원인을 알수없었던 노인성 귀울림이나 어지럼증이 혈관의 노화때문에 머리로 피가 역류하는데 기인한다는 연구결과가 나왔다. 연세대의대 영동세브란스병원 정태섭 교수팀(진단방사선과)은 내원 환자 677명을 대상으로 실시한 뇌의 자기공명 영상촬영을 통해 이같은 결과를 밝혀냈다. 머리쪽에서 심장부위로 피를 순환화시키는 상완두정맥 부근의 동맥이 노화돼 혈관을 압박,심장으로 가야 할 혈류가 머리쪽으로 역류된다. 이에따라 귀 부근의 정맥압을 높혀 평형감각을 잃게 되고 결국 어지럼증과 귀울림을 발생시킨다는 것이다. 따라서 왼쪽 목정맥을 오른쪽 목정맥과 연결시켜주는 문합(吻合)수술로 정맥의 압력을 떨어뜨려 피가 심장쪽으로 잘 순환되도록 하면 완치할 수 있다.

◎알츠하이머 발병원인 규명 새전기/항체­암세포 결합,살아있는 새 세포 생성 발견/뇌신경세포 죽은 ‘뉴리티 플라크’ 정체도 밝혀 【뉴욕〓이건영 특파원】 뉴욕 맨해튼 중심부에서 1시간 남짓 거리의 스테이튼아일랜드 북서지역.뉴욕시의 한 보로(우리의 구에 해당되는 행정구역)인 이섬은 뉴저지주에 더 가까운 곳이다.겨울비가 내려 안개가 자욱하던날 아침김광(삼수변에 빛 광)수박사의 뉴욕주립 기능발달 기초연구소를 찾았다.뉴욕시립대(CUNY)의 깔끔하게 다져진 스테이트 아일랜드 캠퍼스가 연구소 건물과 머리를 맞대고 다가왔다. 김박사는 이 곳에서 알츠하이머병을 일으키는 A베타 단백질의 존재를 확인하고 그 농도를 측정할 수 있게 해 줄 뿐 아니라 뇌신경세포가 죽은 뉴리틱 플라크의 형태 및 화학구조를 파악하는 데 결정적 역할을 하는 4G8과 6E10라는 두개의 단일항체를 만들어 냈다.88년 봄과 89년 봄이었다. ○동료연구원 번번이 실패 미생물학과 면역학 연구를 해왔던 김박사는 원래 알츠하이머병과는 다소거리가 있었다.그러던 그가 연구의전환점을 맞은 것은 80년부터였다.알츠하이머병 환자가 증가추세에 있으나 원인이 제대로 규명되지 않고 있던 것이그의 ‘도전정신’을 자극했던 것. 그때까지 잘 알려져 있지 않았던 뉴리틱 플라크의 정체를 밝히고 싶었다.뉴리틱 플라크 주위의 세포와 결합할 단일항체의 개발이 급선무였다.미생물학자로서의 바이러스에 관한 연구경력이 단일항체를 만드는 데 도움이 될 것으로 확신했다. 단일항체를 만드는 기본원리는 노벨상 수상자인 켈리와 밀스타인이 75년이미 학계에 내놓은 상태였으나 개발은 되지 못하고 있었다.같은 연구소의 동료연구원들도 번번이 실패했다.잡힐 듯 하면서도 잡히지 않았던 것이 단일항체 개발이었다.A베타 단백질로 만든 항체를 암세포에 결합해 생산할 수있다는 것은 알려진 사실이었다.그는 단일항체 개발에 연구생활의 모든 것을 걸었다. 인근 CUNY의 도서관 관련서적을 뒤지며 원점에서 시작했다.시간이 지날수록 결코 쉽지 않은 작업임을 깨달았지만 포기는 있을 수 없었다.한국인과학자라는 이름 때문에 더했다.8년의 세월이별 성과없이 흘렀다.초조함 속에서도 연구에 대한 집념은 더욱 강해졌다. 연구에 사용된 실험용 쥐만도 헤아릴 수가 없었다.실험용 쥐의 백혈구에서 항체가 만들어지면 백혈구를 쥐의 암세포에 갖다 붙이는 똑같은 작업을 되풀이하는 고난이었다.원리는 간단했지만 기대하던 새로운 항체는 생겨나지않았다.A베타 단백질이 원래 다루기 힘든데다 눈에 보이지 않아 제어할 수없는 실험요인들이 너무 많아 인간의 한계를 넘는 실험이 아닌가하는 생각도 들었다고 한다. 실패를 거듭하던 88년 봄 어느 날,실험실 냉장고에 보관되어 있던 어느 한 세포에서 이상한 현상이 발견됐다.항체와 암세포가 1:1로 결합된 살아있는새 세포가 생겨난 것이었다.단일항체 4G8을 탄생시킨 세포였다.나이 54세때 이룬 개가였다. ○신경병리학자들 시샘 김박사는 “정말 하늘이 도왔다”고 말했으나 연구에 함께 참여했던 연구소 소장인 헨리 M.비스니스키 박사(66)와 동료 연구원들은 “김박사의 연구집념이 결실을 보게 된 것”이라고 평가했다. 생성된 단일항체를 알츠하이머병을앓았던 환자의 뇌신경세포에 주입시켜효용테스트를 해봤다.단일항체가 뉴리틱 플라크의 주위에 몰려들면서 뉴리틱 플라크의 모습이 선명하게 현미경에 잡혔다.김박사는 그때의 심정을 “감격 그 자체”였다고 회상했다.1년뒤에는 6E10라는 두번째의 단일항체도 만들어 냈다. 학계에 단일항체 세계 최초 개발사실을 알려 공인받았다.88년 4월초 신경병리학계의 대표적 논문지 ‘뉴로사이언스 리처스 커뮤니케이션’에 통보했다. 그해 여름 논문지가 발간되면서 병리학계는 들끓기 시작했다.논문이 나오던 시점에서 미국신경병리학회 세미나에서도 이를 공표했다. ○8년연구 집념의 결실 너무도 상세한 뉴리틱 플라크를 처음 본 신경병리학자들은 말문을 닫아 버렸다.그는 한동안 유명한 신경병리학자들한테 시샘과 견제를 받아야 했다. 그의 연구는 이때쯤 정점을 향해 달린다.그가 연구원 34년 생활을 하며 발표한 150여편의 논문중 80편 정도가 단일항체를 개발한 이후에 발표된 것이었다.관련학계 뿐 아니라 제약회사에서도 제휴 제의가 그치지 않아 한국 과학자의 위상을 한껏 높였다. 미국·독일·일본등 알츠하이머병에 관심이 많은 나라의 연구원들이 그의단일항체를 기본으로 해 특수한 단일항체를 만들어 냈으나 그의 초기 연구결과를 크게 뛰어넘지 못했다. ◎알츠하이머병이란/퇴행성 뇌질환… 미서 매년 10만명 이상 숨져/초기엔 기억력 상실… 건망증과 구별 힘들어 알츠하이머 병은 퇴행성 뇌질환으로서 미국에서만 매년 십만명 이상의 목숨을 앗아가고 있다.미국내 65세 이상 인구중 적어도 5%가 이 병에 걸려 있는 것으로 추정되고 있다. 환자들의 대부분은 여성들이 차지하고 있는데 남성들보다 일반적으로 수명이 길기 때문이다.암,에이즈와 더불어 이 병의 예방과 치료는 현대의학의 커다란 과제다. 질병 초기에는 기억력 상실(치매) 증상이 나타나는데 이 증상은 자연적인노화현상에 따른 가벼운 건망증과 구별하기 힘들 때가 많다.병이 악화하면 치매증세가 심해지고 복합 지적 능력의 결여,정서적 불안과 동요,혹은 정신병적인 특징 등이 나타나게 된다.병세가 심해지면서 환자는 일상적인 활동을 남의 도움없이는 할 수 없게 된다. 알츠하이머 병의 원인은 아직 알려져 있지 않다.환경적 요인과 유전적 요인이 함께 작용할 것으로 추측되고 있을 뿐이다.가족에 전해 내려오는 알츠하이머 병은 상대적으로 이르다고 볼 수 있는 65세 이전에 발병한다. ◎단일 항체 생성 원리/쥐에 백신주사 백혈구에 항체 생겨/항체 백혈구­암백혈구 1대1로 결합/단일 항체 생성하는 모세포로 살아 【뉴욕=이건영 특파원】 알츠하이머병 증상가운데 대표적인 것이 뇌신경세포에 뉴리틱 플라크라 불리는 신경염 반점이 나타나는 것이다. 김광(삼수변에 빛 광)수박사가 개발한 단일항체는 바로 이 뉴리틱 플라크의 존재여부를 확인시켜 줄 수 있다.뉴리틱 플라크는 변형된 아미노산인 A베타라는 단백질이 뇌세포에 쌓여 응고된 것이다.증세가 심할수록 A베타 단백질이 더 많이 생기면서 굳어진다. 김박사는 단일항체 개발에 백혈구의 경우 실험실에서 오래 살지 못하나 암 백혈구와 결합하면 무한정 수명을 유지하며 항체를 계속 만들어 내는 통상의 실험원리를 이용했다. A베타 단백질을 실험용 쥐에다 백신처럼 주사(항원주사)하면 쥐의 백혈구에서 항체가 생긴다.항체를 생산하는 백혈구를 쥐의 비장에서 분리한 뒤 쥐의 암 백혈구와 결합시킨다.2주일쯤 지나면 A 베타 단백질의 항체생산 백혈구와 암 백혈구가 1:1의 정상비율로 결합한 상태로 영원히 사는 세포(Hybridoma:잡종세포)가 만들어 지는데 이것이 단일항체를 생성하는 모세포다. 주어진 환경적 실험요인이 너무 다양해 수백만개의 결합된 세포중에서도 1:1로 결합한 세포는 거의 찾아 볼 수 없을 정도로 성공률이 매우 낮다. 이렇게 생성된 단일항체가 뉴리틱 플라크의 모양에 따라 주위에 몰리게 되며 그 결과 뉴리틱 플라크의 모습이 나타나는 것이다.A베타 단백질 농도의측정도 가능케 해 준다.응고된 단백질은 아미노산을 42개를 가진 A베타42단백질이 주종을 이루는 것으로 파악됐다.김박사의 알츠하이머병 진단원리는 ‘Kim et al 4G8 and 6E10 Monoclonal antibody(단일항체)’로 학계에서 공식통용되고 있다. ◎김광수 박사 약력 △34년 만주 출생 △59년 플로리다 서던대 졸업 △64년 노드캐롤라이나대 미생물학박사(전공:미생물학·면역학,부전공:생화학) △64~69년 노드캐롤라이나 의과대 생물물리학연구소 연구원,이 대학 미생물학·면역학 조교수 △69~81년 뉴욕주립기능발달기초연구소 연구원 △80년 서울대 교환교수 △81년 기초연구소 단일항체연구실장(현) ◇연구분야=동물 바이러스,잡

◎“신장·뇌에 존재” 쥐실험서 밝혀내 일본의 국립정신신경센터와 도쿄(동경)의대 연구진은 5일 동맥경화 등 노화를 방지하는 유전자를 발견,인간의 노화 메커니즘의 해명에 기여할 수 있게 됐다고 발표했다. 연구진은 이 유전자를 인위적으로 파괴한 쥐를 생산,사육한 결과 얼마 지나지 않아 동맥경화 등 인간과 동일한 노화현상을 일으키는 것을 밝혀냈으며 인간에도 거의 동일한 기능을 하는 유전자가 발견되고 있다고 말했다. 연구진에 따르면 ‘클로토’로 명명된 이 유전자는 주로 신장과 뇌의 일부에서 발견되고 있는데,이 유전자를 파괴한 쥐의 경우 생후 3주내에 성장이 정지,동맥경화와 피부 위축 등의 노화현상이 나타나 60일만에 사망했다는 것이다. 클로토 유전자는 노화를 억제하는 기능을 하고 있어 이것이 파괴될 경우에는 종을 초월한 모든 동물에게서 똑같은 노화현상이 일어날 수 있다고 연구진은 밝혔다.

◎체내 침투하면 단백질 구조 변형 ‘독성물질’/신경계 등 각종 조직파괴… 삶아도 죽지않아/미 캘리포니아 프루시너 교수 첫 발견… 올 노벨의학상 수상 미국 캘리포니아대(샌프란시스코 소재) 스탠리 B.프루시너 교수가 질병유발물질 ‘프리온’(PRION) 발견으로 올해 노벨의학상을 받으면서 이 물질과 그 관련 질환에 대한 관심이 크게 높아졌다.국내에서는,프리온 관련 연구로 미국 뉴욕주립대에서 박사 학위를 받은 한림대 환경생명공학연구소 김용선 소장(0361­240­1951)이 이 분야의 유일한 연구자다. 프리온은 광우병,크로이츠펠트 야콥병(사람에게 나타나는 광우병과 같은 질환)의 원인임이 밝혀졌고,알츠하이머,파킨슨씨병 등 퇴행성질환의 치료에도 중요한 단서를 제공할 것으로 보인다.김소장의 도움말로 프리온은 무엇이며,이것이 유발하는 질환,현재의 연구상황과 앞으로 남은 과제를 알아본다.김소장은 24일 대한내과학회주최로 서울 워커힐호텔에서 열리는 감염질환 심포지엄에서 이 내용을 발표한다. ▷프리온의 특성◁ DNA(디옥시리보핵산)나RNA(리보핵산)구조가 없는 단백질로,세균이나 바이러스와는 전혀 다른 새로운 종류의 질병유발물질이다.프리온은 일단 체내로 들어오면 주변에 있는 단백질의 구조를 변형시켜 신경계나 각종 조직을 파괴하는 독성물질로 바뀌면서 ‘자가증식’한다. 다른 종 사이에서도 얼마든지 전염될 수 있으며,생명체가 아니므로 삶거나 효소처리 등을 하더라도 파괴되지 않는다.프루시너는 다른 종 사이에 전염을 일으킬 수 있는 이런 특성때문에 광우병,스크래피(양에 생기는 바이러스성 중추신경질환),크로이츠펠트 야콥병)의 공통원인물질이 프리온이라고 줄기차게 주장해왔고 이번에 노벨상을 수상함으로써 그의 가설은 공식적으로 인정을 받았다. ▷사람·동물의 프리온 질환◁ 【쿠루(kuru)】 파푸아 뉴기니아 고원지대의 원주민 집단에서 발병하는 질환.소뇌성 운동실조,진전(tremor),언어장애를 일으키며 발병후 1년 이내에 사망한다.병소는 중추신경계에 한정되며 특이한 외형적 변화없이 비대해진 성상세포가 뇌 전반에 걸쳐 나타난다.뇌의 회백질에서 해면화가 나타나며 신경세포의 손상은 주로 소뇌에 집중된다.환자의 약 70%에서 프리온 단백으로 이루어진 아밀로이드 플라크가 나타난다. 【크로이츠펠트 야콥병(CJD)】 쿠루와 더불어 인간에게 발생하는 대표적인 뇌질환.뇌가 쪼그라들면서 스펀지처럼 구멍이 뚫려 결국 사망한다.96년 영국에서 광우병에 걸린 소를 먹거나 접촉한 사람 10여명이 숨짐으로써 널리 알려졌다.평균 발병연령은 55∼65세인데 최근 영국에서는 20대이하에서 CJD환자가 발생하기도 했다. 쿠루와 달리,전세계에서 산발적으로 발생하며 스펀지 현상이 대뇌피질에 집중적으로 나타나는 것이 특징이다.증상도 소뇌성 운동실조보다는 주로 치매 증세를 나타낸다.미국에서 매년 100∼200명,일본은 50∼100명 정도의 환자가 발생하는 것으로 알려져 있다.우리나라는 정확한 통계는 나와있지 않지만,1년에 적어도 20∼50명 정도가 발병하는 것으로 추측된다.국내에서 그동안 임상 특징으로 CJD로 의심되는 사례는 17건이 있었으며 지난해 CJD로 확진된 경우는 3건이었다. 【스크래피(Scrapie)】 주로 유럽과미국에서 사육되는 양에서 발생하며 떨림,운동실조,가려움 증세를 나타낸다.뇌에는 비대해진 성상세포,공포,아밀로이드 플라크가 나타난다.오염된 사료나 목초를 통해 입으로 감염되어 수개월의 잠복기를 거친다.발병후 수개월내에 죽는다. 【광우병(mad cow disease)】 3년이상 성장된 소에서 주로 나타는 퇴행성 신경질환.증상은 스크래피나 CJD와 거의 비슷하다.95년까지 영국에서만 15만 마리 이상의 광우병 사례가 보고되었고 유럽에서 점차 확산되다가 최근 발생빈도가 줄고 있다. 아직 정확히 밝혀지지는 않았지만 병원체가 일반 바이러스와는 달리 열에 강한 저항성을 나타낼 뿐만 아니라 심지어는 포르말린 같은 화학약품에서도 사멸되지 않는다. 【치명적 가족성 불면증·FFI】 CJD환자의 프리온 유전자중 129번째 코돈이 돌연변이되어 나타난다. CJD환자와 같은 임상증상 외에 심한 불면증에 시달리게 되고,증상이 나타난 뒤 1∼3년 이내에 사망한다.신경세포 소실,성상세포의 비대,해면상 퇴화 등이 증상이다. 【저스만 스트라우슬러 신드롬·GSS】 CJD환자와 같은 증상을 나타내나 가족성을 지닌다.CJD보다 진행속도가 느리고 소뇌성 운동실조가 나타난다.증상이 6∼10년간 지속되다가 사망한다. ▷연구 상황◁ 알츠하이머등 퇴행성 질환의 원인을 밝히기 위해 현재 국내에서도 프리온을 이용한 동물실험을 하고 있다.프리온을 동물에 주입하면 질병이 생기는데,이때 병변을 추출해 이를 막는(신경세포등의 노화를 지연시키는)약물을 개발하는 방법등이다. 김소장은 적어도 21세기에는 아직까지 원인불명인 알츠하이머병,파킨스씨병 등 퇴행성,신경성 질환등의 치료에 획기적인 계기가 마련될 것으로 보고 있다.이웃 일본에서는 이미 보건성 주도로 2005년까지 프리온의 실체를 규명하고 관련 질환을 밝히는 작업을 진행중이다. ▷남은 연구과제◁ 프리온은 단백질로만 증식하는데 DNA,RNA 등 핵산없이 어떻게 증식하느냐는 것이 의문이었다.(Virino학설).여기에 대해 프루시너는 단백질과 단백질의 접촉에 의한 연쇄반응으로 증식이 가능하다고 설명한다.마치 원자폭탄의 원리와 같다.그러나 더 명확한 발병 메커니즘을 밝혀야 하는 과제가 남아 있다.또 같은 프리온 단백질이 유발하면서도 쿠루,CJD,FFI 등 질병에 따라 증상과 발병 부위가 다른 것을 어떻게 설명해야 하는가도 앞으로 해결해야할 부분이다.

◎노화방지 등 효능 과학적 증명안돼/붐 일으킨 장본인도 “과신하면 위험” 노화방지 및 회춘에 탁월한 효과가 있다는 소문과 함께 미국을 찾는 한국인마다 싹쓸이 쇼핑에 나서고 있는 호르몬제 멜라토닌.그러나 미국 의학계에서는 멜라토닌에 대한 과신,과용을 경계하는 소리가 커지고 있다. 최근 워싱턴포스트지에 따르면 멜라토닌이 불면증의 「자연」치료및 성욕증진,발암억제,노화방지 등에 뛰어난 효과가 있는 것으로 미국 대중언론에 보도되고 또 인구에 회자되고 있으나 뇌에서 밤에 분비되는 이 호르몬이 수면유발 화학물질이란 것외에는 아직까지 어떤 구체적인 효능도 과학적으로 증명되지 않았다.특히 지난 94년 이 수면유발효과를 발표해 멜라토닌 붐을 일으킨 장본인인 MIT대의 리처드 워트먼 연구원은 지난달 미 국립의료원(NIH)세미나에서 『효능실험이 진행중인 이 호르몬의 무분별한 복용을 생각하면 가슴이 철렁 내려앉곤 한다』고 실토했다는 것이다. 94년 음식보조물법 발효로 약용식물,비타민,아미노산,광천수 등과 함께 멜라토닌의 일반판매가 허용되었다.그러나 상표라벨에 「건강」,「약」이란 용어를 써서는 안되게 되었고,이처럼 처음부터 약이 아니기 때문에 약품효능 검증의 대명사인 식품의약국(FDA)하곤 전혀 관련이 없다.

◎2030년 암 정복 수명 150세 시대로/인체 유전정보 해독… 범죄성향까지 치료/인공장기개발 획기적 발전… 인조인가 탄생/질병예방 주사대신 「과일백신」으로 해결 「2002년에 에이즈전염이 저지되고 2003년에는 위암 및 췌장암이 치료된다.또 2011년쯤 노화·면역질환이 억제되고 2014년에는 아기의 재능유전자 조작도 가능해진다.이어 2030년이면 암이 완전히 정복되면서 마침내 인간의 최고 수명이 1백50세인 시대에 진입한다­」 미국의 저명한 해부병리학자이자 임상병리학자인 제프리 A 피셔박사는 지난 94년말 펴낸 「미래의학」에서 인류의 건강에 대한 미래상을 이처럼 조망,무병장수를 기원하는 사람들의 가슴을 설레게 했다. 피셔박사가 이처럼 자신있게 인간의 미래건강을 낙관할 수 있었던 근거는 무엇일까. 세계적인 석학이자 미래학자인 미국의 존 네이스비트박사는 이미 15년전 「메가트렌드 2000」이란 저서에서 21세기의 가장 유망하고 주도적인 산업으로 생명공학을 꼽았다.그는 21세기에는 지식·정보산업이 생명공학에 밀려날 것을 일찍이진단했음에도 당시 많은 사람은 이를 하나의 예견일 뿐으로만 여겼다. 그러나 2000년을 불과 4년 앞둔 1996년 현재,네이스비트박사의 「예언」이 현실로 성큼 다가오면서 21세기 과학기술의 급속한 발전에 「연료」가 되는 것은 다름 아닌 생명공학이라는 점에 이의를 제기하는 과학자는 아무도 없다. ○유전자 위치·역할 규명 유전자 재조합이나 세포배양,세포융합등의 기술을 통해 새로운 생명체와 생명현상을 만들어 내는 생명공학이 지금까지 거둔 결실로는 포메이토,인공감자씨,슈퍼마우스,슈퍼소 등. 더나아가 생명공학은 90년대 들어서는 연구영역을 동·식물분야에서 점차 인간으로까지 확대하면서 암·에이즈·바이러스·노인성질환등 각종 난치병으로부터 인류를 구원할 수 있는 유일한 대안으로 떠올랐다. 인간 무병장수의 꿈을 실현하기 위해 90년 이후 전세계가 심혈을 기울이고 있는 생명공학연구의 근간은 「인간게놈프로젝트」다. 「게놈」이란 각 생물이 대대손손 그들만의 고유한 구조와 유전형질을 유지토록 하는 유전정보의 총칭.고양이의게놈은 고양이의 자손을 고양이로 태어나게 하고 인간게놈은 1백조개의 세포로 이뤄진 인체가 인간의 형태로 유지되도록 만들어 준다. 사람의 염색체는 23쌍 46개.이 염색체는 10만개의 유전자로 이뤄져 있고 이 유전자의 성질을 규정짓는 더 작은 염기 30억개로 구성돼 있다.인체게놈연구는 유전자의 염기서열을 밝혀내 인체의 구조·기능을 결정짓는 유전정보를 해독하고 이들의 염색체내 위치를 나타내는 유전자지도를 만들고자 하는 야심찬 작업이다. 미국·프랑스등 선진 15개국은 90년 10월1일 「인체게놈프로젝트」를 확정,2005년까지 총 30억달러를 들여 「인체설계도」를 완성한다는 계획이다. 현재 6년째를 맞는 게놈연구를 통해 그동안 베일에 가려져 있던 유전자들이 각각 DNA분자의 어디에 위치하고 있는 지와 함께 어느 유전자가 무슨 역할을 하는 지가 속속 밝혀지고 있다.이 계획이 성공할 경우 특정 유전병을 일으키는 유전자가 어떤 위치에서 어떻게 기능하는 지를 규명할 수 있게 된다. 따라서 태어날 아기가 어떤 유전병에 걸렸는 지를 알 수있을 뿐 아니라 질병의 사전예방도 가능해진다.예를 들어 관상동맥질환의 소인을 지니고 태어난 불행한 아기가 있다면 미리 유전자 조작을 통해 병이 생기지 않도록 예방할 수 있게 된다. 간단한 생검표본(조직)검사만으로도 알츠하이머형 치매를 일으키는 소인을 제거할 수 있으며 심지어는 인간의 범죄성향 여부까지 사전에 진단,예방적 차원에서 치료할 수 있는 길이 열리게 된다.또 폐암·위암·유방암·전립선암·직장암등 유전성향이 높은 암의 진단법에도 획기적인 진전이 예상된다. 미국 케임브리지대학 유전학연구소 피터 굿펠로우 교수는 이와 관련,『2010년을 고비로 모든 질병과 관련된 유전자가 완전 판독됨으로써 심장질환·혈우병·알츠하이머·정신분열증·비만등 3천여종의 난치병을 쉽게 예방할 수 있을 것』으로 전망했다. ○난치병 3천여종 퇴치 피셔 박사도 같은 맥락에서 『2010년에 이르면 암 발생률이 지금보다 60%이상 줄어들면서 5명의 환자중 4명이 완치될 것이며 20 20년쯤이면 90%이상의 암을 예방·치료할 수 있을 것』이란 낙관론을펴고 있다. 인간을 병마의 고통으로부터 해방시켜주고 수명을 연장해줄 수 있는 또 하나의 생명공학분야는 이른바 「휴먼프론티어사이언스 프로그램」(인체기능첨단과학연구). 21세기 초반에 「6백만불의 사나이」나 「소머즈」와 같은 인조인간을 탄생시킨다는 목표아래 추진중인 인체기능 첨단과학연구는 현재는 인공장기 개발에 더 비중을 두고 있다. 인공장기 가운데 세계적으로 가장 연구가 활발한 인공심장의 경우 지난 82년 미국 유타대 쟈비크 박사팀이 심근경색환자에게 처음 이식,1백12일간의 생존기록을 세워 비상한 관심을 모았었다. 인공심장은 이후 비약적인 발전을 거듭,2000년까지 몸안에 심는 인플랜트식(이식)을 실용화하는 것을 목표로 삼고 있다.이어 20 10년이 되면 모든 조절장치가 내장되도록 함으로써 다른 사람은 전혀 눈치조차 챌 수 없게 만든 인공심장을 사서 갈아 끼울 수 있을 것이란 관측이 나오고 있다. 인공장기 개발분야의 발전은 내장기관의 개발에만 그치는 것이 아니라 인공눈과 귀까지도 완전히 인플랜트가 가능토록 해주는 기술로 확대될 것으로 보인다. 생명과학자들은 현 단계에서는 눈과 뇌를 연결하는 시신경이 해결되지 않아 인공눈이 원시적인 수준에 머무르고 있지만 2015년쯤이면 인공눈과 인공귀가 현재 우리가 갖고 있는 눈과 귀보다 훨씬 뛰어난 기능을 발휘할 것으로 내다보고 있다. 이와 함께 2005년을 전후해 사람이 아닌 영장류를 심장·폐·췌장의 공급원으로 하는 이종이식도 보편화될 전망이다.이종이식은 기술적으로는 얼마든지 가능하다는 사실이 이미 입증됐지만 다만 사람과 영장류 사이의 면역학적 적응력을 보강해 줄 강력한 항이식거부제의 개발이 관건으로 남아 있다. ○이종이식도 보편화 한편으로 위염이나 콜레라를 예방해주는 「과일백신」도 생명공학이 이뤄낸 소중한 결실로 평가되고 있다. 미국 스크립연구소 마이크 헤인 박사팀은 최근 유전자조작을 통해 위염을 일으키는 균이나 콜레라균을 죽일 수 있는 감자와 바나나를 실험실에서 배양해냈다.이들은 질병을 일으키는 세균의 표면단백질을 분리한 뒤 감자와 바나나에 유전자를 이식,형질을 변형시키는데 성공한 것이다. 이 과일백신은 현재 실험이 순조롭게 진행되면서 5∼10년 뒤에는 임상실험에 들어갈 예정이다.따라서 21세기에는 주사를 맞는 대신 과일을 먹는 것으로 예방접종을 대신하는 시대가 될 것으로 전망된다. 질병을 앓지 않고 생명이 다 하는 날까지 건강하게 살아가려는 인간의 욕망은 끝이 없다.그런 만큼 생명공학은 「기존의 난치병」과 「새롭게 나타나는 질병」의 거센 저항과 도전을 받아가며 엄청난 수준으로 발전해 나갈 것임에는 틀림없다.

◎노년기에도 뇌 성장·발달… 자극 필요/지적 활동·악기연주땐 발병률 낮아져 『뇌는 노년기에도 변화·성장한다.따라서 노망이나 뇌졸중에 안걸리려면 늙어서도 뇌를 자극하라』불과 몇년전까지만 해도 뇌의 기능과 형태는 유아기때 결정된다는 「조기형성설」이 정설로 통했다.하지만 최근들어 뇌는 나이에 구애받지 않고 사용과 비례해 성장·발달한다는 증거가 잇따라 밝혀지고 있다. 뇌에 대한 이러한 「신사고」는 지금껏 현대의학의 난제로 꼽혀온 알츠하이머(노인성치매)나 뇌졸중등의 예방및 치료 분야에 새로운 가능성을 제시해주는 것이어서 의료계의 관심을 모은다. 미국에서 발행되는 「라이프」지 7월호는 머리기사를 통해 뇌과학의 최신 연구성과를 소개하고,이를 바탕으로 노인성치매등을 미리 막을수 있는 방법등을 제시하고 있다. 보통 갓 태어난 아기의 뇌 무게는 4백g.성인의 것에 비해 30%정도이지만 뉴런수(뇌신경원)는 약 1백40억개로 성인의 뇌와 같다.그러나 세월이 흐르면서 머리를 많이 쓸수록 뉴런의 크기와 수상돌기(뉴런에서 뻗어나온 곁가지),뉴런앞 끝의 시냅스(뇌신경세포 접합부)수는 늘어난다.뉴런이 크고 수상돌기와 시냅스가 많다는 것은 두뇌활동이 그만큼 활발함을 뜻한다. 쥐를 대상으로 실험한 결과 놀이기구가 많은 환경에서 자란 쪽이 그렇지 못한 경우보다 뇌가 2.5%나 컸고 수상돌기와 시냅스의 수는 13%나 증가한 것으로 나타났다. 또 미캔터키대 노화센터 데이비드 스노든교수가 장수촌으로 유명한 미네소타 만카토수녀원의 수녀들을 연구한 결과 학력이 높고 연구에 정진하며 쉴새없이 정신 수련을 하는 쪽이 방 청소나 주방일등 단조로운 일을 하는 쪽보다 노인성치매 발병률이 훨씬 낮았으며 더 오래 살았다.이밖에 UCLA 뇌연구소 아놀드 슈벨소장이 노인의 뇌를 양전자촬영(PET)한 결과 교육수준이 높고 다양한 지적탐구활동을 많이 경험하는 사람일수록 대뇌피질과 시냅스수가 많아져 노망이나 뇌졸중에 걸릴 확률이 낮은 것으로 밝혀졌다.그는 또 늙은 쥐도 뇌를 자극하면 수상돌기와 시냅스가 새로 돋아난다는 연구결과를 내놓았다.이는 수상돌기가 시들고 시냅스수가줄어 생기는 치매도 뇌자극을 통해 얼마든지 예방할수 있음을 시사하는 것이다. 그러면 뉴런을 자극해 수상돌기와 시냅스를 늘림으로써 노인성치매로부터 자유로워질수 있는 방법은 무엇인가. 뇌과학자들은 우선 『수상돌기를 활성화하는데 「지적 모험」만큼 좋은게 없다』며 특히 평소 익숙하지 않은 분야에 적극적으로 매달릴 것을 권장했다(표 참고).즉 직업의 전문성이 강조되는 요즘 자칫 외곬에 빠질 우려가 있으므로 직업 이외의 분야에 눈을 돌려 뇌의 고른 성장·발달을 꾀하라는 지적이다.예를들어 컴퓨터프로그래머는 조각을,발레리나는 바다항해와 같은 전혀 익숙하지 않은 일을 해보는 것이 좋다.이와 관련,슈벨소장은 특히 『노년기의 뇌도 계속 변화·성장한다는 사실이 밝혀진 만큼 노인들은 너무 늦었다는 생각 말고 뇌회로를 만드는 일에 부단히 정진해야 뇌질환을 예방할수 있을 것』이라고 강조했다.

◎생명과학심포지엄서 발표/항산화작용으로 세포기능 강화… 치매치료도 효과 인삼이 인간의 노화를 지연시킨다는 학계의 연구결과가 발표돼 주목을 받고있다.한국인삼연초연구원(원장 박명규)주최로 3일 대덕연구단지 연구원에서 열린 제4회 생명과학심포지엄에서 부산수산대 최진호교수(식품영양과)는 『인삼의 사포닌이 생체내의 유해물질을 없애주는 항산화제로 작용,노화로부터 세포의 기능을 보호해주는 것으로 나타났다』고 발표했다. 최교수에 따르면 노화 원인을 설명하는 가장 대표적인 학설은 「유리래디컬설」이다. 이 이론의 요체는 세포가 시간이 지남에 따라 세포막을 구성하는 인지질에서 빠져 나온 고도불포화지방산에 유이래디컬(자유기)이 작용,과산화지질을 생성함으로써 고혈압·동맥경화·당뇨병·뇌졸증·협심증등 성인병의 원인이 된다는 것이다. 최교수는 『인삼은 이처럼 인체에 유해한 유리래디컬을 제거시키는 효소의 활성을 증강,세포의 손상을 막아줌으로써 정상적인 기능 회복을 도와 줄 뿐만 아니라 세포내 항상성 유지및 면역체계 강화 작용을 통해 노화로부터 세포기능을 강화시켜 준다』고 밝혔다. 한편 인삼 사포닌이 신경계 질환인 노인성치매나 파킨슨씨병의 치료에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.충남대 약대 이순철교수는 「인삼과 뇌기능 개선」이라는 논문을 통해 『사포닌이 중추 도파민 신경계 활성에 관여하는 것으로 확인됐다』며 인삼이 뇌기능 개선제로 개발될 수 있음을 시사했다. 국내에서 얼마전에 개봉됐던 「사랑의 기적」이라는 영화에는 뇌기능 부활약물인 「도파(DOPA)」가 주인공인 의사 로빈 윌리암스에 의해 치료제로 쓰였으나 결국 일시적인 효과 밖에는 볼 수 없어 좌절하는 모습이 나온다.이번에 발표된 결과는 인삼사포닌이 그 「기적의 치료약」과는 달리 영구적인 치료제가 될 수 있는 가능성을 보여줘 관심을 모으고 있는 것이다.