에서는 보기 어려운 유형의 비생물적 메탄 생성 반응을 만늘 수 있는 가능성을 배제할 수 없다. 어쩌면 이 위성의 탄생에서 유래한 원시 유기물질의 붕괴일 수도 있다. 실제로 후자의 가설은 일부 과학자들이 믿는 것처럼 엔셀라두스가 혜성에 의해 전달되는 유기물이 풍부한 물질로 형성되었다면 유력한 가설이 될 수 있다. 한편, 1999년에 발사된 NASA의 토성 탐사선 카시니는 토성을 비롯하여 많은 위성들에 대한 데이터를 수집하는 등 토성의 경이로움을 밝혀낸 지 13년이 지난 후, 2017년 연료 고갈로 인해 마지막 미션 ‘그랜드 피날레’를 완료한 후 토성 대기로 뛰어들어 산화함으로써 미션을 마무리했다.
  • 국지성 폭우 잦은 이유는 CO2 증가 때문

    국지성 폭우 잦은 이유는 CO2 증가 때문

    미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 대기해양과학과 연구팀은 최근 전 세계적으로 평년값보다 많은 눈과 비가 내리거나 국지성 폭우 및 폭설이 잦아지고 있는 것은 인간의 활동으로 인한 이산화탄소 배출량 증가 때문이라는 것을 다시 한번 증명했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 7월 7일자에 실렸다. 연구팀은 인공지능으로 1982~2015년 전 지구적 기상관측 빅데이터를 분석해 극한강수 경향성과 인간 활동이 미친 영향을 조사했다. 그 결과 최근 국지성 폭우와 특정 시기에 강우량이 집중되는 경향성이 더 강해지고 있으며, 이는 인간 활동으로 인해 배출되는 온실가스가 주요 원인이라는 점을 확인했다.
  • [핵잼 사이언스] 中서 5억년 전 화석 2800개 한꺼번에 발견…신종 포함

    [핵잼 사이언스] 中서 5억년 전 화석 2800개 한꺼번에 발견…신종 포함

    중국 남부 윈난성 쿤밍 인근에서 거의 완벽하게 보존된 화석 수 천 개가 한꺼번에 발견돼 학계의 관심이 쏠렸다. 이번에 발견된 화석에는 5억 4100만~4억 8800만 년 전 지구상에 서식했던 곤충과 벌레, 갑각류 등 최소 118종의 2800개 이상의 표본이 포함돼 있다. 이중 17종은 지금까지 알려지지 않았던 신종 생명체로 분류됐다. 미국 펜실베이니아주립대학 연구진은 쿤밍 인근의 퇴적층에서 해당 화석들을 한꺼번에 발견됐으며, 화석 표본의 절반 이상이 성체가 되기 전의 것이라고 설명했다. 일부 알과 유충의 화석에서는 내부 연조직까지 고스란히 보존되어있어 연구 가치가 매우 높은 것으로 알려졌다.  연구진은 “다 자라기 전의 고대 벌레나 곤충, 갑각류와 무척추동물 등이 발견되는 사례는 흔치 않다. 이 생명체들이 살았던 당시의 지구는 ‘캄브리아 대폭발’을 포함해 역사상 가장 빠르고 광범위한 생명체의 다양화가 발생했다”면서 “보존상태도 매우 양호해 학술적 가치가 높다”고 설명했다. 연구진은 해당 생명체들이 화석화되기 전 퇴적층에 매장되게 한 구체적인 원인은 아직 밝혀내지 못했다. 그러나 산소 수준이 급격하게 변화했거나, 폭풍 등으로 인해 진흙을 포함한 산사태가 발생했고, 진흙이 경사를 따라 흘러내려 모든 것을 묻히게 했을 가능성이 있는 것으로 보고 있다. 함께 연구를 진행한 윈난대학 고생물학 연구진은 “화석에서 더 많은 정보를 알아내기 위해 CT 스캐닝을 진행할 것”이라면서 “이번 화석의 발견은 5억 여 년 전 쿤밍 근처의 심해가 해루나 포식자 등으로부터 어린 생명체들을 보호해줬다는 사실을 시사한다”고 말했다.  과학자들은 이 생물들이 서식했던 것으로 추정되는 캄브리아기의 ‘캄브리아 대폭발’이 많은 동물 종의 발달에 핵심이 된 사건이라고 여겨왔다. 캄브리아 대폭발은 약 5억 4200만 년 전부터 5억 3000만 년 전 사이에 갑자기 오늘날 보이는 ‘동물의 문’(門, phylum, 생물의 체제) 이 나타난 현상을 일컫는다. 생물 진화 면에서는 우주의 빅뱅에 필적할 만한 사건으로 꼽히는 캄브리아 대폭발은 과거 단순한 유기체였던 생명체가 빠른 진화를 거쳐 오늘날과 유사한 생물의 다양성을 지니게 된 계기 중 하나로도 알려져 있다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 생태와 진화(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.
  • 자성으로 다중 세포 동시 제어하는 디지털 세포 제어기술 개발

    자성으로 다중 세포 동시 제어하는 디지털 세포 제어기술 개발

    DGIST 신물질과학전공 김철기 교수 연구팀이 자성을 이용해 다중 세포를 제어, 분석하는 자성 트위징 기술을 개발했다. 정밀한 개별 세포 분석이 더욱 용이해져, 질병 맞춤 치료나 신약개발 등 바이오 의학 분야 연구에 획기적인 원천기술이 될 전망이다. 생명체를 이루는 세포는 다양한 분화작용을 통해 스스로 성장하고 조절한다. 이러한 세포가 비정상적인 작동을 하면 각종 질환이나 암세포를 유발한다. 이러한 수많은 세포들이 가진 각기 다른 특성 때문에 세포 상호작용 등을 밝혀내기 위한 단일 세포 연구가 필요하다. 단일 세포 연구는 여러 세포들이 섞이지 않도록 격리하는 기술이 중요하다. 현재까지는 광압(光壓)을 이용해 힘을 주어 세포를 움직이게 하는 광학트위저(optical tweezers) 기술 등이 주로 사용되고 있다. 이는 각기 다른 세포를 구분하기 위해 형광 라벨링을 이용한 이미지인식 처리 등 외부적인 프로세싱이 별도로 필요하다. 또한 기존의 자성 기반 기술들은 단일 세포 제어를 위해 세포 표면이 가지는 사전 정보가 필요해 추가적인 공정과 비용이 발생한다. 이에 DGIST 김철기 교수 연구팀은 자기장 제어로 간단하고 효과적으로 수천 개의 세포와 초상자성(superparamagnetic) 입자를 제어하는데 성공했다. 초상자성 입자란 세포를 움직이는 운반자 역할을 하는 미세한 자성체인데, 세포 주변의 공간에 이를 채워 넣어 특정 세포를 정밀하게 제어 가능하게 했다. 또한 연구팀은 특수한 형상의 미세 자성 패턴으로 각 세포를 패턴에 따라 움직여 크기별로 분류한 뒤에 원하는 위치에 개별적으로 다중의 세포를 포집할 수 있었다. 이는 패턴이 자체적으로 대상을 판단하기 때문에 기존까지의 외부 설비가 필요 없는 장점이 있다. 연구팀은 더 나아가 자성체의 응집 문제 등 기존의 자성 기반 플랫폼이 가진 한계를 보완한 자성 트위징 플랫폼을 자체 개발했다. 연구팀은 실험을 통해 의도적으로 대칭을 무너트린 자성 패턴으로 수백 개의 위치에서 동시에 응집된 자성체를 동일한 간격으로 분리해내는 데 성공했다. 제1저자인 김현설 박사과정생은 “미세 자석의 형태를 변경하는 것만으로 복잡한 장비와 동일한 결과를 얻는 것이 가장 큰 장점“이라며 “복잡한 설정 없이 회전자기장의 각도만으로 제어가 가능하다”고 설명했다. 김철기 교수는 “기존의 표지(標識)된 세포만을 분리하는 기술을 넘어, 표지된 세포와 비표지된 세포 양쪽 모두를 목적별로 개별 제어하는 기술을 최초 개발했다”며, “세포에 가장 영향을 적게 주는 자기장을 기반으로 해, 단일 세포 규모의 연구와 각종 조기 진단, 맞춤의학 등의 활용이 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 5월 21일자 온라인 게재와 더불어 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 6월 26일자 표지논문으로 채택됐다. 아울러 과학기술정보통신부의 지원과 한국연구재단 선도연구과제인 자성기반라이프케어연구센터 및 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.
  • 코로나 위기 국면서 신뢰하는 지도자는?

    코로나 위기 국면서 신뢰하는 지도자는?

    “우리나라에서 생산되는 방역물품을 비축해야하나 ,아니면 세계에서 필요로 하는 사람들에게 주어져야 하나”? 전 세계의 정치 지도자들은 코로나19 상황에서 이와 같은 도덕적 딜레마에 끊임없이 직면해왔고 공리주의 대 비공리주의적 선택 사이에서 고민한다.그렇다면 사람들은 어떤 선택을 하는 리더를 더 신뢰할까? 이에 대한 의미 있는 연구결과가 22개 국가 연구진이 참여한 국제공동연구팀에 의해 발표됐다. 5일 부산대학에 따르면 부산대 심리학과 설선혜 교수와 UNIST(울산과학기술원) 바이오메디컬공학과 정동일 교수 등 국내 연구진이 참여한 국제공동연구팀(연구책임자: 미국 예일대학교 몰리 크로켓)이 22개국 24,000명의 시민들을 대상으로 수행한 연구에서 정치 지도자의 공리주의적 선택이 도구적 희생을 담보로 하는지, 공평한 혜택을 지향하는지에 따라 전혀 다른 결과를 가져올 수 있다는 결론을 얻었다. 연구 결과에 따르면 공평한 혜택을 위한 리더의 공리주의적 선택은 높은 신뢰를 받았으나, 도구적 희생을 요구하는 공리주의적 선택은 신뢰를 잃게 만드는 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 국제학술지 네이처 휴먼 비헤이비어 7월 1일자에 발표된 논문 ‘세계적 보건 위기 상황에서의 도덕적 딜레마와 리더에 대한 신뢰’에 소개됐다. 같은 공리주의적 선택이라도 그것이 다수를 위한 소수의 희생을 담보하는 것인지(도구적 희생), 더 많은 사람이 혜택을 고르게 누리도록 하는 것인지(공평한 혜택)에 따라서 사람들의 정치 지도자에 대한 신뢰가 달라졌다. 인공호흡기가 부족할 때 어떤 리더들은 생존 가능성이 높은 젊은 사람들을 우선시해야 한다고 주장하는 리더를 신뢰하지 않는다. 반면에 코로나 치료에 필요한 의약품을 세계 어느 곳이든 가장 필요한 사람에게 보내야 한다고 주장하는 리더는 신뢰한다. 즉 도구적 희생을 담보하는 공리주의적 결정은 신뢰받지 못하지만, 가능한 많은 사람들이 혜택을 고르게 누리도록 하는 공리주의적 결정은 사람들의 신뢰를 사는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 연구 대상이 된 22개국(한국, 남아프리카공화국, 네덜란드, 노르웨이, 덴마크, 독일, 멕시코, 미국, 브라질, 사우디아라비아, 스페인, 싱가포르, 아랍에미리트, 영국, 이스라엘, 이탈리아, 인도, 중국, 프랑스, 칠레, 캐나다, 호주)에서 유사하게 관찰됐다.이번 연구는 전 세계적으로 코로나19 확진자 수가 절정에 달했던 지난해 11월 26일에서 같은해 12월22일까지 22개국의 인구비례샘플을 사용해 24,000명의 시민들을 대상으로 이뤄졌다. 연구는 22개국 연구자 37명이 대규모 국제공동연구팀을 구성해 수행했다. 국내에서는 부산대 심리학과 설선혜 교수가 도덕 판단 연구의 전문가로서 의사결정 연구 전문가인 UNIST 정동일 교수와 함께 한국인을 대상으로 한 연구를 담당했다. 설 교수는 “전 세계적 보건 위기 상황에서 여러 조직의 많은 리더들이 도덕적 딜레마 상황에 끊임없이 직면하고 있다.”며 “ 아무도 정답이 무엇인지 모른다는 것이 딜레마의 특징이자 어려움이지만, 신뢰를 높이는 결정을 통해 중요한 결정들에 대한 협조를 이끌어낼 방법을 제안해준다는 점에서 이번 연구가 큰 의미를 지닌다”고 밝혔다.
  • “90분 후 ‘확진’” 숨만 쉬면 코로나 검사해주는 마스크

    “90분 후 ‘확진’” 숨만 쉬면 코로나 검사해주는 마스크

    면봉을 코안에 깊숙이 넣는 코로나 19 검사 대신 호흡만으로 코로나 19 감염 여부를 간편하게 알 수 있는 방법이 등장했다. 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’는 28일(현지시간) 미국 하버드대 비스 생체모방공학연구소가 매사추세츠 공대(MIT) 생명공학부 연구팀과 공동 개발한 ‘코로나19 진단마스크’를 발표했다고 보도했다. 이 마스크를 착용하면 ‘유전자증폭(PCR) 검사’ 보다 간편하고 빠르게 코로나19 감염 여부를 알 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 연구팀은 특정 유전물질(RNA)를 읽어 색이 변하는 단백질을 종이에 발라 종이센서를 만들었고, 폴리에스터 섬유와 결합시켜 마스크를 만들었다. 사용법은 간단하다. 마스크를 착용한 후 겉면에 장착된 캡슐 속의 물을 안쪽으로 스며들게 한 후 검사 결과가 나올 때까지 숨만 쉬면 된다. 만약 착용자가 코로나19에 감염됐다면 마스크 안쪽에 장착된 종이센서 색이 변한다. 다만 연구진은 개인 정보 보호 차원에서 검사 결과는 마스크 안쪽에서만 확인 할 수 있다고 설명했다. 검사 결과가 나오기까지 걸리는 시간은 90분으로 PCR 검사의 3~6시간보다 빠르다. 검사 결과의 정확도도 세계보건기구(WHO)의 PCR 검사 기준에 부합한다는 것이 연구진의 설명이다. 피터 응웬 하버드대 연구원은 “‘코로나19 진단 마스크’는 PCR 검사의 높은 정확도와 신속항원검사의 빠른 속도, 저렴한 비용까지 결합한 획기적인 코로나19 검사 방법”이라고 강조했다.
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 말라리아 모기와 전쟁, 승리가 눈앞에

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 말라리아 모기와 전쟁, 승리가 눈앞에

    늦은 장마와 함께 본격적인 여름이 시작되면서 ‘앵~’거리며 밤잠을 설치게 만드는 모기들도 슬슬 나타나고 있습니다. 모기가 옮기는 전염병을 주의해야 할 때가 된 것이지요. 세계보건기구(WHO), 유엔식량농업기구(FAO) 등에 따르면 매년 개에 물려 광견병으로 사망하는 사람이 2만 5000명, 뱀에 물려 죽는 사람이 5만명, 전쟁, 테러, 범죄 등 사람에 의해 사망하는 사람은 47만 5000명인데 모기에 물려 죽는 사람은 72만 5000명이나 됩니다. 특히 얼룩날개모기에게 물려 플라스모디움속(屬) 기생원충이 혈액 속에 들어가 일으키는 말라리아는 치명적입니다. 아프리카, 중남미 등 덥고 방역체계가 취약한 나라에서 많이 발생하지만 국내에서도 매년 500명 안팎의 환자가 발생해 1~4명의 사망자가 나오고 있습니다. ●백신·항말라리아 치료제 함께 투여 성과 치명적 질병임에도 불구하고 말라리아 백신은 없습니다. 많은 과학자들이 화이자, 모더나의 코로나19 백신처럼 mRNA를 이용하거나 기존 방식 등으로 백신 개발을 위한 다양한 연구를 진행하고 있지만 임상에 사용할 수 있을 정도의 가시적 성과는 아직 없습니다. 이런 가운데 미국 국립보건원(NIH), 국립알레르기및감염병연구소(NIAID), 미국 생명과학기업 프로틴 포텐셜, 시애틀 워싱턴대 의대, 프레드 허친슨 암 연구센터, 매사추세츠공과대(MIT) 의과학연구소, 브로드연구소, 하워드휴즈 의학연구소, 브리검 여성병원, 글락소스미스클라인 백신연구센터 공동연구팀은 자신들이 개발 중인 백신과 항말라리아 치료제인 클로로퀸, 피리메타민을 함께 투여하면 특정 말라리아균에 대해서는 예방효과가 100%에 이른다고 밝혔습니다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 7월 1일자에 실렸습니다. NIAID는 2010년부터 말라리아 백신 개발을 위해 전 세계 연구기관들과 공동 연구를 진행 중입니다. 그 연구를 통해 확보한 ‘PfSPZ’라는 말라리아 백신 후보물질이 가장 눈에 띕니다. 말라리아를 일으키는 원충은 모기의 침을 통해 ‘스포로조이트’라는 포자 형태로 사람의 몸속에 침투합니다. PfSPZ는 스포로조이트의 독성을 약화시킨 것입니다. NIAID는 몇 년 전 말라리아에 걸린 적이 없는 성인들에게 PfSPZ 임상시험을 실시한 결과, 말라리아 예방능력은 물론 면역지속기간도 지금까지 개발된 다른 백신 후보물질들보다 우수하다고 밝힌 바 있습니다. ●말라리아 특정 원충에 면역효과 100% 이번에 연구팀은 말라리아에 걸린 적이 없는 성인 남녀 56명에게 PfSPZ와 함께 혈액 속 말라리아 원충을 죽이는 치료 물질인 피리메타민과 클로로퀸을 투여하는 시험을 했습니다. 그 결과 PfSPZ만 접종했을 때 예방효과는 77.8%였지만 치료제와 백신을 함께 투여하면 예방효과는 87.5%까지 높아졌습니다. 기존 백신 연구들에서는 ‘플라스모디움 팔시파룸’이라는 말라리아 원충에만 집중했습니다. 그렇지만 연구팀은 다른 종류의 말라리아 원충에 대한 예방효과도 조사했는데 특정 원충에 대해서는 100% 면역효과가 있는 것을 확인했습니다. 인류와 질병은 오랜 동안 도전과 응전을 이어 왔습니다. 과학기술이 아무리 발달하더라도 세상 모든 질병을 정복할 수는 없을 것입니다. 치명적 질병을 정복해 가는 과정에서 인류는 오만함이 아닌 자연에 대한 겸손함을 배웠으면 합니다.
  • “백신 위탁생산 ‘점프’… 다음은 한국판 존슨앤드존슨으로”

    “백신 위탁생산 ‘점프’… 다음은 한국판 존슨앤드존슨으로”

    “존슨앤드존슨을 롤모델 삼아 한국을 대표하는 글로벌 헬스케어 그룹이 되겠다. 러시아의 스푸트니크V 백신을 (위탁) 생산하는 휴온스그룹의 성장을 주목해 달라.” 윤성태(57) 휴온스글로벌 부회장은 지난 25일 경기 판교 사옥에서 서울신문과 만나 “2025년까지 3개의 글로벌 생산기지를 구축하고, 6개의 신약을 연구할 계획이며 2030년에는 글로벌 제약기업 톱100에 이름을 올릴 수 있도록 하겠다”며 이같이 강조했다. 2004년 이래 16년간 연속 두 자릿수 매출 신장을 이뤄 온 휴온스그룹이 올해 ‘퀀텀점프’를 준비한다. 1965년 광명약품공업사로 시작해 점안제, 치과용 국소마취제, 에스테틱(보툴리눔 톡신, 필러), 건강식품, 의료기기, 화장품 등 다양한 영역으로 사업을 확장해 온 휴온스글로벌은 러시아 코로나19 백신인 ‘스푸트니크V’의 위탁생산(CMO)을 맡아 올해 하반기(9~10월) 본격적인 생산에 돌입한다. ●AZ·얀센 같은 방식… 작년 첫 백신 승인 스푸트니크V는 아스트라제네카, 얀센 백신과 같은 바이러스 벡터 방식의 백신으로 지난해 8월 세계 최초로 코로나19 예방 백신으로 승인받았다. 수출 위탁생산이 중심이지만 스푸트니크V의 국내 도입과 관련해 지난 4월 말 식품의약품안전처에 사전 검토를 신청해 놓은 상태다. 앞서 휴온스글로벌은 싱가포르 바이오 업체인 프레스티지바이오파마(DS·원액생산), 보란파마·휴메딕스(DP·바이알 충진, 완제품 포장)와 컨소시엄을 구성해 스푸트니크V 개발을 지원한 러시아 국부펀드(RDIF)와 백신 완제품 생산을 위한 기술이전 계약을 체결했다. 휴온스글로벌 컨소시엄이 생산한 백신은 세계 66개국에 수출될 예정이며 수출 전반을 휴온스글로벌이 총괄한다. 위탁생산을 위한 제반 준비가 차질 없이 진행되도록 심혈을 기울이고 있다는 설명이다. 원액생산을 맡은 프레스티지바이오파마는 충북 오송에 백신 센터를 짓고 있고 2000ℓ급 세포배양기 8대를 우선 설치 중이다. 설치가 완료되면 월 3000만 도즈(1도즈=1회 접종분) 이상의 백신을 생산할 수 있을 것으로 보인다. 완제품 포장을 맡은 휴메딕스와 보란파마도 올해 하반기 중에 기계 설치를 완료할 예정이다. 윤 부회장은 “7월 중에는 기술 이전을 위한 러시아 기술진이 방문한다”면서 “기술 이전이 끝난 9~10월 중에는 본격적인 생산이 시작될 예정이며 내년부터는 월 1억 도즈를 생산할 수 있는 설비를 갖출 예정”이라고 말했다. 오너 2세인 윤 부회장은 1997년 암으로 세상을 떠난 윤명용 회장의 뒤를 이어 30대의 젊은 나이에 대표로 취임했다. 당시 연매출 60억원짜리 회사는 지난해 매출 기준 5000억원이 넘는 회사로 성장했다. 화재 등의 악재로 직원 월급을 주지 못할 때도 있었지만 20㎖ 플라스틱 주사제, 일회용 점안제, 15g 고용량 비타민C 주사제 등의 제품이 연달아 히트하면서 재기의 발판을 마련했다.이후 그는 휴메딕스, 휴온스메디케어, 휴온스내츄럴, 휴온스네이처, 휴베나 등 공격적인 인수합병(M&A)을 통해 2016년 국내 제약업계 중 7번째로 지주사 체제 전환에 성공한다. 최근에도 과감한 투자를 이어 가고 있다. 휴온스그룹은 지난 2월 580억원의 자금을 투입해 메이크업 소품업체 블러썸(휴온스 블러썸)을 인수했고, 최근에는 바이오의약품 제조업체인 팬젠에 100억원을 투자해 2대 주주가 됐다. ●의료기기·화장품 자금으로 본격 신약 개발 윤 부회장은 “모기업인 휴온스가 제약산업에 국한돼 사업을 펼쳐 왔으나 업의 개념을 제약산업에서 헬스케어산업으로 확장하면서 제약은 물론 건강기능식품, 의료기기, 화장품 산업으로 넓혀 성장 가능성이 있는 회사들을 과감하게 인수합병한 것이 회사 성장의 밑거름이 됐다”고 말했다. 이어 “앞으로도 바이오벤처 회사에 지분투자를 통해 상호 동반성장할 수 있는 여건을 마련해 나갈 것”이라고 했다. 휴온스글로벌은 지난해 코로나19 속에서도 역대급 실적을 거뒀다. 지난해 매출은 연결기준 5230억원, 영업이익은 892억원으로 전년 대비 각각 16.4%, 22.5% 성장했다. 꾸준한 성장 비결에 대해 윤 부회장은 “신성장 동력을 지속적으로 발굴하려는 노력과 행운이 맞아떨어진 결과”라면서도 “새로운 비즈니스를 주저하지 않고 과감하게 추진하려 했다”고 말했다. 실제 에스테틱 사업 부진으로 힘든 시기를 겪었던 자회사 휴메딕스와 휴온스메디컬은 지난해 코로나19 항원 키트 생산(러시아, 이탈리아 수출)과 항원 키트 주문자상표부착생산(OEM)으로 부진을 만회했고, 내수 매출이 부진했던 휴온스도 미국에 마스크, 가운, 소독액 등 코로나 관련 개인보호장비(PPE)를 수출하면서 활로를 뚫었다. 신제품인 여성 갱년기 유산균 YT1도 홈쇼핑, 온라인 채널 등을 통해 판매하면서 좋은 반응을 얻었다. 윤 부회장은 “의료기기, 화장품 등 캐시카우를 통해 마련한 자금으로 신약 개발에도 본격적으로 나설 것”이라면서 “올해를 포함해 내년은 휴온스그룹 성장의 변곡점이 될 것”이라고 했다. 한편 올해 기업공개(IPO)를 예고한 휴온스메디케어의 상장 시기는 늦추기로 했다. 윤 부회장은 “개발하고 있는 신제품들의 발매 시기가 늦어지면서 불가피하게 상장 시기를 2023년으로 늦추기로 했다”면서 “개발 중인 소독제, 소독기, 공간 멸균기 등은 중국에 등록을 추진하고 있는데 코로나19 등의 영향으로 등록이 지연되고 있다”고 했다. 휴온스메디케어 상장에 성공하면 그룹의 코스닥 상장사는 5곳으로 늘어난다. 대형 제약사 가운데 상장 계열사를 4곳 이상 보유한 곳은 GC녹십자, 종근당 JW중외그룹 정도다. ■ 윤성태 부회장은 ▲1964년 출생 ▲1987년 한양대 산업공학 학사 ▲1989~1992년 한국IBM 입사 ▲1992~1997년 광명약품공업 근무 ▲1997~2003년 광명약품(구 광명약품공업) 대표 ▲2003~2016년 휴온스(구 광명약품) 대표 ▲2016년~현재 휴온스글로벌 대표(부회장)
  • [인터뷰] 윤성태 휴온스글로벌 부회장 “코로나19 백신 위탁생산 ‘점프’... 다음은 한국판 존슨앤드존슨”

    [인터뷰] 윤성태 휴온스글로벌 부회장 “코로나19 백신 위탁생산 ‘점프’... 다음은 한국판 존슨앤드존슨”

    “존슨앤드존슨을 롤모델 삼아 한국을 대표하는 글로벌 헬스케어 그룹이 되겠다. 러시아의 스푸트니크V 백신을 (위탁) 생산하는 휴온스그룹의 성장을 주목해 달라.” 윤성태(57) 휴온스글로벌 부회장은 지난 25일 경기 판교 사옥에서 서울신문과 만나 “2025년까지 3개의 글로벌 생산기지를 구축하고, 6개의 신약을 연구할 계획이며 2030년에는 글로벌 제약기업 톱100에 이름을 올릴 수 있도록 하겠다”며 이같이 강조했다.2004년 이래 16년간 연속 두 자릿수 매출 신장을 이뤄 온 휴온스그룹이 올해 ‘퀀텀점프’를 준비한다. 1965년 광명약품공업사로 시작해 점안제, 치과용 국소마취제, 에스테틱(보툴리눔 톡신, 필러), 건강식품, 의료기기, 화장품 등 다양한 영역으로 사업을 확장해 온 휴온스글로벌은 러시아 코로나19 백신인 ‘스푸트니크V’의 위탁생산(CMO)을 맡아 올해 하반기(9~10월) 본격적인 생산에 돌입한다. 스푸트니크V는 아스트라제네카, 얀센 백신과 같은 바이러스 벡터 방식의 백신으로 지난해 8월 세계 최초로 코로나19 예방 백신으로 승인받았다. 수출 위탁생산이 중심이지만 스푸트니크V의 국내 도입과 관련해 지난 4월 말 식품의약품안전처에 사전 검토를 신청해 놓은 상태다. 앞서 휴온스글로벌은 싱가포르 바이오 업체인 프레스티지바이오파마(DS·원액생산), 보란파마·휴메딕스(DP·바이알 충진, 완제품 포장)와 컨소시엄을 구성해 스푸트니크V 개발을 지원한 러시아 국부펀드(RDIF)와 백신 완제품 생산을 위한 기술이전 계약을 체결했다. 휴온스글로벌 컨소시엄이 생산한 백신은 세계 66개국에 수출될 예정이며 수출 전반을 휴온스글로벌이 총괄한다. 위탁생산을 위한 제반 준비가 차질 없이 진행되도록 심혈을 기울이고 있다는 설명이다. 원액생산을 맡은 프레스티지바이오파마는 충북 오송에 백신 센터를 짓고 있고 2000ℓ급 세포배양기 8대를 우선 설치 중이다. 설치가 완료되면 월 3000만 도즈(1도즈=1회 접종분) 이상의 백신을 생산할 수 있을 것으로 보인다. 완제품 포장을 맡은 휴메딕스와 보란파마도 올해 하반기 중에 기계 설치를 완료할 예정이다. 윤 부회장은 “7월 중에는 기술 이전을 위한 러시아 기술진이 방문한다”면서 “기술 이전이 끝난 9~10월 중에는 본격적인 생산이 시작될 예정이며 내년부터는 월 1억 도즈를 생산할 수 있는 설비를 갖출 예정”이라고 말했다. 오너 2세인 윤 부회장은 1997년 암으로 세상을 떠난 윤명용 회장의 뒤를 이어 30대의 젊은 나이에 대표로 취임했다. 당시 연매출 60억원짜리 회사는 지난해 매출 기준 5000억원이 넘는 회사로 성장했다. 화재 등의 악재로 직원 월급을 주지 못할 때도 있었지만 20㎖ 플라스틱 주사제, 일회용 점안제, 15g 고용량 비타민C 주사제 등의 제품이 연달아 히트하면서 재기의 발판을 마련했다. 이후 그는 휴메딕스, 휴온스메디케어, 휴온스내츄럴, 휴온스네이처, 휴베나 등 공격적인 인수합병(M&A)을 통해 2016년 국내 제약업계 중 7번째로 지주사 체제 전환에 성공한다. 최근에도 과감한 투자를 이어 가고 있다. 휴온스그룹은 지난 2월 580억원의 자금을 투입해 메이크업 소품업체 블러썸(휴온스 블러썸)을 인수했고, 최근에는 바이오의약품 제조업체인 팬젠에 100억원을 투자해 2대 주주가 됐다. 윤 부회장은 “모기업인 휴온스가 제약산업에 국한돼 사업을 펼쳐 왔으나 업의 개념을 제약산업에서 헬스케어산업으로 확장하면서 제약은 물론 건강기능식품, 의료기기, 화장품 산업으로 넓혀 성장 가능성이 있는 회사들을 과감하게 인수합병한 것이 회사 성장의 밑거름이 됐다”고 말했다. 이어 “앞으로도 바이오벤처 회사에 지분투자를 통해 상호 동반성장할 수 있는 여건을 마련해 나갈 것”이라고 했다. 휴온스글로벌은 지난해 코로나19 속에서도 역대급 실적을 거뒀다. 지난해 매출은 연결기준 5230억원, 영업이익은 892억원으로 전년 대비 각각 16.4%, 22.5% 성장했다. 꾸준한 성장 비결에 대해 윤 부회장은 “신성장 동력을 지속적으로 발굴하려는 노력과 행운이 맞아떨어진 결과”라면서도 “새로운 비즈니스를 주저하지 않고 과감하게 추진하려 했다”고 말했다. 실제 에스테틱 사업 부진으로 힘든 시기를 겪었던 자회사 휴메딕스와 휴온스메디컬은 지난해 코로나19 항원 키트 생산(러시아, 이탈리아 수출)과 항원 키트 주문자상표부착생산(OEM)으로 부진을 만회했고, 내수 매출이 부진했던 휴온스도 미국에 마스크, 가운, 소독액 등 코로나 관련 개인보호장비(PPE)를 수출하면서 활로를 뚫었다. 신제품인 여성 갱년기 유산균 YT1도 홈쇼핑, 온라인 채널 등을 통해 판매하면서 좋은 반응을 얻었다. 윤 부회장은 “의료기기, 화장품 등 캐시카우를 통해 마련한 자금으로 신약 개발에도 본격적으로 나설 것”이라면서 “올해를 포함해 내년은 휴온스그룹 성장의 변곡점이 될 것”이라고 했다. 한편 올해 기업공개(IPO)를 예고한 휴온스메디케어의 상장 시기는 늦추기로 했다. 윤 부회장은 “개발하고 있는 신제품들의 발매 시기가 늦어지면서 불가피하게 상장 시기를 2023년으로 늦추기로 했다”면서 “개발 중인 소독제, 소독기, 공간 멸균기 등은 중국에 등록을 추진하고 있는데 코로나19 등의 영향으로 등록이 지연되고 있다”고 했다. 휴온스메디케어 상장에 성공하면 그룹의 코스닥 상장사는 5곳으로 늘어난다. 대형 제약사 가운데 상장 계열사를 4곳 이상 보유한 곳은 GC녹십자, 종근당 JW중외그룹 정도다.
  • [달콤한 사이언스] 과학계 “델타변이, 코로나 대규모 재확산 시킬 것” 우려

    [달콤한 사이언스] 과학계 “델타변이, 코로나 대규모 재확산 시킬 것” 우려

    “델타변이는 막기가 쉽지 않을 것이다. 전 세계에 지배적 바이러스가 될 가능성이 크다.” 과학자들이 최근 전 세계에 빠른 속도로 확산되고 있는 코로나19 변이바이러스 중 하나인 인도발 ‘델타변이’에 대해 매우 심각한 시선으로 바라보고 있다. 25일 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 델타변이가 코로나19 바이러스의 우점종이 되면서 빠른 속도로 확산될 가능성이 크다는 과학자들의 우려를 전했다. 델타변이가 2020년 12월 인도 마하라슈트라 주에서 처음 발견됐을 때는 여러 변이 바이러스 중 하나로 알려졌지만 몇 달이 지난 지난 4월 말 거의 매일 3만 명 이상의 감염자를 발생시키면서 과학자들의 평가는 완전히 달라졌다. 이 때문에 사회적 거리두기를 풀려던 국가들도 결정을 철회하고 있는 분위기이다. 영국의 경우 최근 코로나19 감염자의 90%가 델타변이 바이러스에 의한 것으로 조사됐다. 미국 질병통제예방센터(CDC)도 지난 15일 델타변이를 ‘매우 우려종’으로 지정했다. 영국 런던 위생·열대의학대학원 백신 및 면역연구부, 임페리얼칼리지 런던대 호흡기감염연구부, 옥스포드대 의대 항미생물학 및 감염연구부, 성토머스병원 연구진이 지난 14일 영국 공중보건국(PHE)에 보고한 분석 보고서에 따르면 델타변이는 전파속도나 독성이 기존 코로나19 바이러스보다 강하다는 특징을 갖고 있으며 백신에 충분히 접근할 수 있는 국가들을 제외한 아프리카나 동남아시아 같은 저개발국가들을 중심으로 엄청난 피해를 줄 수 있다.유럽질병예방통제센터 안드레아 암몬 소장은 “8월 말이 되면 EU 내 코로나 감염자의 90%가 델타변이에 의한 것으로 예상되고 있다”라며 “특히 백신접종을 받지 않은 젊은 층을 중심으로 여름철에 급격히 확산되면서 가을까지 심각한 상황이 진행될 가능성도 배제할 수 없다”라고 말했다. 생물수학자인 런던 위생열대의학대학원 애덤 쿠챠스키 교수도 “영국발 알파변이와 비교했을 때 델타변이는 전염속도가 두 배 가량 빠르다”라며 “수학적 계산에 따르면 백신의 면역효과도 델타변이 앞에서는 약해지는 것으로 보이는 만큼 대확산의 원인이 될 수 있어 우려가 된다”고 지적했다. 과학자들은 델타변이 바이러스의 위험성에 대해 분석에 나섰다. 지난 21일 미국 캘리포니아 소재 생명과학기업인 헬릭스 연구진이 의학분야 사전논문공개사이트인 ‘메드아카이브’(medRxiv)에 발표한 연구에 따르면 사람의 체내에 침투하는 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질이 변화돼 바이러스의 분열 속도가 더 빠르고 독성도 강화됐다. 또 다른 연구팀의 분석에 따르면 델타변이 바이러스에서 스파이크 단백질의 N말단부위(NTD) 한 지점이 ‘슈퍼사이트’가 됐다. 기존 바이러스의 156번과 157번 아미노산이 제거되고 158번 아미노산이 아르기닌에서 글리신으로 바뀌었다는 것이다. 이렇게 되면서 바이러스의 감염속도가 빨라지고 면역회피능력까지 갖게 됐다는 설명이다.이 때문에 과학자들은 새로운 변종 바이러스 확산을 막기 위해서는 긴급한 조치가 필요하다고 입을 모으고 있다. 바이러스학자인 캐나다 서스캐처원대 안젤라 라스무센 교수는 “현재 중요한 것은 코로나19 바이러스가 더이상 변이를 일으키지 못하도록 빠른 속도로 백신접종 속도를 높이고 사회적 거리두기와 마스크 착용도 다시 강조해야 할 필요가 있다”라며 “이번에 제대로 확산을 막지 못한다면 코로나19 바이러스는 앞으로도 몇 차례 더 독성이 강하고 전염속도가 빠른 변이를 만들어 낼 것”이라고 말했다. 진화생물학자이자 생물통계학자인 벨기에 가톨릭루벤대 톰 벤슬러스 교수도 “델타변이가 코로나19 바이러스의 우점종이 될 것이며 백신접종을 하지 않을 경우 알파변이보다 중증전환율과 사망률은 훨씬 높을 것”이라며 “현재보다 백신접종 속도를 높이지 않는다면 이 변종바이러스의 확산을 막기는 쉽지 않을 것”이라고 지적했다.
  • 뇌 속 치매원인물질 스스로 잡아먹고 분해시키는 방법 찾았다

    뇌 속 치매원인물질 스스로 잡아먹고 분해시키는 방법 찾았다

    국내 연구진이 치매원인물질이 스스로 잡아먹어 치매를 차단할 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 이화여대 약대 공동연구팀은 베타아밀로이드 단백질과 함께 치매 유발 주요 원인으로 꼽히는 타우단백질을 자가포식으로 분해하는 원리를 발견했다고 27일 밝혔다. 자가포식은 세포 스스로가 불필요한 세포 성분이나 세포소기관, 단백질을 분해시켜 에너지원으로 재생하는 현상이다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 건강보험심사평가원에 따르면 국내 치매환자 증가율은 연평균 16%로 65세 이상 노인 10명 중 1명이 치매를 앓고 있다. 더군다나 최근에는 60세 미만에서도 환자 수가 꾸준이 늘고 있을 뿐만 아니라 20~30대에서도 치매증상을 보이는 이들이 나타나고 있어 치매 예방과 치료에 대한 기술 개발이 시급하다. 치매의 주요 원인은 알츠하이머로 알려져 있으며 보통 뇌신경세포 속 베타아밀로이드나 타우단백질이 비정상적으로 증가해 뭉치면서 신경세포를 파괴해 인지기능과 기억력 상실을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 알코올이나 뇌졸중 같은 다른 원인으로 발생하는 경우도 많다. 이처럼 다양한 원인과 정확한 발병원인을 알 수 없기 때문에 일단 치매가 발생하면 치료할 수 있는 방법이 없는 상황이다. 이달 초 미국식품의약국(FDA)는 치매 진행을 늦출 수 있는 아두카누맙이라는 알츠하이머 치매 치료제에 대한 임상4상 시험을 조건부로 승인하기는 했지만 효과에 대해서 전문가들은 상반된 의견을 내고 있다. 기존에는 대부분 단백질 분해효소인 프로테아좀이라는 물질로 치매 원인물질인 타우단백질 제거를 유도하고 있지만 이 역시 효과가 확실치는 않다. 연구팀은 치매를 유발시킨 초파리와 생쥐에게 mRNA 유전자를 조작해 ‘UBE4B’라는 단백질을 증가시키면 타우단백질이 스스로 분해되는 자가포식현상이 촉진돼 타우단백질의 비정상적 응집이 감소하며 치매 증상이 완화되는 것을 확인했다. 특히 기존 프로테아좀을 이용해 분해하는 것보다 자가포식 작용이 타우단백질을 더 효과적으로 제거할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구팀은 UBE4B를 이용한 타우단백질 분해조절 인자에 대해 특허 출원을 진행 중이다. 연구를 이끈 류훈 KIST 박사는 “이번 연구결과는 치매원인 물질 중 하나인 타우단백질 분자가 자가포식작용에 의해 분해될 수 있다는 사실을 밝혀냈다”라며 “이번에 발견된 타우단백질 분해 메커니즘은 생쥐를 이용한 실험에서도 확인된 만큼 사람의 치매에 대응할 수 있는 새로운 방법을 제시해줄 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.
  • [아하! 우주] 생명체 존재 가능성 높은 별 29개 확인…”지구 방송 수신 가능”

    [아하! 우주] 생명체 존재 가능성 높은 별 29개 확인…”지구 방송 수신 가능”

    지금까지 태양계 너머에서 발견된 수 천 개의 행성 중 생명체가 존재할 가능성이 높은 별 29개가 확인됐다. 미국 코넬대 천문학과와 칼 세이건 연구소, 뉴욕 국립자연사박물관 천체물리학연구부 공동 연구진에 따르면 육안으로 지구를 바라볼 수 있는 위치에 있는 별의 개수가 1715개에 정도로 확인됐다. 앞으로 5000년 뒤 역시 지구를 바라볼 수 있는 위치에 있는 별의 개수는 319개로 줄어들 것이며, 이중 75개는 인간이 만들어낸 전파가 도달하기에 충분한 100광년 이내에 있을 것으로 확인됐다. 연구진은 75개의 별 중 생명체가 존재할 가능성 혹은 잠재적 가능성을 가진 별이 29개라고 분석했다. 더불어 특정 기준 이상으로 생명체가 존재할 가능성이 높은 별은 7개로 압축됐다. 이중 하나는 지구로부터 39광년 떨어진 곳에 있는 ‘트라피스트1’(Trappist-1) 항성계다. 이 항성계에는 총 7개의 행성이 있는데, 이들 모두 지구와 크기가 비슷한 지구형 행성이다. 게다가 지구에서 보내는 전파를 확인하기에도 충분히 가까운 것으로 확인됐다. 또 다른 별은 처녀자리 별자리의 적색왜성인 ‘로스 128’(Ross 128)이다. 지구에서 약 11광년 떨어진 이 별 역시 지구의 전파를 수신하기에 충분히 가까우며, 지구 크기의 약 두 배 정도로 알려졌다. 이번 연구는 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성이 수집한 정보를 분석한 결과다. 2013년 12월 발사된 가이아 위성은 우리 은하 항성의 위치와 움직임, 광도, 색깔 등을 관측한다. 지난해 12월까지 18억 개가 넘는 항성 정보를 담은 정보가 공개됐고, 연구진은 이중 태양에서 약 326광년 이내에 있는 항성 33만 1312개에 대한 데이터를 분석했다. 연구진은 “잠재적으로 생명체가 거주할 수 있는 행성 29개는 지구의 움직임을 목격하고, 더불어 지구의 라디오나 텔레비전 전송을 도청할 수 있는 위치에 있으므로, 이 행성의 생명체는 어느 정도의 지능이 있다고 추정된다”면서 “우리가 누군가(외계인)를 찾고 있다면, 우리도 누군가의 외계인이 될 수 있다는 것인가”라고 반문했다. 자세한 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호(24일자)에 실렸다. 
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