11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘바이오 코리아(BIO KOREA) 2022’에서 한 참석자가 뇌질환 환자의 재활을 위한 가상 현실 프로그램을 체험해보고 있다. 2022. 5. 11

치매는 존엄한 노년을 방해하는 중요한 요인 중 하나이다. 점점 기억을 잃게 만들고 인지 장애를 유발시키는 치매는 여러 요인으로 발생하지만 50~70%가 알츠하이머 때문이다. 아직까지는 효과적인 치료법이나 약물이 없어 조기 진단을 통한 질병의 진행을 늦추는 방법이 최선이다. 이에 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터, 건양대 의대 공동 연구팀은 혈액 검사만으로도 초기 알츠하이머를 조기 진단할 수 있는 방법을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 분석화학 분야 국제 학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 현재 알츠하이머 진단을 하는데는 의료진의 문진이나 알츠하이머 원인 물질로 알려진 아밀로이드-베타 단백질이나 타우 단백질의 축적 정도를 측정하는 것이다. 의사의 문진은 정확한 진행 정도를 파악하기 쉽지 않고 뇌 속 치매 단백질 축적 정도를 측정하기 위해서는 뇌척수액을 뽑아야 해 환자의 불편함이 크다는 문제가 있다. 이 때문에 환자의 불편함을 덜면서 정확히 진단할 수 있는 방법을 찾기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 연구팀은 마이크로RNA(miRNA)는 뇌혈관 장벽을 쉽게 통과할 수 있기 때문에 이를 분석하면 뇌질환 정도를 간접적으로 파악할 수 있다는 점에 착안했다. 연구팀은 알츠하이머 환자의 혈액을 분석한 결과 일반인과 달리 miRNA 중 하나인 miR-574가 크게 증가했음을 확인했다. 연구팀은 하이드로겔에 형광 신호 증폭물질을 장착해 고감도로 유전자를 검출할 수 있는 키트를 개발했다. 이 키트으로 혈액을 분석했을 때 형광 현상이 나타나면 알츠하이머 발생 가능성이 높다는 것을 알 수 있다. 임은경 생명공학연구원 박사는 “기존 알츠하이머 검사는 이미 치매가 한참 진행된 뒤에나 가능하다는 단점이 있지만 이번 연구는 혈액 검사만으로 빠르게 이상 징후를 확인해 효과적인 치료와 환자 케어에 도움을 줄 수 있다”라고 말했다.

파킨슨병은 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 도파민 신경세포가 어떤 이유에서인지 줄어들면서 나타나는 파킨슨병은 근육 강직, 운동기능 저하 등 증상을 시작으로 걸음을 걷기 어려워지고 일상생활을 수행하기 어려워진다. 이와 함께 일주기 리듬 교란으로 수면 장애가 발생하고 이 때문에 오후에 불안, 우울 같은 정서적 난조를 겪는 경우가 많다. 일몰증후군이라는 이런 증상은 치매환자의 20%도 앓고 있는 증상으로 알려져 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 연구팀은 파킨슨병 일몰증후군과 일주기 생체시계의 관계를 분자차원에서 처음으로 밝혀내고 이를 치료할 수 있는 표적을 찾았다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로테라퓨틱스’에 실렸다. 그동안 일몰증후군과 같은 파킨슨병의 정서질환에 대한 메커니즘은 거의 밝혀지지 않았다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐를 관찰한 결과 사람과 똑같이 해가 뜨는 특정시간대에 불안증, 우울증이 나타나는 것이 확인됐다. 이 때 일주기 생체시계를 조절하는 유전자(REV-ERBα)의 길항제 SR8278을 생쥐에게 투여한 결과 일반 생쥐들처럼 일주기 리듬을 회복해 불안증, 우울증을 치료할 수 있다는 것도 밝혀냈다. 연구를 이끈 김경진 DGIST 교수는 “이번 연구는 그동안 생명과학 분야에서 풀리지 않는 문제로 남아있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과 분자적 연결고리를 밝혀냈다는 점에 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신규 약물은 파킨슨병 정신장애 치료제 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

부활절 미사 중 입술 물고 산만“구강 건조, 파킨슨병 주요 증상”테이블 쥔 모습 이어 이상 징후 우크라 침공 관련 오판 잇따라“정신상태 비정상” 주장 힘실려러시아의 우크라이나 침공이 장기화하면서 블라디미르 푸틴 러시아 대통령의 ‘정신건강 이상설’이 더욱 증폭되고 있다. 영국 일간 데일리메일은 24일(현지시간) 푸틴 대통령이 러시아 정교회 부활절 미사에서 입술을 깨물고 안절부절못하는 모습의 영상을 근거로 “구강건조증은 파킨슨병의 주요 증상 중 하나”라고 전했다. 52초짜리 영상에 10초가량 등장하는 푸틴은 긴장한 표정으로 촛불을 들고 성호를 긋는데 동작이 둔하고 불안하다. 앞서 지난 21일에도 우크라이나 남부 요충지 마리우폴 점령에 성공했다며 세르게이 쇼이구 국방장관을 독려하는 자리에서 경직된 표정으로 구부정하게 앉아 앞에 놓인 테이블 모서리를 오른손으로 이상하리만큼 꽉 움켜잡은 모습이 포착된 바 있다. 텍사스 공대의 보디랭귀지 전문가인 에릭 뷰시 교수는 “푸틴의 다리도 상당히 가늘어 보이는데 이는 (파킨슨병에 따른) 체중·근육 감소로 고통받고 있을 가능성이 높다는 것”이라고 말했다. 기티안 프린스 나토(북대서양조약기구) 고문도 “가장 설득력 있는 진단은 그가 초기 파킨슨병에 걸렸다는 것”이라고 주장했다. 크렘린의 부인에도 불구하고 침공 이틀 만인 지난 2월 26일부터 그가 치매로 인한 뇌질환, 로이드 분노(분노 조절 장애), 파킨슨병 등을 앓고 있다는 관측이 끊이지 않고 있다. 실제로 푸틴은 지난해 초 개헌을 통해 2036년까지 대통령직을 유지할 수 있는 종신집권의 기반을 마련했다. 이런 이유에서 전방위적인 제재나 희생을 무릅쓰고 지지율이나 내부 결속을 위해 우크라이나 침공을 강행할 이유가 없다. 각종 오판과 비합리적인 결정 속에 전쟁을 지속하면서 그의 정신건강 이상설에 무게가 실리는 것이다. 그는 침공을 개시한 지난 2월 24일 불과 3일치 식량만 챙겨 속전속결에 나섰다 실패했고, 우크라 수도인 키이우 점령도 무위로 돌아갔다. 다음달 4일 104년 만에 국가부도가 예상되지만 여전히 강경파 조언에만 집착한다는 비판이 나온다. 최근 흑해 함대를 이끄는 기함 모스크바호가 공격당하자 인명피해가 명백한데도 부인하기에 급급했다. 러시아 피해자 가족들이 분노를 쏟아내자 사건 발생 열흘 뒤에야 ‘1명 사망·27명 실종’이라고 발표한 뒤 책임자인 이고르 오시포프 흑해함대 사령관을 체포한 것으로 전해졌다. 특히 올해만 6명의 올리가르히(신흥재벌)가 잇따라 사망한 것도 그의 정신 이상설을 뒷받침하고 있다. 지난 11일 블라디슬라프 아바예프 전 가스프롬방크(러시아 가스 주결제 은행) 부사장의 일가족이 모스크바 자택에서 사망했고, 직후 세르게이 프로토세냐 전 노바텍(천연가스 생산 기업) 부사장의 일가족이 스페인 별장에서 숨진 채 발견됐다. CNN은 “우크라이나 전쟁으로 러시아가 자금 압박을 받고 있다”며 이들이 자금 지원을 거부하거나 정보 유출 등으로 살해당했을 가능성을 제기했다.

고교 동창 P가 지난 주말 한국 땅을 밟았다. 43년 전 목사 아버지를 따라 미국으로 이민 간 그는 당시까지 미국 동남부에 남아 있던 인종차별의 벽을 뚫고 자수성가했다. 아들딸 모두 시집·장가 보내고 안락한 노후를 맞는 듯했던 그는 그러나 갑자기 찾아온 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병을 얻었다. 요양을 위해 조국에서의 일년살이를 계획한 그는 “이게 어쩌면 마지막 여행일 수도 있겠다”고 했다. 한국행은 우여곡절 끝에 이뤄졌다. 미국 국적인 그는 적법한 장기 체류를 위해 재외동포(F4) 비자를 현지 영사관에 신청하려 했지만 비대면 예약을 하는 데만 2주가 걸렸다. 마무리되지 않았던 호적을 정리하는 데만 여섯 달이 걸린다고 했다. ‘코로나 팬데믹’ 이후 문을 좁힌 영사관 방문 절차 탓이었다. 결국 그는 미국에서 한국 비자를 받는 걸 포기하고 한국행을 감행했다. 일단 무비자로 입국해 법무부 외국인청에서 체류 자격을 변경하겠다는 요량이었다. 대행비 100여만원이 아깝지 않다고 했다. 15시간을 날아 도착한 인천공항은 3년 전 마지막 방문 때와는 모든 게 생소했다. 그때는 양국 간 비자 면제 협정 덕에 한결 수월했지만 이제는 ‘전자여행허가서’(K-ETA)를 따로, 그리고 미리 준비해야 했다. 검역 절차와 시간을 줄이기 위해 이달부터 질병관리청이 만들고 시행하기 시작한 ‘사전검역정보’(Q-Code)를 사전에 식구별로 일일이 구축하는 데만 꼬박 한나절이 걸렸다고 했다. 미국 출발 전 한 차례 받았던 PCR 검사를 비행기에서 내리자마자 또 받았다. 음성으로 확인되면 자가 격리를 하지 않아도 된다는 건 그나마 다행이었다. 입국 완화 조치가 내려지기 전인 지난달까지만 하더라도 90일 이하의 단기 체류자는 직계 사촌 이내 혈족이 없으면 예외 없이 일주일 동안 자가 격리를 해야 했다. P는 자가 격리를 피하려고 국내 유일의 친척인 자신의 이모님을 통해 호적등본을 미국으로 공수받아 가족관계 증명을 준비하기도 했다. 어렵사리 고향 땅에 도착해 첫날을 보낸 P의 걱정은 아직 끝나지 않았다. 기본 2차 접종을 마쳤지만 부스터샷 이전인 그는 ‘잠재적 감염 위험자’다. 자신의 기저질환 때문에 위험 정도가 일반인보다 높다. 코로나19를 넘어 오미크론에 대한 걱정은 P뿐 아니라 지난달 인구의 20%인 ‘확진 1000만명 시대’를 맞은 우리에게도 별반 다르지 않다. 정부는 지난 15일 ‘포스트 오미크론 대응 계획’을 통해 사회적 거리두기를 18일부터 해제한다고 발표했다. 첫 행정명령이 내려진 2020년 3월 22일 이후 757일, 약 2년 1개월 만이다. 마스크 착용을 제외한다면 사실상 완전한 일상으로의 회복이다. 그런데 ‘종식’이 아니라 ‘동거’가 눈앞에 펼쳐질 상황이라면 ‘함께 사는 삶’에 대한 대비책이 완벽한지도 살펴봐야 한다. 이른바 ‘롱코비드’가 넘쳐나고 있기 때문이다. 롱코비드는 의학적인 진단명이 아니다. 세계보건기구(WHO)는 이를 “코로나19에 확진된 사람이 적어도 2개월, 통상 3개월 동안 다른 진단명으로는 설명할 수 없는 증상을 겪는 것”이라고 정의한다. 우리보다 일찍 더 많은 확진을 겪었던 미국과 유럽에서는 관련 연구들이 최근 하나둘씩 나오고 있지만 국내에선 아직 롱코비드에 관한 통계나 실증 연구를 찾기가 쉽지 않다. 지난 1월 청와대 국민청원에는 ‘후유증센터를 만들어 달라’는 글이 올라오기도 했다. 국내 감염병 전문가들은 “지난 2월부터 현재까지 국내 환자가 전체 확진자의 90% 이상인 만큼 오는 5~7월이면 롱코비드가 본격적으로 쏟아져 나올 것”이라고 경고한다. 팬데믹 터널의 끝은 어디일까. 크게 드리운 그늘은 더 짙고 한없이 길기만 하다.

“제약과 바이오 부문을 넘나드는 의료 생태계를 구축해 ‘토털 헬스케어’ 리더로 거듭나고자 한다. 우리 사회는 이미 경제적으로 부유해졌지만 급속한 고령화에다가 환경 오염과 미세먼지 증가로 삶의 질은 떨어지고 있다. 이에 우리 국민의 삶의 질을 떠받치고자 제약을 넘어 바이오와 기능식품까지 아우르는 영역으로 확장하려 한다. 그러자면 우리 같은 중소기업들이 서로 힘을 합치는 생태계 구축이 필수적이다.”조용준 동구바이오제약 대표는 최근 서울 송파구 문정동의 본사를 찾아간 기자가 자리에 앉자마자 이런 자신의 비전을 속사포처럼 말했다. 그의 말은 메모하기 힘들 정도로 빨랐고 톤도 올라갔다. 꿈에 대한 자신감이 묻어났다. ●세계 첫 줄기세포 추출 키트 등 탄탄 동구바이오제약은 생산하는 의약품 대다수가 의사의 처방이 필요한 전문의약품(ETC)이어서 일반인에겐 낯설지만 의사와 약사들에겐 나름대로 유명한 제약사다. 1970년대에 국내 최초로 전립선 비대증 치료제인 ‘쎄닐톤’을 출시했던 이 회사는 전문의약품 ‘더모타손MLE’ 등을 통해 수년째 피부과 처방량 1위를 지키고 있고, ‘유로파서방정’ 등 비뇨기 용약으로 비뇨기과 처방량 6위를 기록하고 있다. 세계에서 처음으로 인체 지방에서 줄기세포를 추출하는 키트인 ‘스마트엑스’를 개발하기도 했다. 일반인을 상대로 하는 제품은 피부 미용을 위한 기능성 화장품 셀블룸 등이 알려져 있다. 하지만 피부과와 비뇨기과에서 아무리 잘나간다고 해도 ‘중소기업이 제약·바이오 부문의 생태계 구축이라니’ 하는 의문이 강하게 들었다. 건네준 자료들 들여다보니 지난해 매출이 1551억원이었다. 생태계 구축은 특유의 과장 화법이 아닐까 하며 고개를 갸웃거렸다.하지만 조 대표의 설명은 계속됐다. 국내의 치료 시장 규모는 연간 15조원이지만, 질병 예방과 건강관리를 포함하는 케어 시장은 이의 두 배가 넘는 35조원에 이른다. 신약 개발 경쟁은 더욱 치열해지는 상황에서 어떤 시장보다 큰 케어 부문으로 진출하지 않을 수 없다고 조 대표는 설명했다. 더구나 ‘실버 쓰나미’도 닥쳐오고 있다. 보건복지부에 따르면 2026년이면 65세 이상 인구가 전체의 20% 이상을 차지하는 초고령 사회가 가속화될 전망이다. 만성 질환의 예방과 관리를 위한 케어 시장은 더욱 성장할 수밖에 없다. 실제로 치매환자 수는 2017년 10.2%에서 2050년 15.1%로 증가가 예측됨에 따라 치매환자 관리비도 2015년 국내총생산(GDP)의 0.9%에서 3.8%로 커질 것으로 예상된다. “우리는 당뇨병·고혈압 및 고지혈증, 전립선비대증 등 다양한 증상에 대한 개량 신약을 개발하고 있다. 우리가 연간 연구개발(R&D) 비용으로 이익의 10%가량을 투자하지만, 수백억원에서 수천억원이 드는 의약품 R&D에서 중소기업인 우리의 투자 한계가 명확하다. 후보 물질에 대해 강력한 확신을 갖고 ‘올인’ 투자했다가 결과가 나쁘면 ‘닭 쫓던 개 지붕 쳐다보는 격’ 정도가 아니라 회사 간판을 떼야 할 처지로 내몰리게 된다. 우리는 이런 투자 여력 부족을 ‘오픈 컬래버레이션’(Open Collaboration)이라는 생태계 조성을 통해 극복하고 있다.” 신약을 개발하는 것은 후보 물질 발굴에서부터 임상, 의료 당국의 인허가까지 리스크가 많아 중소기업이 감당하기에는 버거운 모험인 것이 사실이다. 하지만 중소기업이라도 이런 리스크를 줄이는 게 오픈 컬래버레이션, 즉 개방형 협업이라는 게 조 대표의 설명이다. “신약 및 의료 인공지능(AI), 의료기기 연구 등 원천기술이나 후보 물질을 가지고 개발에 들어간 중소기업들에 전략적 투자(SI)를 하고 있다. 그런 기업은 금융권도 외면해 초기 연구개발비 유치도 쉽지 않다. 신약 개발에 성공하면 지분 참여를 한 우리가 판매권이나 제조권을 독점적으로 갖는 방식으로 생태계를 구축하는 것이다. 모든 것을 혼자 다하려는 대기업과 달리 우리가 중소기업이어서 이런 협업에는 오히려 장점이 있다.” 조 대표는 “원천기술이나 후보 물질을 가지고 개발에 들어간 중소기업들에 전략적 지분 투자를 하지 않으면 이런 회사들과의 접점을 찾을 수 없다”며 “지분 투자는 협업을 끌어내기 위한 전략”이라고 거듭 강조했다. 조 대표는 투자 기업을 줄줄이 열거했다. 퇴행성 뇌신경 신약개발업체인 디엔디파마텍, 동물질환 진단시약 대표 기업인 바이오노트, 의료 AI 솔루션 개발업체인 뷰노, 피부미용 기기 개발업체인 제이시스메디컬, 항암신약개발업체인 아이디언스, 바이오마커 기반의 항암신약 개발업체인 메드팩트 등에 10억~30억원을 투자했다. 일부 기업은 증권시장에 상장했거나 상장 계획이다. 일부 상장 기업은 소위 말해서 ‘대박’을 터트렸다. ‘미다스의 손’으로 불리는 것에 대해 조 대표는 “우리는 잠재력이 있는 기업을 발굴하고 함께 성장하기 위하여 투자를 진행한 것”이라고 말했다. 투자 업체를 보면 본업에 시너지를 더하거나 질병 진단·예방·관리까지 아우르는 토털 헬스케어 리더로 변신하겠다는 조 대표의 구상이 착착 진행됨을 엿볼 수 있다. 이런 성과에 힘입어 조 대표는 지난해 의료 벤처 투자를 확대하고자 신기술사업금융회사(신기사) 로프티록인베스트먼트를 설립했다. 자본금 120억원 규모다. 동구바이오제약이 할 수 없는 부문이지만 미래 가치가 유망한 분야와의 접점을 늘리기 위해서다. 벌써 투자에 들어갔다. 표적 단백질 분해 치료제 개발회사 핀테라퓨틱스에 투자했고, 존스홉킨스의과대학을 기반으로 퇴행성 뇌질환 관련 차세대 염기서열 분석 회사인 미국의 발테드시퀀싱에 동구와 함께 500만 달러 규모의 해외 직접 투자를 진행했다. ●“치매치료제 등 내후년 매출 2000억” 매출 계획에 대해 묻자 조 대표는 “걱정하지 않는다. 우리는 피부과와 비뇨기과 의약품으로 안정적인 캐시카우를 확보하고 있다. 피부과 의약품은 압도적인 초격차 1위, 비뇨기과도 5년 이내에 1위를 달성하겠다. 10위권대인 이비인후과는 5위 이내에 진입시키겠다”고 장담했다. 또 “치매치료제(콜린알포세레이트) 위탁생산(CMO)도 치매치료 국가책임제 시행에 따라 연평균 24.7%씩 급성장하고 있다. 이런 것을 종합하면 내후년엔 매출이 안정적인 2000억원에 안착할 수 있을 것으로 본다”며 “케어 시장으로 업역을 확대하는 체질 개선 과정에서 매출은 저절로 따라 올라올 것”이라고 말했다.■조용준 대표는 지방 병·의원까지 발로 뛰어바이오 확장 위해 사명 변경 1966년 서울 출생. 1970년 동구약품을 설립한 부친 조동구 회장이 1997년 갑자기 작고하자 다니던 경영학 석사(MBA) 과정을 포기하고 주임으로 회사에 합류, 2005년 대표이사로 선임됐다. 그가 지방 곳곳의 병·의원까지 다니며 거래처 확장에 나서자 ‘대표가 지방까지 인사 다닌 적은 처음’이라며 호응이 이어져 매출이 급성장했다. 바이오 분야 확장을 위해 2014년 동구바이오제약으로 사명을 변경했다. 의료 벤처에 대한 투자를 강화하고자 지난해 로프티록인베스트먼트를 자회사로 설립했다.

루게릭병은 치매, 파킨슨병과 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환으로 꼽힌다. 루게릭병은 ‘근위축성측색경화증’이라는 병명처럼 운동 신경세포만 퇴화되고 파괴되면서 근육이 약화되고 서서히 몸이 굳어가는 질환이다. 다른 퇴행성 뇌질환들처럼 정확한 발병원인이 파악되지 않아 치료방법도 없는 상황이다. 이런 가운데 한국기초과학지원연구원, 순천향대 의료과학과, 한국뇌연구원 치매연구그룹 공동 연구팀은 루게릭병을 유발시키는 단백질과 작동 메커니즘을 밝혀내 루게릭을 비롯한 퇴행성 뇌신경질환 치료제 개발 가능성을 높였다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘디벨롭먼트 셀’에 실렸다. 루게릭병 환자 신경세포에서는 ‘퍼스’를 비롯해 비정상적 단백질들이 응집돼 세포질에 과다하게 축적되며 이것들이 신경세포를 손상시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 퍼스 단백질 응집체를 조절하는 ‘글루타치온 전이효소’(GSTO)라는 물질을 찾아냈다. 연구팀은 루게릭병과 똑같은 증상을 유발시킨 초파리에게 GSTO를 주입해 관찰했다. 그 결과 신경과 근육 연결 접합부 손상, 행동 퇴행이 나타났던 초파리들에게서 루게릭병 증상이 완화되는 것이 관찰됐다. 또 루게릭병을 일으킨 생쥐의 신경세포에도 GSTO를 주입한 결과 퍼스 단백질이 축적되는 것을 억제한다는 것이 관찰됐다. 이성수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 연구 성과는 루게릭병 발병 메커니즘에 대한 이해를 높이고 신규 체료제 개발을 위한 새로운 전략에 도움을 줄 것”이라며 “실제로 후속 연구를 통해 유인원 같은 고등동물 모델에 적용해 효과적인 루게릭병 치료제 개발에 나설 것”이라고 말했다. 연구팀은 고령동물생육시설, 3차원 홀로토모그래피, 발광-형광 전임상분자영상시스템 등 첨단 광학영상 분석장비를 이용해 퇴행성 신경질환 발병 메커니즘을 추가로 연구할 계획이다.

코로나19 오미크론 변이 바이러스 확산이 여간해서 잡히지 않고 있다. 오미크론 변이 바이러스가 전파력에 비해 독성이 약해 걱정할 것 없다는 사람들도 있지만 과연 감기나 독감처럼 취급해도 되는 것일까. 영국 옥스포드대 과학자들을 중심으로 한 영국, 미국 공동연구팀은 코로나19에 감염되면 뇌의 용량이 줄어들어 인지능력이 떨어지게 되고 장기적으로는 치매와 같은 퇴행성 뇌질환 발생 가능성이 높다고 8일 밝혔다. 연구에는 영국 옥스포드대 임상신경과학과, 웰콤 통합신경이미지센터, 의대 소아과학과, 공중보건학과, 빅데이터 연구소, 런던대(UCL) 귀 연구소, 임페리얼 칼리지 런던 뇌과학과, 영국 치매연구소, 미국 국립보건원(NIH) 부설 국립정신보건연구소(NIMH) 소속 과학자, 공학자, 의학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 3월 8일자 긴급 논문으로 발표됐다. 코로나19 바이러스가 후각, 미각 기능 장애를 일으키며 브레인 포그, 기억력 감퇴 같이 뇌에 영향을 미친다는 것은 잘 알려져 있다. 코로나19 바이러스와 뇌 기능과 연구는 대부분 중증 및 입원 환자에 초점을 맞춰 있었으며 완치 이후 변화에 대해서는 분석이 많지 않았다. 연구팀은 의학분야 대표적인 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 사람 중 코로나19 확진 판정을 받았던 51~81세 남녀를 대상으로 감염 당시와 완치 이후 두 차례 촬영한 뇌 영상을 같은 나이와 성별을 가진 일반인의 뇌 영상과 비교했다. 특히 전두엽 아래 눈 뒤에 위치해 다양한 뇌 영역과 연결된 안와전두피질과 해마곁이랑(부해마회)을 비교했다. 안와전두피질은 욕구, 동기와 연관된 정보를 받아들이고 공감능력과 관련돼 있으며 후각과 기억에 관여하는 부위이다. 연구 결과 코로나19에 감염됐던 사람들은 후각 피질, 후각과 관련된 뇌 영역은 물론 전체적인 뇌 크기의 감소가 생겼던 것으로 확인됐다. 또 감염되지 않았던 사람들에 비해 인지력이 크게 떨어진 것으로 관찰됐다. 연구팀에 따르면 소뇌의 부피가 특히 줄어든 것으로 확인됐다. 연구팀은 후각 경로, 신경계 염증, 후각 손실로 인한 감각 퇴화 등은 퇴행성 뇌질환의 원인이 될 수 있다고 지적했다. 장기적으로 코로나19 바이러스에 감염되지 않은 사람들에 비해 치매 같은 퇴행성 뇌질환이 발생하기 쉬울 것이라는 설명이다. 연구를 이끈 그웨나엘 두오 옥스포드대 의과학부 교수(신경과학)는 “코로나19 확진자들을 대상으로 장기 추적조사를 통해 뇌 위축이 오래 지속되는지, 부분적으로 회복이 가능한지 살펴봐야 하겠지만 이번 연구에서는 코로나19 바이러스가 여느 코로나 바이러스와 달리 장기적으로 뇌에 영향을 미칠 가능성이 크다는 것을 보여주고 있다”고 말했다.

에너지·화학 전문기업 OCI가 부광약품 최대주주로 올라섰다. OCI는 1461억원을 투자해 부광약품의 주식 773만주를 취득하는 매매계약을 맺었다고 22일 공시했다. 이 계약으로 OCI는 부광약품 지분 11%를 보유한 최대주주가 된다. 양사는 앞으로 신제품 개발이나 대규모 투자, 차입 등 중요한 경영상 판단을 함께 내리기로 했다. OCI와 부광약품은 앞서 2018년 합작사 ‘BNO바이오’를 통해 파트너십을 키워온 바 있다. 부광약품은 1960년에 설립된 제약회사다. 최근 외부 기업과의 협력을 통해 신약을 개발하는 ‘오픈 이노베이션’(개방형 혁신)을 통해 뇌질환 치료제와 항암제를 중심으로 의약품 개발 파이프라인을 확대해왔다. 현재 30여개 해외사들과 다양한 파트너십을 구축하고 있다. 2008년 국내 최초로 폴리실리콘 개발에 성공한 OCI는 이 외에도 농약, 시약사업을 하면서 화학 기반 유관 사업을 축적한 바 있다. 최근 반도체, 이차전지 등 고부가가치 첨단소재사업과 친환경소재 사업 등으로 포트폴리오를 확대하고 있다. OCI의 글로벌 케미칼 사업 역량과 노하우, 자금력과 부광약품의 바이오 분야 전문성을 결합해 시너지를 내겠다는 게 OCI의 계획이다. 이우현 OCI 부회장은 “부광약품 지분 투자를 통해 제약, 바이오 분야의 성장 기반을 마련하게 돼 뜻깊다”면서 “앞으로 다양한 시너지 영역을 발굴해 부광약품을 세계적인 제약, 바이오 회사로 성장시킬 것”이라고 했다.

“나는 누구에게도 줄 수 없는 외로움 하나 있습니다/누구에게도 보일 수 없는 나를 하나 가지고 있습니다.” 조병화(1921~2003) 시인의 ‘나는’이라는 시 중 한 부분이다. 코로나19 확산으로 이전과 달리 사람들과 거리를 둘 수 밖에 없는 상황이 계속되고 있다. 사람 만나는 것을 어려워하는 내향적 사람들도 외로움을 느끼는 경우가 많다고 한다. 미국 컬럼비아대 의대 정신의학과 켈리 하딩 교수는 ‘다정함의 과학’이라는 책에서 “외로움은 몸이 만들어 내는 이상신호이며 타인에 대한 공감과 친절 같은 다정함이 개인과 사회에 건강함을 가져다줄 것”이라고 지적하고 있다. 실제로 고독감이 다양한 질병의 원인이 될 수 있다는 연구들이 많다. 미국 뉴욕대(NYU) 의대 인지신경학센터, 보스턴대 공중보건대 생물통계학과, 의대 신경과학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 신경학과, 텍사스대 보건과학센터 알츠하이머·퇴행성신경질환연구소 공동연구팀은 고독감이 치매 발병 가능성을 3배 이상 높일 수 있다고 11일 밝혔다. 특히 나이나 유전적 요인을 고려해 상대적으로 치매 발병 가능성이 낮은 이들도 외로움이 퇴행성 뇌질환 발병 가능성을 높인다는 것이다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘신경학’ 2월 8일자에 실렸다. 연구팀은 1948년부터 2018년까지 미국 매사추세츠에서 수행된 건강조사인 ‘프래이밍햄 연구 코호트’를 바탕으로 치매발병과 인지기능, 자기공명영상(MRI)으로 뇌 용량과 백질손상 여부를 바탕으로 고독감과 치매 발병에 관한 사전 조사를 실시했다. 그 다음 60세 이상 치매에 걸리지 않은 남녀 2308명을 대상으로 10년 이상 장기 추적 조사를 실시했다. 그 결과 알츠하이머 발병 유전자로 알려진 APOE4를 갖고 있지 않은 사람이나 연령이 상대적으로 낮더라도 고독한 노인들은 그렇지 않은 노인에 비해 치매 위험이 높게 나타났으며 발병 시기도 또래에 비해 10년 이상 빠른 것으로 나타났다. 또 외로움을 겪는 사람은 그렇지 않은 사람보다 뇌 부피가 적었고 백질손상도 심한 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 80세 이상에서는 고독과 치매에서 유의미한 연관성이 관찰되지 않았지만 79세 이하에서는 고독감이 치매 발병 가능성과 밀접하게 관계하는 것이 확인됐다. 신체는 외로움을 위협적 상태로 간주하고 교감신경계 같은 방어체계를 활성화시켜 대응하는데 이 과정에서 면역체계가 자극돼 염증이 늘어난다. 결국 사회적 고립이 알츠하이머를 포함해 염증 관련 만성질환의 진행을 가속화시킬 수 있다는 것이다. 조엘 살리나스 NYU 의대 교수는 “이번 연구는 고독감이 치매 발병 가능성을 10년 이상 앞당길 수 있음을 보여주고 있다”며 “치매 발병에는 생물학적 요인도 작용하지만 친구와 가족, 공동체에서 외로움을 해결해주는 것이 치매 예방에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

고령화 사회가 되면서 ‘건강한 노년’에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 알츠하이머 치매를 비롯한 각종 퇴행성 뇌질환은 존엄하게 삶을 어렵게 만든다. 이 때문에 과학자들은 건강하고 존엄한 노년을 위한 알츠하이머 연구를 많이 하고 있으나 여전히 증상 완화 중심의 대증요법에 그치고 있다. 고려대 화학과, 부산대 화학과 공동연구팀은 단백질 돌연변이를 이용해 알츠하이머 치매 원인물질로 알려진 아밀로이드베타 단백질 응집을 억제하고 세포 독성을 완화함으로써 치매를 막아줄 수 있는 방법을 찾았다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘미국화학회지’에 실렸다. 아밀로이드 베타 단백질의 응집과 타우 단백질의 엉킴을 없애 알츠하이머를 근본적으로 치료하기 위한 연구들이 활발한 가운데 최근 아밀로이드 베타 응집체를 표적으로 하는 ‘아두카누맙’이라는 약물이 첫 알츠하이머 치료제로 승인받기도 했다. 이번 연구팀은 아밀로이드 베타 단백질이 응집되는 과정에서 점 형태로 뇌에 형성된다는 점에 착안해 특정 상태를 표적으로 하는 것이 아니라 단백질 점 변이체와 상호작용을 통해 독성 단백질 형성을 억제하는 방법을 시도했다. 연구팀은 아밀로이드 베타 단백질 응집 초기 과정에서 형성되는 단백질 영역을 규명하고 단백질 상호작용을 저해하는 변이체를 설계했다. 연구팀은 이번에 개발한 변이체로 세포실험을 한 결과 아밀로이드 베타 단백질 응집을 억제하고 응집으로 인한 세포독성도 완화시킨다는 것을 확인했다. 실제 임상에 활용하기 위해서는 추가 연구가 필요하겠지만 이번 기술로 아밀로이드 베타 단백질 뿐만 아니라 알파 시누클레인, 타우 등 퇴행성 뇌질환을 유발시키는 독성 단백질을 억제시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 김준곤 고려대 화학과 교수는 “이번 연구는 체내 독성을 갖는 병원성 아밀로이드 응집체 형성을 억제할 수 있는 최소한의 아미노산 서열 편집이 가능하다는 것을 보여줬다”며 “병원성 응집체 형성을 차단함으로써 알츠하이머 이외의 퇴행성 신경질환 치료에도 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

현대 의학이 발달하기 이전까지 많은 과학자들은 심장과 뇌는 하나로 연결돼 있는 것으로 알고 있었다. 이후 과학기술이 발달하면서 심장과 뇌는 서로 다른 기관으로 영향을 미치지 못하는 것으로 알려졌지만 최근들어 다시 심장과 뇌는 서로 건강에 밀접한 영향을 미치는 것으로 확인되고 있다. 심장에 혈전이 생기면 혈관을 따라 뇌졸중 같은 뇌질환을 유발시킬 수 있다는 것이다. 그런데 실제로 미국 심장학회 소속 연구자들이 심장 건강에 좋은 것이 뇌에도 도움이 된다는 연구결과를 내놔 주목받고 있다. 미국 심장학회는 혈관 건강을 유지하는 것이 건강한 노화와 인지기능 유지와 관련이 있다고 31일 밝혔다. 이번 연구에는 베스 이스라엘 디콘 메디컬센터, 존스홉킨스대 의대, 밴더빌트대 메디컬센터, 브리검여성병원, 에모리대, 신시내티아동병원, 컬럼비아대, 하버드대, 앨라바마 버밍엄대, 노스캐롤라이나대, 클리브랜드 클리닉, 매사추세츠종합병원, 워싱턴대, 노스웨스턴대, 신시내티대, 미시건대, 터프츠대, 일리노이 시카고대, 베일러의대, 브라질 상파울루대 등 연구자들이 참여했다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘서큘레이션’ 1월 27일자에 실렸다. 전 세계적으로 2020년 5400만명 이상이 알츠하이머를 비롯해 치매에 걸려 시달리고 있는데 이는 2010년과 비교해 37% 증가했고 지난 30년 동안 144% 증가했다. 치매로 인한 사망자도 지난 30년 동안 184% 증가했는데 같은 기간 심장병 사망자는 66% 증가했다. 심장학회가 발표한 ‘2022년 심장병 및 뇌졸중 통계’에 따르면 심장병으로 인한 사망의 원인이 뇌졸중, 알츠하이머, 치매를 포함한 뇌질환의 원인이 되는 것으로 확인됐다.연구팀은 심혈관질환과 치매의 관계를 분석한 139개 연구를 메타분석해 이 같은 상관관계를 살펴봤다. 그 결과 고혈압 환자는 인지장애를 경험할 확률은 5배, 치매, 알츠하이머 등 퇴행성 뇌질환을 앓을 가능성은 2배 높은 것으로 조사됐다. 심혈관 건강을 악화시키는 요인들을 개선하면 인지기능 장애가 개선되는 사례들도 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 여가시간에 유산소 및 근력 강화 운동을 하고 붉은색 고기 섭취를 줄이고 야채와 과일 섭취를 늘린 사람들은 심장 건강 뿐만 아니라 인지기능도 나아지는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 하버드대 의대 심혈관센터 코니 차오 교수는 “이번 연구는 심장 건강과 뇌 건강 사이에는 강한 상관관계를 갖고 있음을 보여주고 있다”며 “적정 체중을 유지하고 혈압을 관리하면서 심장건강에 도움을 주는 생활습관들을 따라가는 것이 건강한 뇌를 유지하는데 도움이 될 것”이라며 설명했다.

윤석열 국민의힘 대선후보는 이재명 더불어민주당 대선후보의 ‘소확행 시리즈’ 공약 발표에 맞서 연일 ‘석열씨의 심쿵약속’ 민생 공약 시리즈를 내놓으며 정책 경쟁을 하고 있다. 11일에는 여섯 번째 공약으로 일명 ‘하늘의 응급실’로도 불리는 응급환자 이송 ‘닥터헬기’ 운용 확대 방안을 발표했다. 윤 후보는 이날 보도자료를 통해 “국민의 생명을 지키는 것이 국가의 가장 큰 소임”이라며 “점진적으로 닥터헬기 운용 체계를 강화해 나갈 방침”이라고 밝혔다. 닥터헬기는 응급환자 치료와 이송을 담당하는 전용 헬기로, 출동 시 의료진이 탑승해 이동 중 응급환자에 조치를 취할 수 있어 ‘에어 앰뷸런스’라고도 불린다. 심장질환, 뇌경색 등 뇌질환과 중증외상 환자의 이용비율이 높다. 윤 후보는 현재 전국에 7대뿐인 닥터헬기 대수를 확대하고, 운용 지역도 전국으로 확대하겠다고 했다. 2011년 9월 첫 운행을 시작한 닥터헬기는 경기 수원(아주대병원), 인천(길병원), 강원 원주(세브란스기독병원), 충남 천안(단국대병원), 전북 익산(원광대병원), 전남 목포(한국병원), 경북 안동(안동병원) 등 7곳에서 각 1대씩 운용 중이다. 윤 후보 측에 따르면 일본은 42대, 독일은 80여대의 닥터헬기를 운용하고 있다. 인구나 국토 면적을 고려하면 국내 닥터헬기 운용 대수는 매우 적은 수준이라는 지적이다. 윤 후보는 닥터헬기 이착륙장도 추가설치해 확대하고, 도서지역은 대형 헬기 운용을 유도하겠다고 했다. 윤 후보 측은 “현재 닥터헬기를 운용하지 않는 시·도지역이 다수이고, 운용한다 하더라도 비행시간이 길게 소요되는 지역이 많다”고 설명했다.

1970년대 미국에서는 베트남전 참전 후 귀국한 군인들 중에서 우울증과 불안장애를 겪거나 과도한 폭력성향을 보이는 이들이 증가했다. 이전까지는 전투피로증으로 알려져 있지만 베트남전 이후 정신과학계에서는 ‘외상후스트레스장애’(PTSD)라는 신경정신과질환으로 구분하기 시작했다. PTSD는 전쟁 뿐만 아니라 대형사고, 자연재해를 만나거나 가정 및 학교폭력, 학대 등으로 인해 심각한 사건을 경험한 뒤 나타나는 것으로 알려졌다. 충격적이고 잊고 싶은 기억이 반복적으로 떠오르면서 정상적인 사회생활을 방해하고 알콜중독이나 우울증, 조현병 등으로 발전될 가능성이 크다. 이 때문에 많은 과학자들은 잊고싶은 충격적인 기억을 지울 수 있는 방법을 연구하고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 잊고 싶은 공포기억을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾았다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 연구진은 뇌신경회로 내 억제성 시냅스 기능이 공포기억 형성에 관여하고 이를 조절할 수 있는 단백질을 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘생물 정신과학’ 지난해 12월 31일자에 실렸다. PTSD는 남성 20명중 1명, 여성은 10명중 1명 꼴로 경험하는 의외로 흔한 신경질환이다. 그렇지만 현재는 인지행동치료와 선택적 세로토닌 재흡수 차단제 계통의 우울증 약물치료가 병행되고 있을 뿐 PTSD를 직접 치료할 수 있는 방법은 없다. 연구팀은 기억에 관여하는 해마 안쪽 흥분성신경세포에서 특정 단백질의 활성을 조절할 수 있는 생쥐를 이용해 실험을 했다. 그 결과, IQSEC3라는 단백질 활성을 억제하면 해마 신경세포의 억제성 시냅스 숫자, 신경전달, 장기가소성이 감소하는 것이 확인됐다. PTSD의 주요 원인인 충격적이고 나쁜 기억을 IQSEC3 단백질을 이용해 조절할 수 있다는 사실을 알게 된 것이다. 연구를 이끈 엄지원 DGIST 교수는 “이번 연구는 공포기억 형성을 매개하는 핵심인자를 밝혀내 PTSD를 수반하는 뇌질환의 신규 치료전략으로 활용하는데 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

국내 연구진이 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 발병 연결고리를 찾았다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 건국대 생명공학과 공동연구팀은 파킨슨병 발병 과정을 찾고 이를 바탕으로 예방 및 치료를 위한 전략과 방법을 체계화했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 약학 분야 국제학술지 ‘영국 약학회지’ 1월호에 실렸다. 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병은 뇌간 중앙부위에 있는 뇌흑질의 도파민계 신경세포가 파괴되면서 행동 장애가 나타나고 심하게는 치매로 전개되는 질환이다. 전 세계적으로 1000만명 가량이 앓고 있지만 아직 정확한 발병원인이 파악되지 않아 근본적 치료제도 없는 상황이다. 이번 논문에서는 파킨슨병의 원인으로 주목돼 온 알파시누클레인의 응집현상과 세포 공장으로 알려진 세포소기관 미토콘드리아의 기능장애와 관련된 다양한 기전을 밝힌 최신 연구결과를 총망라해 정리했다. 알파시누클레인은 환경변화에 따라 올리고머나 아밀로이드 피브릴과 같은 응집체를 형성해 파킨슨병, 치매 등 다양한 퇴행성 질환을 유발하는 원인으로 알려져 있다. 이번 논문에서는 뇌세포 사이에 신경전달을 돕는 알파시누클레인의 이상 증상으로 인해 올리고머와 같은 독성 단백질 응집체를 형성하고 미토콘드리아 기능장애는 물론 뇌신경세포 사멸을 초래한다는 점에 초점을 맞추고 있다. 이번 연구는 알파시누클레인이 미토콘드리아 기능장애는 물론 기능유지를 돕는 메커니즘도 갖고 있다고 밝히고 있다. 알파시누클레인을 표적으로 해 미토콘드리아 항상성을 유지시킬 수 있는 후보물질, 임상실험물질을 제시하는 것은 물론 파킨슨병 조절 기전과 원리도 제시해 주목받고 있다. 연구에 참여한 최동국 건국대 교수는 “노인성 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경변성 질환은 알파시누클레인 단백질의 응집현상과 밀접한 관계가 있다”라며 “이번 연구는 알파시누클레인과 미토콘드리아 상호작용 기전을 체계적으로 분석한 것으로 신경변성질환 이해와 새로운 파킨슨병 치료법을 설계하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.

분당차병원 신경과 김옥준 교수 연구팀은 차바이오텍의 아밀로이드베타 분해 효소인 네프릴리신(neprilysin) 유전자 발현 증강 탯줄 유래 중간엽 줄기세포로 알츠하이머 치매 치료 효과를 확인했다. 알츠하이머 치매의 원인 중 하나로 꼽히는 아밀로이드베타 단백질은 뇌에 축적돼 기억력, 언어기능, 시공간 인지 능력을 저하시킨다. 네프릴리신은 아밀로이드베타 단백질의 대표적인 분해 효소로, 네프릴리신이 증가되면 아밀로이드베타가 감소되어 치매가 호전된다 네프릴리신은 분자량이 커 뇌혈관 장벽을 통과할 수 없고, 외부에서 투여 할 경우 뇌까지 이동할 수 없어 치매 치료에 사용하는데 한계가 있었다. 김옥준 교수팀은 세포 스스로 뇌로 이동할 수 있게 끌어 들이는 호밍효과를 지닌 줄기세포로 네프릴리신 유전자 발현을 증가시켜 투과도를 높이는 연구를 진행했다. 김옥준 교수팀은 치매 동물모델을 대상으로 치매군, 아밀로이드베타와 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 아밀로이드베타와 네플라이신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여군, 정상 뇌를 가진 대조군으로 행동실험을 진행했다. 그 결과 기억 능력을 측정하는 모리스 수중 미로(Morris water maze) 검사에서 네프릴리신 유전자 탯줄유래 중간엽 줄기세포 투여 후 기억력이 치매 동물모델에 비해 72.72% 호전되는 것을 확인했다. 공간 인지능력을 측정하는 Y-maze 검사에서도 12.21% 호전됐다. 뇌인지능력을 떨어뜨리는 단백질인 아밀로이드플라그 (80.61%), BACE1 (79.93%)이 크게 감소된 것도 확인했다. 김옥준 교수는 “이번 연구를 통해서 치매에서의 줄기세포 치료 효과는 세포 자체 보다는 세포유래 엑소좀을 통한 치료 효과와 엑소좀의 기능 향상 유전자가 효과적으로 전이된다는 것을 확인했다”며 “추가적인 연구를 통해 치매 치료뿐 아니라 파킨슨, 뇌손상 등 난치성 뇌질환에도 응용 개발될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘줄기세포 국제저널(Stem cells international, IF: 5.443)’ 최신호에 게재됐다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료뿐 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구 성과는 기대에 못 미치고 있다. 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠던 탓이다. 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 무선장치 ‘뉴럴 임플란트’를 수십 마리 쥐 신경회로에 이식해 자유롭게 제어하면서 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는 데 성공했다. 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘을 규명하고 치료법을 개발하면서, 원격의료 구축에도 적용될 수 있을 것으로 본다”고 설명했다.

11월 초 단계적 일상회복(위드 코로나)이 시작됐을 때만 해도 곧 일상으로 돌아갈 것이라는 기대감이 컸습니다. 그렇지만 코로나19의 변이 바이러스 오미크론이 확산되고, 이달 말이면 신규 확진자가 1만명에 육박할 수도 있다는 예측이 나오면서 일상회복에 대한 희망이 다시 멈췄습니다. 코로나19가 사라지면 가장 하고 싶은 일로 여행과 운동이 꼽혔다는 조사 결과가 있었습니다. 코로나19 확산으로 많은 사람들이 ‘코로나 블루’(코로나 우울증)를 호소했던 것도 이동이 제한되면서 나타난 현상이라고 분석한 학자들도 있습니다. 규칙적인 운동이 신체건강은 물론 뇌건강과 인지, 정서 기능에 유익하다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그렇지만 어떤 과정을 거쳐 건강에 도움을 주는지는 명확히 확인되진 않았습니다. 미국 스탠퍼드대 의대 중심의 공동연구팀은 규칙적인 신체활동이 혈액 내 항염증 물질을 증가시켜 체내 염증 수치를 낮춰 줄 뿐만 아니라 뇌에 염증유발물질이 축적되는 것을 막아 준다고 밝혔습니다. 스탠퍼드대 의대 신경과학과, 노화생물학연구센터, 신경과학연구소, 화학 및 시스템생물학과, 행동·기능성 신경과학연구실, 유전학과, 이비인후과, 팰러알토 보훈병원, 스탠퍼드 챈·저커버그 바이오허브, 캘리포니아주립대 심리학과, 캘리코생명과학 과학자들이 참여한 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 12월 9일자에 실렸습니다. 연구팀은 생후 3~4개월 된 생쥐 50마리를 두 집단으로 나눠 한 집단에는 매일 일정 시간 쳇바퀴를 돌리도록 했습니다. 다른 그룹은 이런 운동을 시키지 않았습니다. 28일이 지난 뒤 운동을 꾸준히 한 생쥐의 혈액 중 혈장 성분만 뽑아 운동을 하지 않은 생쥐에게 주사한 뒤 변화를 관찰했습니다. 그 결과 운동한 생쥐의 혈장을 수혈받은 생쥐들도 해마세포가 늘어나고 활성화되는 것이 관찰됐다고 합니다. 실제로 운동은 않고 혈장을 수혈받은 생쥐를 대상으로 기억력, 판단력, 운동능력을 측정한 결과 꾸준히 운동했던 생쥐들과 비슷한 수준으로 나타났습니다. 연구팀은 운동한 생쥐의 혈장을 분석한 결과 ‘클러스테린’이라는 단백질이 증가했고, 이것이 항염증 효과를 갖는다는 것을 확인했습니다. 연구팀은 급성 뇌염을 유발한 생쥐와 알츠하이머를 일으킨 생쥐에게 클러스테린을 정맥주사한 결과 뇌에 축적된 염증 물질이 낮아지는 것을 관찰했습니다. 연구팀은 또 경도인지장애를 겪는 남녀 환자 20명에게 6개월 동안 꾸준히 신체운동을 시킨 뒤 혈액 검사를 했습니다. 운동 후 인지기능 회복이 관찰됐으며, 운동 전보다 클러스테린 수치가 늘어난 것도 확인됐습니다. 운동을 하면 혈액 속 뇌에 도움이 되는 항염증 인자가 증가한다는 증거입니다. 토니 와이즈 코레이 스탠퍼드대 교수는 “운동이 혈장 속 항염증 인자를 자극해 퇴행성 뇌질환을 예방하고 완화시키는 데 도움이 될 수 있다는 것을 보여 준 연구”라고 말했습니다. 규칙적인 운동이 면역력을 강화시켜 코로나19 같은 감염병도 쉽게 극복할 수 있게 도와준다는 연구들이 많습니다. 운동이라고 해서 체육관까지 가야 할 필요는 없습니다. 코끝이 찡한 추위에 코로나19 확산도 심상치 않지만 마스크를 잘 착용하고 적당한 거리를 유지하면서 하루 30분 정도 가벼운 산책이나 조깅 수준의 운동이라도 한다면 면역력을 높이는 데 도움이 될 겁니다.

국내 연구진이 인터넷을 이용해서 뇌 신경회로를 원격제어할 수 있는 기술을 개발했다. 뇌질환 치료 뿐만 아니라 원격진료에도 활용될 수 있을 것으로 기대되는 기술로 주목받고 있다. 정재웅 카이스트 전기및전자공학부 교수팀은 미국 세인트루이스 워싱턴대, 콜로라도 볼더대 연구진과 함께 사물인터넷(IoT) 기반의 뇌신경회로 원격제어 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 실렸다. 고령화사회에 접어들면서 알츠하이머, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 앓는 환자들이 늘고 있다. 이에 따라 근본적인 뇌질환 치료법 개발을 위한 효과적인 뇌연구가 필요한 상황이지만 연구성과는 기대에 못 미치고 있다. 연구장비의 한계 때문이다. 실제로 기존 뇌과학 연구에 사용되던 장치 대부분은 유선방식이어서 실험동물들의 움직임이 자유롭지 못해 정확한 뇌 연구 결과를 얻기 어려웠다. 이에 연구팀은 사물인터넷 기술을 접목시켜 여러 개의 뇌 이식용 기기들을 인터넷으로 원격 제어하거나 예약된 스케줄에 따라 자동으로 작동되도록 하는 무선네트워크 시스템을 개발했다. 이를 통해 실험 동물들의 특정 뇌 회로를 원격 제어할 수 있게 했다. 연구팀은 ‘뉴럴 임플란트’라고 하는 자동원격제어 기능을 갖춘 무선장치가 이식된 수십 마리 쥐의 뇌 신경회로를 광유전학적 방법으로 완전 자동화된 뇌 실험이 가능하다는 것을 증명했다. 자동 제어실험으로 쥐의 먹이 섭취량, 활동량, 다른 쥐와의 사회적 상호작용 빈도를 조절하는데 성공해 다수 동물의 뇌 신경회로를 동시에 독립적으로 원격 제어할 수 있다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 더 광범위한 적용을 위해 인공지능 기반 실시간 뇌파 원격 모니터링 기술을 개발해 이번 기술과 접목시키는 추가 연구를 계획하고 있다. 정재웅 카이스트 교수는 “이번에 개발된 기술은 다양한 퇴행성 뇌질환과 정신질환의 발병 메커니즘 규명과 치료법 개발은 물론 먼 거리에 있는 퇴행성 뇌질환과 정신질환 등을 앓는 환자들이 병원을 방문하지 않고 치료받을 수 있는 원격의료 구현에도 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다.

발기부전 치료제 비아그라(성분명 실데나필)가 알츠하이머 치매 예방에 도움이 될 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 클리블랜드 클리닉 유전체 의학 연구소의 청페이슝(Feixiong Cheng) 교수 연구팀이 700여만명의 의료보험 급여 자료를 토대로 비아그라 사용자와 비사용자의 치매 발생률을 컴퓨터 모델링을 통해 비교 분석한 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 UPI통신이 6일 보도했다. 전 세계 5000만명 이상이 앓고 있는 알츠하이머 치매는 아직까지 별다른 치료제가 없는 상황이다. 지난 6월 미국 바이오젠과 일본 에자이가 개발한 아두헬름(성분명 아두카누맙)이 신약 허가를 받았지만 여전히 효능을 의심하는 전문가들이 많다. 연구팀은 알츠하이머를 일으키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드와 타우 단백질에 작용할 약물을 찾아내려고 했다. 베타 아밀로이드는 신경세포를 보호하는 단백질이지만 세포에서 떨어져 나와 덩어리가 되면 오히려 신경세포에 손상을 준다. 타우 단백질은 세포 안에서 신경섬유 응집체를 형성해 역시 신경세포에 손상을 일으킨다. 연구팀은 알츠하이머 치료제로 효과가 있으려면 두 단백질 모두에 작용하는 약물이어야 한다고 생각했다. 이에 먼저 대규모 ‘유전자 매핑 네트워크’를 활용했다. 인간 유전자 해독 정보와 35만여개의 단백질 간 상호작용 지도를 토대로 베타 아밀로이드와 타우 단백질이 동시에 작용하는 인체 부위를 찾아냈다. 이어 미국 식품의약국(FDA)이 허가한 약물 성분 1608종을 대상으로 두 단백질이 겹치는 곳에 효과가 있는 약물을 골라냈다. 그 결과 14종의 심혈관계 치료제 중 비아그라의 실데나필 성분이 효과가 제일 높을 것으로 예측됐다. 연구팀은 이어 미국 의료보험 시스템에 등록된 방대한 환자 데이터를 분석해 비아그라 복용과 치매 발생률 간 통계를 도출해냈다. 미국인 700만명 이상의 6년치 진료 기록을 분석한 결과 실데나필 복용자는 다른 사람들보다 알츠하이머 치매 발병 위험이 69% 낮게 나왔다고 연구팀은 밝혔다. 다른 고혈압, 당뇨병 치료제 복용 그룹보다도 55~63% 낮았다. 특히 관상동맥 질환(심장병), 고혈압, 2형 당뇨병 등 치매 위험과 연관이 있는 기저질환을 지니고 있는 사람이 비아그라를 사용하면 치매 위험이 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 이러한 기저질환이 없는 사람도 비슷한 효과가 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 비아그라 외에도 지금까지 치매 예방에 도움이 되는 것으로 알려진 혈압약 로사르탄, 딜티아젬, 당뇨약 메트포르민, 글리메피리드의 사용자와 비사용자 간 치매 발생률도 비교 분석했다. 그 결과 비아그라 사용자의 치매 위험은 로사르탄 사용자보다 55%, 메트포르민보다 63%, 딜티아젬보다 65%, 글리메피리드보다 64% 낮은 것으로 분석됐다. 연구팀은 줄기세포 배양으로 만든 치매 환자의 뇌세포를 시험관에서 비아그라에 노출해봤다. 그 결과 뇌세포의 성장이 촉진되고 치매와 관련된 뇌 신경세포의 비정상 단백질 타우가 줄어드는 것으로 나타났다. 다만 이번 연구가 실데나필과 알츠하이머 치매 사이의 인과 관계를 명확히 입증해주는 것은 아니라면서 위약 대조군과 남녀 모두를 포함하는 무작위 임상시험이 필요하다고 연구팀은 강조했다. 특히 이번 연구는 비아그라가 주로 발기부전 개선을 위해 활용되고 있다는 점에서 환자 데이터 중 여성이 2%에 불과하다는 것이 한계점이다. 인구 전체를 반영하지 못한 것이다. 그렇지만 이번 연구는 이미 치료제로 허가받아 안전성이 확인된 약물 중에서 알츠하이머 치료제로도 활용될 가능성을 찾았다는 점에서 주목을 받고 있다. 이른바 ‘신약 재창출’이라 불리는 연구 방식을 통해 향후 임상에 드는 시간과 비용을 아낄 수 있게 된 것이다. 에볼라 치료제로 개발되려던 렘데시비르가 코로나19 치료제로 허가받은 것이 신약 재창출의 대표적인 사례다. 비아그라 역시 애초에 심장질환 치료제로 개발되는 과정에서 남성의 발기라는 부작용이 발견되면서 그 효능이 전환된 약물이다. 이 연구 결과는 영국의 과학전문지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호에 실렸다. 연구진은 “파킨슨병, 근위축성 측삭 경화증(루게릭병) 같은 다른 퇴행성 뇌질환에도 효과가 있는지 알아볼 계획”이라고 밝혔다.