햇볕에 삶은 고사리 말려 돼지뼈 육수에 끓여 겉보기엔 걸쭉한 죽, 구수하고 깊은 맛에 매력 풍부한 식이섬유로 포만감… 다이어트 딱이야 고사리 육개장은 제주 토속 음식이다. 4, 5월에 채취한 고사리를 삶아 햇빛에 잘 말렸다가 돼지뼈를 우린 육수에 메밀가루를 넣고 길게 찢은 고사리를 넣어 걸쭉하게 끓여 낸다. 여기에다 고춧가루와 매운 청양고추를 가미하기도 한다. 고사리가 쫄깃하게 씹히는 식감은 흡사 질 좋은 소고기를 씹는 듯하다. 겉보기엔 죽처럼 보이지만 구수하고 깊은 맛을 낸다. 예로부터 제주 경조사 때 먹었으며 보양식으로도 즐겨 먹는다. 가정에서도 흔히 고사리 육개장을 만들어 먹는다. 우선 고사리는 독성을 빼기 위해 잘 삶아야 한다. 보통 끓는 물에 5분 정도 삶으면 되지만 늦게 딴 고사리는 더 삶아야 한다. 삶은 고사리는 물에 담그면 고사리의 향이 떨어질 수 있어 최대한 헹구지 않고 물기를 빼고 식힌다. 돼지 등뼈는 한 번 끓인 물을 버린 뒤 새로 물을 부어 생강, 대파, 마늘, 소주 등을 넣어 삶는다. 삶은 등뼈에 붙은 고기와 삶은 고사리를 잘게 찢어 돼지고기 육수에 고기와 고사리를 넣고 약한 불로 고사리의 형태가 거의 남지 않을 정도로 푹 끓인다. 여기에 메밀가루로 농도를 조절해 죽처럼 걸쭉하게 끓여 낸다. 메밀가루 대신 밀가루나 보릿가루를 넣기도 한다. 중국인 관광객들 사이에 제주에서 꼭 맛봐야 할 음식으로 꼽히고 건강식을 즐기는 일본인 관광객도 즐겨 찾는다. 일본에 사는 이유미(39·제주올레 일본지사장)씨는 제주에 오면 꼭 고사리 육개장을 먹는다. 이씨는 “일본에서도 봄이면 고사리를 튀겨서 먹거나 절임, 우동에 얹어서 별식으로 먹지만 제주 야생고사리만큼 진한 향과 맛은 안 난다”고 말했다. 제주 음식 콘텐츠를 개발하는 베지근연구소 김진경 총괄디렉터는 26일 “고사리가 연하고 향이 진하면 밥에 넣어 해먹어도 좋고 푹 데친 고사리에 들깻가루와 쪽파, 으깬 두부를 넣고 간장과 들기름으로 버무린 고사리 들깨무침도 봄철 입맛을 돋운다”고 말했다. 김 총괄디렉터는 “제주사람들은 예로부터 돼지고기와 고사리를 함께 볶아 즐겨 먹었다”면서 “국물 없이 바싹 볶은 고사리 돼지고기 지짐을 빵에 넣어 모차렐라 치즈를 뿌려 그릴에 구우면 고사리 돼지고기 파니니 샌드위치도 만들 수 있다”고 말했다. 고사리는 식이섬유가 풍부해 쉽게 포만감을 주는 음식으로 다이어트에도 도움을 준다. 또 비타민 A, 칼슘, 철분, 칼륨 성분이 풍부해 체내의 나트륨을 배출시켜 혈압 및 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춰 혈액순환을 원활하게 해 주는 효과도 있다. 여기에다 단백질, 비타민 B1, B2, C와 미네랄 등이 많이 들어 있다. 제주시에서 고사리 육개장만 전문적으로 파는 음식점이 성업 중이고 낮에는 대기표를 받고 최소 30여분을 기다려야 하는 등 관광객들이 별미로 찾는다. 포장 판매도 하고 급속 냉동한 고사리 육개장을 전국 택배도 해 준다. 제주 황경근 기자 kkhwang@seoul.co.kr

방역당국이 코로나19 치료제와 백신 개발이 쉽지 않은 상황이라며 “가장 큰 위험신호는 방심”이라고 긴장 태세 유지를 거듭 당부했다. 권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 25일 충북 오송 질병관리본부에서 열리 정례브리핑에서 “코로나19 대응에서 가장 큰 위험신호는 방심”이라며 “치료제, 백신 개발이 녹록지 않다”고 진단했다. 이어 “현재까지 치료 효과가 입증된 코로나19 치료제는 없다”고 강조한 뒤 “회복기 혈장 또는 일부 후보 치료제에 대한 부작용마저 지적되고 있어 방역당국으로서는 조금 실망스러운 상황”이라고 말했다. 혈장 치료는 감염병에서 완치한 사람의 혈액에 바이러스를 무력화하는 ‘중화항체’가 형성된다는 점을 이용한 치료법이다. 완치자의 혈액에서 중화항체 담긴 혈장을 분리해 마치 수혈하듯 환자에게 주입한다. 뚜렷한 치료제가 없는 신종 감염병 치료에 시도되지만, 의료계 일각에서는 과학적 근거가 없는 데다 큰 효과를 내지도 못하는 한계가 있다고 지적한다. 더군다나 중화항체에 대해서도 풀리지 않는 부분이 많다. 방역당국에서 회복기 환자 25명을 조사한 결과 전원 중화항체가 생긴 것으로 확인됐지만 방어력은 확인되지 않고 있다. 권 부본부장은 “중화항체가 방어력을 갖췄을 가능성이 높다고는 해도 어쨌든 확실한 상황은 아니다”라며 “이 항체가 얼마나 지속할지, 감염이 된 후에 얼마나 형성되는지 등을 아직은 정확하게 알고 있지는 못한다”고 말했다. 이어 “치료제나 백신 등을 조기에 확보할 수 없는 상황이므로 사회적 거리두기에 적극적으로 협조해달라”며 “지역사회에서 (신규 확진자 수가) 비록 몇 건에 불과하다고 해도 그것은 빙산의 일각일 수 있다”고 덧붙였다. 현재 국내에서는 기존 약물의 적응증(치료범위)을 코로나19로 확대하는 약물재창출 연구 7건이 진행 중이다. 기업이 주도하는 3종, 정부가 지원하는 4종 등이다. 이와 별도로 국립보건연구원이 기업과 협업해 완치자 혈액에 기반한 항체·혈장치료제 개발도 진행 중이다. 이로써 국내에서는 약물재창출과 항체·혈장치료제 등을 모두 포함해 코로나19 치료제 20여건이 연구 중이다. 백신 연구는 10여건이 진행되는 것으로 알려져 있다. 백신과 관련해선 국립보건연구원에서 후보물질을 발굴하는 한편 민간기업에서 백신이 개발될 경우 이를 평가하기 위한 방법도 개발 중이다. 방역당국은 어떠한 백신이 효과가 있을지 불확실하므로 핵산, 재조합 단백질, 바이러스 전달체 백신 등 다양한 방식에 모두 가능성을 열어두고 민·관 협력 형태로 추진하고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

멕시코에 있는 한 해변의 밤바다 일부가 푸르게 물든 모습이 SNS상에 공개돼 화제다. 24일(이하 현지시간) 엘 우니베르살 등 현지언론에 따르면, 지난 20일 서남부 게레로주 아카풀코의 한 해변에서 신비로운 발광 현상이 포착됐다.트위터를 통해 공유되고 있는 사진과 영상은 푸에르토 마르케스라는 이름의 해변이 해안선을 따라 푸른색 형광 빛으로 밝게 빛나는 모습을 담고 있다. 현지 관광청은 이번 발광 현상이 해변으로 몰려든 생물발광 플랑크톤 떼가 일으킨 생물화학적 반응으로 인해 나타난 결과라고 밝혔다.현지 저명한 해양생물학자인 엔리케 아얄라 두발 박사도 현지언론과의 인터뷰에서 “SNS를 통해 빠르게 확산한 이 해변의 모습은 최근 이런 해변에서 사람들의 활동이 줄었기 때문”이라면서 “생물발광은 대부분의 경우 루시페린이라는 발광 단백질과 분자산소 그리고 아데노신 3인산(ATP)이 작용한 생화학적 반응의 결과로 생긴 빛”이라고 설명했다.문제는 일부 게시물에서 한 남성이 밤바다로 입수해 헤엄치는 모습이 고스란히 담겼다는 데 있었다. 현재 멕시코에서는 코로나19의 확산을 막기 위해 전국의 해변에서 입수가 금지돼 있지만, 문제의 남성이 이를 어기자 비난이 쏟아졌다. 한 트위터 사용자는 “어떻게 생각하는가? 또다시 사람이 문제인 것인가?”라면서 “우리는 이해할 수 없는 것인가?”라고 썼다. 그러고 나서 이 사용자는 “아카풀코의 푸에르토 마르케스에서 식물성 플랑크톤들이 만들어낸 자연의 광경은 인상적이다. 이는 이 바다에서 이들 미생물에 의해 발생한 현상”이라면서 “나쁜 점은 항상 사람이 모든 것을 망치기 위해 그곳에 있다는 것”이라고 지적했다.아르투로 마르티네스라는 이름의 페이스북 사용자는 아키풀코에서는 지난 60년간 생물발광 플랑크톤들이 나타나지 않았다고 밝혔다. 그는 “한 친구는 ATV(4륜 오토바이)를 탄 관광객들이 해변을 망쳤기 때문에, 플랑크톤들이 나타나지 않아 왔다고 생각한다”고 말했다.아키풀코의 해변에서는 생물발광 플랑크톤들이 나타날 때까지 60년이 걸렸지만, 이 화제의 광경은 사실 멕시코의 다른 지역에서 정기적으로 목격된다. 오는 5월부터 9월까지는 킨타나로오주 올보쉬 섬의 해안에서 이런 발광 현상이 간혹 목격되며 오는 8월부터 이듬해 3월까지는 오악사카주 차카후아 국립공원에 있는 호수 5곳에서도 물이 푸른 빛을 내뿜을 때가 있는 것으로 전해졌다. 사진=트위터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간 뇌를 모방하는 핵심 전자칩의 개발이 생체 전자공학의 급격한 발전 덕분에 순조롭게 진행되고 있다. 이른바 ‘뉴로모픽 컴퓨팅 칩’으로 불리는 이 핵심 연산장치는 인간 뇌의 뉴런(신경세포)들과 이들을 연결하는 부위인 시냅스(연접부)들의 구조를 모방해 기계학습을 수행하면 기존 컴퓨터에서는 할 수 없던 복잡한 의사결정을 인간 수준으로 해낼 수 있다. 하지만 지금까지 기술로는 이 칩을 가동하는데 최소 1V 안팎의 전압이 필요했다. 이는 인간 뇌가 필요로 하는 전압인 80㎷와 비교하면 압도적으로 높은 전압이다. 하지만 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 최종 목표는 인간의 뇌를 완전히 대체할 수 있을만큼 발전하는 것이므로, 이렇게 높은 전압은 바람직하지 못하다. 그런데 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스 연구진은 자신들이 개발하고 있는 뉴로모픽 컴퓨팅 칩을 가동하는 데 필요한 전압을 실제 뇌 수준인 40~100㎷까지 낮추는 데 성공했다고 밝혔다. 이런 성과 덕분에 이 전자칩은 실제 뇌를 재현하기 위한 마지막 관문을 돌파했다고 할 수도 있다. 또 적정 전압의 획득으로 손상됐거나 오래된 뇌세포를 대체하는 이른바 ‘뇌 바꾸기’도 실현 가능할 것이다. 그렇다면 도대체 무엇이 이번 저전압화를 가능하게 했던 것일까. 그 열쇠를 쥐고 있던 것은 뜻밖에도 세균에 있었다. 의사 시냅스의 구조 뉴로모픽 컴퓨팅 칩의 개발에 있어 가장 어려운 문제는 시냅스를 재현하는 것이다. 시냅스의 역할은 보통 전자회로의 스위치에 있는 온·오프 기능과 비슷하지만 다른 한편으로 흐르는 전류가 많거나 적음에 따라 스위치로 기능하는 유연성을 갖는다. 기존 전화회로로는 이런 성질을 재현하기가 어려웠지만, 최근 10여년간의 급격한 기술 발전 덕분에 뉴로모픽 컴퓨팅 칩은 실제 시냅스와 같이 유연한 전류 조절을 재현하는 의사 시냅스를 탑재하는 데 성공한 것이다. 저전압화 실현에 핵심이 된 부분은 금속 환원 미생물(혐기성 세균)인 지오박터 설퍼레두신스가 만들어내는 단백질로 된 나노와이어다. 이는 단면의 지름이 1나노미터 정도의 극미세선을 말한다. 생물 호흡의 본질은 체내에서 생긴 잉여 전자를 버리는 데 있다. 산소를 이용하는 호기성 호흡의 경우 체내 전자를 산소에 부여해 이산화탄소로 대체 방출한다. 반면 금속을 이용하는 혐기성 호흡은 체내에서 생긴 잉여 전자를 금속에 버리는 방식으로 호흡한다는 것이다. 연구진이 주목한 단백질 나노와이어는 혐기성 세균이 전자를 버리기 위해 금속(자연계에서는 광석)과 자신의 신체 일부를 연결하는 데 쓰인다. 이들 연구자는 의사 시냅스 사이를 이 혐기성 세균에서 채취한 나노와이어들로 채웠다. 그리고 의사 시냅스 전후 회선에 전압이 가해지면 나노와이어에 전자가 흐르고 주위에 부유시킨 은 이온을 은으로 바꿔 의사 시냅스 사이에서 은 덩어리가 생기게 했다. 분자 상태의 은이 모이면서 의사 시냅스는 접속돼 간다. 전기를 통하게 함으로써 수중의 은 이온(Ag+)이 단백질 나노와이어로부터 전자를 받아 은 덩어리를 형성하고 그 덩어리가 성장하면서 회로가 연결된다. 그리고 전기가 끊기면 집적된 은 덩어리는 다시 은 이온이 돼 수중에 녹아 연결이 끊어지는 것이다. 즉 혐기성 세균이 가지는 자연계 최소의 전선은 은과 은 이온으로부터 전자를 주고 받는 역할을 통해 생체 촉매와 같은 기능을 했다는 것이다. 생물이 지니는 촉매 작용은 매우 효율적이고 의사 시냅스의 작동에 필요한 전압을 극적으로 줄이는 과정으로 이어졌다. 따라서 이 연구를 통해 만들어진 신경 연결은 기존 기술의 비세포적 성질과 단백질 나노와이어로 이어진 세포적 성질 양측 모두를 지닌 이른바 하이브리드 뇌라고 할 수도 있다. 비세포성 뇌 만들어내나 이 연구로 생체 전압 수준의 제어가 실현돼 손상된 신경을 비세포성 전자회로로 대체할 수 있게 됐다. 배양한 세포와 달리 비세포성 회로는 거부 반응이 일어나기 어렵기 때문이다. 또 적정 전압은 대체할 신경을 중추신경으로 확대할 수도 있다. 뇌는 매우 생물학적인 조직이지만 신경 연결의 구조를 모방할 수 있으면 세포를 사용하지 않아도 모방할 수 있다. 손상됐거나 오래된 뇌세포를 이런 전자칩으로 대체할 수도 있다. 또 최신 연구에서는 쥐의 손상된 뇌를 인간의 피부세포에서 배양한 뇌세포를 사용해 대체하는 실험에도 성공했다. 이런 잠정적인 대체 기술을 통해 뇌를 모든 전자회로로 대체하는 미래도 가능해질 것이다. 어쩌면 그 때가 오기 전에 세포가 만들어내는 감정과 전자회에서 발생하는 감정의 차이가 무엇인지를 생각하기 시작해야 할지도 모른다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션스 최신호(20일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

면역항암치료 효과 여부를 제대로 예측해주는 국내 바이오기업의 진단 기술이 임상시험 중에 500억원 규모로 미국 기업에 팔린다. 신생 바이오 업체인 ㈜이노베이션(대표 김승구)은 임상시험 단계에 있는 ‘면역관문억제제(면역항암제) 동반진단법’ 기술을 500억원 규모에 미국의 바이오텍 업체 METAVAGEN와 라이센스-아웃(License Out)계약을 체결했다고 24일 밝혔다. 암 조직의 면역염색을 통한 기존의 동반진단법은 면역관문억제제가 고가임에도 불구하고 예측성이 낮아 실효성에 적지 않은 문제가 제기되어 왔다. 국립암센터로부터 원천기술을 이전받아 이노베이션이 본격 개발에 나선 면역관문억제제 동반진단법은 혈액 내 특정 단백질을 이용하여 면역관문억제제의 항암 반응성을 예측하는 기술로, 항암 반응성 검사에서 높은 신뢰도를 보인 것으로 조사됐다. 이노베이션은 면역관문억제제 동반진단법을 시장에 진출시키기 위해 현재 진단키트 개발 및 국내외 임상을 위해 대규모 투자를 진행 중이다. 동시에 이번 계약으로 이노베이션은 METAVAGEN과 미국 임상시험을 위한 공동 연구 및 FDA 승인 절차를 진행하며, 임상 통과 등 관련 절차가 끝나면 500억원대를 받고 동반진단키트 생산 및 유통 등 글로벌 독점적 사업권을 METAVAGEN에 넘기게 된다. 임상시험은 3상까지 거쳐야 하는 약제품과는 달리 체외진단의료기기로 분류되는 동반진단키트의 경우 한 번으로 끝나기 때문에 빠르면 올해 안에 마무리될 것으로 전망된다. 업계에서는 임상시험 중인 국내 진단 기술을 미국 업체가 전격 계약을 체결한 것은 그만큼 진단 기술의 독보적 우위성과 향후 시장의 발전 가능성에 주목한 것으로 평가한다. METAVAGEN은 암 치료 및 예방 분야에 인지도가 높고 현재 미국식품의약국(FDA) 자문위원인 토마스 제퍼슨 대학의 스캇 월드만 교수팀이 주요 연구진으로 구성된 미국의 바이오텍 기업이다. 이노베이션 김 대표는 “이번 METAVAGEN과의 글로벌 사업권 계약은 이노베이션의 동반진단법이 글로벌 시장에서 잠재적 가치를 인정받은 것”이라면서 “두 회사가 공동 개발을 통해 면역관문억제제의 환자 반응성을 효과적으로 검증하게 되면 비싼 면역관문억제제가 남용되는 것을 막아 암 환자 개인과 국가의 건강보험재정에도 현실적으로 도움이 될 것”이라고 말했다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

카야니코리아㈜(지사장 장윤성)가 지난 20일 피부관리를 위한 히알루론산 건강기능식품 ‘카야니 HL5 헬스 리빙 히알루론산’(이하 HL5, 에이치엘파이브)을 출시했다고 밝혔다. 카야니코리아㈜가 야심차게 선보이는 신제품 HL5 건강기능식품은 하루 1포 섭취로 120mg의 히알루론산을 비롯해 5,000mg의 콜라겐, 코엔자임큐텐과 프락토올리고당, 사과식초를 부원료로 제공한다. 액상 형태의 포로 제작돼 휴대와 섭취가 간편하고, 체내 흡수가 빠르다는 점도 해당 제품의 대표적인 특징으로 꼽힌다. 본 제품의 주원료에 해당하는 히알루론산은 피부, 관절액, 연골 등에 다량 분포돼 있으며, 스스로의 무게의 300~1,000배에 달하는 물을 함유할 수 있다. 이에 히알루론산을 섭취하면 피부의 보습과 탄력을 관리하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 아울러 HL5는 복합적 스킨케어 솔루션으로 개발된 만큼 건강하고 탄탄한 피부를 가꾸는 데 도움이 되는 콜라겐도 들어 있다.카야니코리아는 본 제품과 더불어 ‘카야니 바디 체인지팩’도 선보이는 중이다. 해당 제품은 기존 건강기능식품인 유산균 제품 ‘프로바이오틱스 플러스(Probiotics Plus)’, 단백질 제품 ‘피트 20(FIT20)’, HL5를 하나로 묶은 토탈 솔루션으로, 장내 환경부터 근육과 피부까지 지속적이고 건강한 아름다움에 초점을 두고 있다. 카야니코리아 장윤성 지사장은 “HL5를 출시함으로써 카야니의 두 번째 건강기능식품 제품군 ‘바디 체인지팩’을 완성했다”며 “복합적 상승효과를 누릴 수 있는 구성, 휴대 및 섭취의 간편함 등 기존 카야니의 기조를 강화하고 전 세대에 어필할 수 있는 제품군이 될 것으로 전망한다”고 말했다. 한편 카야니코리아는 웰빙 라이프를 선사하는 미국 뉴트리션 및 스킨케어 유통회사다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매로 인한 인지기능 저하를 막고 원래대로 되돌릴 수 있는 단백질을 찾아냈다. 카이스트 생명과학과, 바이오및뇌공학과, 서울대 의과학대학 공동연구팀은 뇌 속에 존재하는 신경 펩타이드 중 하나인 ‘소마토스타틴’이 뇌 인지기능을 높일 수 있다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 22일자에 실렸다. 지난해 기준 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명은 치매를 앓고 있는 것으로 확인됐다. 치매는 알츠하이머나 알콜, 외상 등 다양한 원인으로 발생하는데 기억력 손실, 인지기능과 운동기능을 떨어뜨려 일상생활을 어렵게 만든다. 최근 고령 인구가 늘어나면서 치매 환자들도 점점 늘고 있는 추세이지만 마땅한 치료방법은 없다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 뇌 척수액을 분석한 결과 일반인에 비해 소마토스타틴의 양이 현저하게 적다는 점에 주목했다. 소마토스타틴은 사람을 포함한 포유류들의 중추신경계에 존재하는 물질로 정보처리 정도를 조율한다. 소마토스타틴은 대뇌 피질에서 흥분성 신경세포 활성을 억제하는 ‘가바’를 분비하는 신경세포에서 나오는 것으로도 알려져 있다. 뇌 기능 관련 연구에 있어서 지금까지는 가바에만 주목해 소마토스타틴의 역할에 대해서는 많이 밝혀져 있지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 뇌 시각피질과 뇌척수액에 소마토스타틴을 직접 주입해 시각정보 인지·식별능력 향상 여부를 파악한 결과 실제로 시각정보 인지능력이 눈에 띄게 향상된 것을 확인했다. 연구팀은 주사전자현미경을 이용해 뇌 신경망 변화를 관찰한 결과 실제로 소마토스타틴이 주입된 생쥐는 인지관련 신경망이 일반 생쥐와 똑같이 회복된 것도 확인했다. 이승희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구에서 그 기능을 확인한 소마토스타틴은 생체 내 독성이 없어 뇌나 뇌 척수액에 안전하게 주입할 수 있다는 장점을 갖고 있어서 사람을 포함한 포유류 인지기능 조절 약물에 적용할 수 있다”라며 “소마토스타틴과 비슷한 기능이나 구조를 가진 인공 단백질 합성체를 개발해 치매나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

날씨가 따뜻해지는 봄이 되면 춘곤증 때문에 꾸벅꾸벅 조는 사람들이 늘어난다. 추운 겨울이 끝나고 날씨가 포근해지면서 나타나는 현상이라고 알려져 있지만 어떤 메커니즘으로 잠이 쏟아지는지는 밝혀내지 못했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 기온의 변화에 따라 신경전달물질의 신호 체계가 바뀌면서 수면 패턴도 달라진다는 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 바이올로지’에 실렸다. 전 생애에 있어서 3분의 1 시간을 보낸다는 잠은 환경의 영향을 많이 받는다. 밝기와 습도, 소음 같은 외부 환경 뿐만 아니라 영양 상태 같은 신체적 조건에 따라서도 수면 시간과 질은 달라지게 된다. 기온 역시 수면에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나로 꼽힌다. 봄이나 가을처럼 이전 계절과 달리 기온이 크게 변동하는 환절기에는 졸음이 쏟아지거나 무더운 여름철이 되면 낮 동안 나른하고 밤에는 잠을 못 이루는 열대야 수면 패턴도 기온 때문에 수면이 영향을 받는 현상이다. 연구팀은 사람처럼 기온에 따라 수면패턴에 영향을 받는 초파리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구팀은 칼륨 이온 통로 단백질 중 하나인 셰이커 유전자에 돌연변이를 일으킨 형질전환 초파리를 활용해 무더운 여름과 비슷한 환경을 만든 뒤 수면 패턴을 관찰했다. 셰이커 유전자가 만드는 단백질은 뇌 속 칼륨이온이 지나는 통로를 만드는데 이 단백질이 결핍되면 신경세포를 과도하게 활성화시켜 수면을 억제하게 된다. 이 때문에 셰이커 유전자에 돌연변이가 생기면 다른 초파리에 비해 잠을 덜 자게 된다. 실험 결과 기온이 높아지면 억제성 신경전달물질 ‘가바’(GABA)를 만들어내는 신경세포와 수면을 촉진하는 신경세포(dFSB)들을 연결해주는 시냅스가 사라져 수면패턴이 달라진다는 것을 확인했다. 가바를 전달해 수면을 억제하기 어려워지므로 더 잘 자게 된다는 설명이다. 또 연구팀은 살아있는 초파리 뇌의 칼슘이온 이미징 기법을 이용해 관찰한 결과 수면촉진 신경세포를 조절하는 신호가 기온 변화에 따라 달라진다는 것도 확인했다. 21도보다 낮은 기온에서는 가바가, 29도 이상의 높은 온도에서는 도파민이 수면촉진 신경세포의 활동을 제어한다는 것이 관찰됐다. 임정훈 UNIST 교수는 “이번 연구는 기온이라는 환경요인이 수면이라는 행동을 어떻게 이끌어내는지 신경유전학적으로 설명했다는데 의미가 크다”라며 “춘곤증이나 여름철 열대야 현상 등으로 인한 수면패턴의 변화를 이해하고 발생할 수 있는 수면장애를 해소할 실마리가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST는 뉴바이올로지전공 문대원 석좌교수, 에너지공학전공 인수일 교수 공동연구팀이 산화금속 나노입자를 접합시킨 항체를 이미지화시켜 마이크로미터 이하의 공간 분해능으로 단백질을 관찰하는 ‘다중 단백질 질량분석 바이오 이미징 기술’을 개발했다고 20일 밝혔다. 바이오 이미징 기술은 세포에서 일어나는 현상을 영상으로 볼 수 있게 만드는 기술이다. 질병의 조기 진단이나 신약개발 등에 필요한 핵심 기술로써 생명공학, 물리, 화학, 기계 전자와 같은 여러 분야의 융합이 필수적이다. 현재 주로 사용되는 바이오 이미징 기술은 형광 물질을 단백질에 입혀서 관찰하는 방법인데, 광학 기술의 한계 때문에 동시에 관찰 가능한 단백질은 3~4가지 정도로 분석의 한계가 있었다. 이에 DGIST 연구팀은 SIMS 분석법(Secondary Ion Mass Spectrometry, 2차 이온 질량 분석법)을 적용해 세포막에 존재하는 여러 종류의 단백질을 관찰하는데 성공했다. SIMS 분석법은 가속 이온을 이용해 주로 반도체 제조를 위한 극미량의 불순물 분석에 활용되는 기술인데, 최근에는 바이오 이미징 기술에 적용하려는 연구가 활발하다. 하지만 가속 이온의 파괴적인 특성 때문에 지질 분자 이미징 정도만 가능했고, 단백질 이미징은 불가능해 SIMS 분석법을 통한 바이오 이미징 연구가 제한적이었다. 연구팀은 SIMS 분석법이 수십 종의 산화금속을 분석하고 이미징 할 수 있다는 데 착안했다. SIMS 분석 시 감도가 매우 높은 수십 나노미터(nm) 크기의 산화금속 나노입자를 항체에 접합시킨 후, 이 항체를 단백질(항원)과 결합시켰다. 그런 다음 SIMS 분석을 통해 단백질에 결합된 산화금속 나노입자를 300 나노미터 분해능으로 이미징 해 세포막에 존재하는 여러 종류의 단백질을 동시에 볼 수 있게 했다. 연구팀은 실제 알츠하이머 모델 실험쥐의 해마 조직에 적용해 보았고, 알츠하이머 병에 관여하는 것으로 보고된 7종의 단백질 이미지를 동시 관찰할 수 있었다. 또한 알츠하이머 병이 진전되면서 여러 단백질들의 분포가 어떻게 변화하는지 규명했다. DGIST 문대원 석좌교수는 “이번에 개발한 기술을 통해 기존 형광 분광 이미징 기술보다 이미지화 할 수 있는 단백질 분자의 수를 증가시켰으며, 금속 산화물 나노입자의 높은 SIMS 감도를 활용해 시료 손상을 최소화해 세포막에서의 단백질 상호 작용 관찰을 가능하게 했다”며 “여러 단백질이 관여하는 복잡한 질병 기전 연구에 기여할 새로운 바이오 이미징 기술이 될 것이다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제과학저널 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’에 지난 15일자 표지논문으로 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

따스한 봄바람이 느껴지는 계절이지만, 코로나19 여파로 ‘사회적 거리두기’, ‘철저한 생활방역’이 일상이 되면서, 가급적 외출은 삼가고 집에서 머무는 시간이 길어졌다. 이와 더불어, 사상 첫 초‧중‧고교 온라인 개학이 결정되면서 아이들 또한 집에서 보내는 시간이 많아졌다. 이에 국내 전문가들은 야외활동의 제약을 받고 실내생활이 길어지는 생활 패턴이 장기활 될 경우, 자칫 몸의 균형과 면역력을 떨어뜨리기 쉽기 때문에 규칙적인 생활을 유지하고 균형 잡힌 영양소 섭취를 통해 면역력을 키워야 한다고 강조했다. 특히, 성장기인 아이들은 실내 활동이 많아질수록 성장과 면역력에 중요한 칼슘, 비타민D가 부족할 수 있어 이러한 영양소를 고루 갖춘 ‘우유’ 섭취를 권장했다. 우유 한 잔에는 필수 영양소를 비롯해 칼슘, 단백질, 비타민D 등 다양한 영양소가 들어 있으며, 성장기 아이들에게 꼭 필요한 영양소를 충분히 제공하는 대표적인 식품이다. 또한 우유에는 면역에 관여하는 세포나 항체를 만드는 데 도움을 주는 단백질을 풍부하게 함유하고 있다. 우리 몸의 기본 면역력을 담당하는 면역 글로불린, 면역력을 강화해 주는 대표 물질인 라이소자임, 신체의 방어기전에서 중요한 역할을 하는 락토페린, 면역 조절 기능을 가진 우유 속 펩타이드는 체내 면역체계를 활성화하고 세균 활성을 억제한다. 이와 관련해, 강북삼성병원 가정의학과 강재헌 교수는 “성장기 아이들의 건강한 성장을 위해서 가장 중요한 영양소는 단백질과 칼슘이다. 단백질은 뼈와 근육의 주재료이기 때문에 성장기 아이가 자라는데 필수적이다. 또한 뼈와 치아를 구성하며 키 성장에 직접 관여하는 필수 영양소로 칼슘을 꼽을 수 있는데, 대표적인 칼슘 함유 식품으로 우유, 치즈, 요구르트 등과 같은 유제품을 들 수 있다”라고 전했다. 덧붙여, “라이소자임, 락토페린이 풍부한 우유는 면역력 향상에 도움이 된다. 라이소자임은 세균의 세포벽을 가수분해하여 세균을 사멸하며, 락토페린은 바이러스와 세균으로부터 우리 몸을 보호하고 몸의 면역력을 높여 장내 유익균을 늘려주는 효과가 있다”라고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

봄이 오고 기온이 오르면 코로나19 바이러스가 주춤할 것이라는 예상은 기대에 불과하다는 사실을 입증한 연구결과가 나왔다. 프랑스 남부에 있는 엑스마르세유대학 연구진은 긴꼬리원숭이에 속하는 그리벳원숭이(또는 녹색원숭이)에게서 채취한 신장 세포를 코로나19 바이러스에 감염시킨 뒤 60℃ 환경에 1시간 노출시킨 결과, 바이러스 일부가 여전히 복제능력을 유지하는 것을 확인했다. 또 연구진은 입속에서 채취한 샘플 등이 생물학적으로 오염될 수 있는 실제 상황을 모방하기 위해, 동물성 단백질을 첨가해 만든 ‘더러운’ 환경과 그렇지 않은 ‘깨끗한’ 환경에 감염 세포를 두고 열을 가했다. 그 결과 ‘깨끗한’ 환경에 있던 바이러스는 완전히 비활성화됐지만, ‘더러운’ 환경에 있던 바이러스는 일부가 여전히 생존해 활동한다는 사실을 확인했다. 이러한 사실은 바이러스에 열을 가하면 감염력이 떨어질 수는 있어도, 감염을 일으키기에 충분한 양의 바이러스는 여전히 살아남는다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다. 또 거의 끓는점 수준의 온도인 92℃에 15분간 노출하자 바이러스가 완전히 비활성화되기는 했지만, 높은 열을 가하게 되면 바이러스 유전물질(RNA·리보핵산)이 손상돼 감염검사 시 민감도가 떨어질 수 있다고 경고했다. 일반적으로 실험실이나 코로나19 감염 여부를 검사하는 연구실에서는 내부 소독을 위해 소독약을 주로 사용하지만, 내부 온도를 높이는 방법으로 살균을 시도하기도 한다. 고온을 가하는 경우 바이러스 일부가 죽을 수 있지만 완전히 사라지는 것은 아니며, 지나치게 높은 온도는 바이러스 검사의 정확도를 떨어뜨릴 수 있으므로 열보다는 화학물질을 쓰는 것이 좋다는 게 연구진의 설명이다. 이번 연구결과는 기온이 오르면 코로나19 확산세가 잡힐 것이라는 기대를 우려로 바꾸기에 충분하다. 실제로 중국 연구진이 이달 초 미국 의학협회 저널인 네트워크 오픈에 발표한 논문에 따르면 중국 장쑤성의 한 대중목욕탕에서 집단 감염이 발생했다. 당시 목욕탕은 온도가 40℃ 이상이었고 습도도 60% 이상이었으며, 연구진은 “따뜻하고 습한 환경에서 코로나19 전염성이 약해진다는 징후는 없다”고 밝힌 바 있다. 이번 연구결과는 논문 사전발표 플랫폼인 바이오아카이브(biorxiv.org)에 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

GC녹십자는 자사에서 선보이는 프리미엄 분유 ‘노발락 골드’가 판매량 10만 캔 돌파했다고 밝혔다. 노발락 골드는 기능성 분유에 대한 이미지가 강했던 노발락을 고급 프리미엄 분유로 인식시키기 위해 지난해 3월 출시되었다. 해당 시리즈는 영유아의 영양요구량에 맞춰 설계한 유아식으로 비타민과 철분, 아연, 단백질 등 신체발달에 필요한 영양소들이 고루 함유되어 있다. 또한 프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 조합인 신바이오틱스가 함유되어 있어 장 건강과 소화 기능에도 도움을 준다. 36개월 유아까지 먹일 수 있는 조제식 분유까지 포함하는 제품군으로, 차별화된 고급 프리미엄 조제식을 찾는 아이를 둔 소비자들로부터 높은 만족감을 얻고 있다. 강수정 GC녹십자 브랜드 매니저는 “노발락 골드가 역대 최저 출산율을 기록한 2019년에 판매량 10만 캔 달성한 것은 매우 의미 있는 결과이다”라며 “앞으로 노발락이 국내 대표 프리미엄 분유로 자리매김하도록 더욱 노력하겠다”라고 전했다. 한편, GC녹십자는 질병의 예방, 진단, 치료를 통해 몸과 마음이 건강한 삶이 지속되는 것을 목표로, 의약품·의료기기·헬스케어 서비스 등 다양한 건강산업의 영역에서 노력하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

질병관리본부 국립보건연구원이 국제기구인 국제백신연구소(IVI)와 협력해 코로나19 예방 백신 후보물질의 국내 임상시험을 이르면 6월 중 개시할 예정이다. 16일 국립보건연구원은 미국에서 임상시험 중인 이노비오의 코로나19 백신 후보물질(INO-4800)을 이용해 국내 임상 1·2상 시험을 진행한다고 밝혔다. 임상시험은 40명의 건강한 성인에 접종해 안전성 등을 평가·분석한 뒤 고령자를 포함해 확대할 계획이다. 이미 이달 6일 미국에서 임상시험이 시작됐으며, 국내에서도 임상이 진행될 예정이다. 권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 이날 충북 오송 질병관리본부에서 열린 정례브리핑에서 “국내 임상 1상은 총 40명 정도, 향후 임상 2상은 160명 정도의 규모로 진행할 예정”이라며 “6월 중에는 국내에서 시작될 것으로 예상한다”고 말했다. 식품의약품안전처에서 코로나19 백신과 치료제의 임상시험 등을 우선해서 신속하게 심사하겠다고 밝힌 데 따라 머지않아 승인을 받을 것으로 전망된다. 식약처는 임상시험 승인 기간을 기존 30일에서 사용 경험이 있는 후보물질은 7일 이내로, 신물질의 경우 15일 이내로 단축하기로 했다. 임상시험 진행을 위한 자금은 국제기구에서 조달한다. 국제 민간공동기구인 감염병혁신연합(CEPI)이 690만 달러(약 84억원)를 지원하기로 했다. 국립보건연구원과 국제백신연구소는 임상시험에 필수적인 절차인 안전성 및 효능 등을 분석·평가할 예정이다. 임상시험에 사용하는 이노비오의 코로나19 후보 백신은 DNA백신 플랫폼을 활용해 개발됐다. 이 플랫폼은 과거 메르스(MERS, 중동호흡기증후군) 예방 백신 개발에 활용됐던 기술이다. DNA 백신은 바이러스 항원을 만들어 낼 수 있는 유전자를 인체에 투여해 면역반응을 유도하는 백신이다. 코로나19 바이러스 표면에 있는 단백질을 만들어내도록 재조합한 DNA를 인체에 주입하는 식이다. 이미 검증된 안전한 플랫폼을 사용하면 신속하게 개발해 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 국립보건연구원은 글로벌 임상시험을 통해 코로나19 백신 개발이 가속할 것으로 기대하고 있다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

경북대 연구진이 소량의 혈액으로 대장암을 간단?신속하게 진단할 수 있는 새로운 분석방법을 개발했다. 경북대 화학과 이혜진 교수와 이상혁 박사과정생, 한국과학기술연구원 이지은 책임연구원이 이끄는 연구팀이 대장암 진단 바이오마커로 알려진 단백질 ‘hnRNP A1’의 혈액 내 존재 양을 간단하게 측정해 대장암 유무를 진단하는 분석방법을 개발했다. 이 연구 결과는 분석화학분야 최고 권위 국제학술지인 ‘바이오센서 및 바이오일렉트로닉스’ 15일자에 게재됐다. 현재 대장암 진단 검진 방법인 MRI, CT, 대장내시경 등은 유용성에도 불구하고 진료비가 고가이며, 진단 과정이 번거롭고 오래 걸리는 단점이 있다. 이로 인해 증상이 거의 나타나지 않는 대장암 초기에 검진시기를 놓쳐 암이 상당히 진행된 뒤에 발견되는 경우가 많다. 이혜진 교수팀은 혈액 시료 안에 존재하는 ‘hnRNP A1’을 선택적으로 민감하게 분석할 수 있는 샌드위치 형태의 진단 플랫폼을 개발했다. ‘hnRNP A1’은 대장암 질환 및 치료 반응을 예측할 수 있는 바이오마커(생물학적 지표)로 알려져 있지만, 검출 방법은 ‘효소결합 면역흡착검사 키트’를 제외하고 거의 없다. 이 교수팀은 ‘hnRNP A1’과 특이적으로 강하게 결합하는 한쌍의 바이오리셉터(DNA 압타머*와 hnRNP A1 항체)를 고안해 타겟물질인 ‘hnRNP A1’과 샌드위치 형태를 형성하도록 유도하고, 타겟물질의 농도 등을 측정하는 SPR(표면 플라즈몬 공명) 바이오센서와 접목해 ‘hnRNP A1’을 정량적으로 분석했다. 이를 대장암 환자 혈액 시료와 대조군으로 정상인 혈액 시료에 적용해 ‘hnRNP A1’의 측정량과 대장암 유무 상관관계를 규명했다. 현재 시판 중인 ‘hnRNP A1 효소결합 면역흡착검사 키트’와 비교했을 때 혈액 시료의 희석 없이 약 2~3배 정도 더 넓은 검출 농도 범위를 가지는 것도 확인했다. 이혜진 교수는 “나노바이오 및 다양한 화학기술을 융합한 새로운 플랫폼의 진단 기술 개발로, 대장암의 조기 진단 현실화 가능성을 제시했다. 진단키트화하여 대장암 뿐만 아니라 난치성 암에 적용한다면 암 발생률을 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 예상된다”라며 “향후 4대 중증 질환 중 하나인 뇌혈관 질환 조기 진단에 활용 가능한 플랫폼으로 확대할 계획이다”라고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 KIST 기관고유사업의 지원을 받아 수행했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

맛 좋은 요리를 하기 위한 최소한의 요건은 무엇일까. 무에서 유를 창조할 수 없는 노릇이니 일단 바탕이 되는 식재료가 필요하다. 식재료가 앞에 있다면 해야 할 일은 선택이다. 삶거나 굽거나 혹은 튀기며 열을 가할 것인가, 아니면 소금이나 식초 같은 조미료를 넣어 절이거나 발효를 시킬 것인가. 가장 간편하면서 쉽게 맛을 내는 방법은 기름을 이용해 재료를 간단히 익히는 것이다.식재료와 기름, 그리고 소금만 있어도 얼마든지 맛있는 요리를 만들어 낼 수 있다. 볶음, 프라잉, 소테잉 등으로 불리는 이 방식은 웬만해선 실패가 어렵다. 재료의 맛과 향이 녹아든 지방이 입안에서 기분 좋은 감촉을 준다. 어떤 기름을 쓰느냐에 따라 맛의 표정은 달라진다. 꼭 필요한 기름이 뭐냐고 묻는다면 올리브유와 버터를 고르고 싶다. 올리브유가 요리에 산뜻하고 경쾌함을 선사한다면 버터는 중후하고 묵직한 풍미를 준다. 어느 하나 포기하기 어려운 주방의 필수품이다. 버터를 연상했을 때 군침보다 느끼함, 무언가 몸에 좋지 않을 것 같은 감정이 든다면 심심한 유감을 전한다. 버터는 죄가 없다. 굳이 따지자면 음식을 너무 맛 좋게 만들어 줘서 인간이 그것을 마음껏 먹고 싶다는 욕구를 불러일으켰다는 ‘비만 교사죄’일까. 아니 애초에 버터를 넣어 음식을 만든 요리사에게 죄를 물어야 할는지도 모르겠다. 어찌 됐건 콜레스테롤의 주범, 포화지방의 화신 등의 명예훼손을 당하고 있지만 적당히 사용하고 섭취하면 무한한 기쁨을 선사해 주는 재료가 바로 버터다. 버터는 우리에겐 그다지 익숙하지 않은 재료다. 본래 유목을 하던 지역에서 남는 우유를 처리하기 위해 가공해 만든 것이 버터이기 때문이다. 유목민이 들고 다니던 가죽통 안에서 흔들리던 우유에서 지방과 단백질이 서로 뭉치면서 버터가 우연히 만들어졌다는 설이 있다. 우유는 액체지만 유당과 단백질, 지방 등이 고루 퍼져 있는 일종의 혼합물이다. 지금이야 원심분리기를 통해 손쉽게 액체와 고체를 분리하지만 예전엔 수작업을 통한 고된 노동을 거쳐야 버터를 만들 수 있었다.오늘날 버터를 만드는 과정은 이렇다. 원유(지방 함유량 3.5%)를 저온 살균하면 일반 우유가 되고 여기서 지방을 일정량 분리하면 저지방 우유(1.5%), 분리된 지방이 모여 크림(10~48%)이 된다. 저지방 우유에서 지방을 더 제거하면 무지방 우유(0.1%), 크림에서 수분을 더 없애면 버터가 만들어진다. 버터는 약 80%의 지방뿐만 아니라 물 12%, 그리고 유당과 단백질 등 우유에 포함된 고형물로 구성된다. 버터 1㎏을 만들기 위해선 대략 20ℓ의 우유가 필요하다. 버터가 비싼 이유는 여기에 있다. 유럽에서는 영국, 스칸디나비아, 네덜란드 등 북부 유럽과 스페인, 프랑스, 북이탈리아 등 서유럽 지역에서 전통적으로 버터를 만들어 왔다. 1870년 덴마크의 기계식 크림 분리기가 도입되기 전까지 버터는 지역마다 개성이 강한 수제품이었다. 다른 품종의 소를 키우고, 그 소가 뜯어먹는 풀의 종류도 달라 다양한 맛과 향을 갖고 있었다. 19세기 후반 규모의 경제 논리로 인해 버터 산업도 효율과 경제성에 맞춰졌다. 비교적 손쉽게 구할 수 있고 가격도 다소 저렴해졌지만 한동안 과거와 같은 다양성은 기대하기 어려웠다. 오늘날 되살아나고 있는 유럽의 전통 식재료들, 치즈와 빵, 육가공품처럼 버터도 다시 전통방식으로 만들자는 대열에 합류하면서 선택의 폭은 수년 전에 비해 훨씬 다양해졌다. 버터는 크게 소금의 첨가 유무에 따라 무염, 저염, 가염 버터로 나뉜다. 소금을 첨가한 건 과거 버터의 부패를 늦추기 위해서였다. 요즘은 보존보다는 맛과 용도에 따라 구분한다. 약 2%의 소금을 더한 가염 버터는 무염 버터보다 훨씬 풍미가 강하다. 더 고소하고 맛이 좋다는 의미다. 빵에 펴 발라 먹는 용도라면 가염 버터를, 요리나 베이커리에 사용할 거라면 무염 버터를 선택하는 편이 낫다. 최근엔 버터 제조과정에서 발효를 거쳐 산뜻한 산미와 미묘한 풍미를 첨가한 발효버터도 찾아볼 수 있다. 버터를 이용해 간단한 볶음 요리를 할 땐 딱 하나만 주의하면 된다. 너무 센 불에서 요리하지 않을 것. 버터 안에 있던 우유 고형물들이 타면서 쓴맛이나 탄 맛을 낼 수 있기 때문이다. 정제 버터를 만들면 탈 걱정 없이 요리에 은은한 버터향을 줄 수 있다. 버터를 뭉근하게 녹인 후 침전물을 가라앉혀 맑은 기름만 따로 모으면 완성이다. 어떤 버터를 사야 하느냐고 묻는다면, 그건 전적으로 취향에 달렸다고 하겠다. 요즘처럼 집에 있는 시간이 많을 때 다양한 버터를 사다 놓고 본인의 취향을 찾아보는 것도 유의미한 일이 될 수 있겠다.

메르스 코로나바이러스 방어실험 성공국내 연구진이 면역증강제와 바이러스의 스파이크 단백질을 활용해 다양한 종류의 백신을 빠르게 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법을 이용해 메르스 백신을 개발하고 동물실험에서 효능을 확인했다. 남재환(왼쪽) 가톨릭대 생명공학과 교수와 금교창(오른쪽) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌의약연구단 단장 주도로 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 전북대, 이화여대, 국제백신연구소가 참여한 공동연구팀은 면역증강제와 세포 안에 효과적으로 침투할 수 있는 스파이크 단백질을 결합시켜 빠르게 백신을 개발할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’에 실렸다. 연구팀은 귀뚜라미에 마비증세를 일으켜 죽이는 ‘귀뚜라미 마비바이러스’의 RNA를 활용한 면역증강제와 아연금속으로 만든 RNA 안정제를 혼합한 뒤 코로나바이러스 스파이크 단백질과 결합시켰다. 연구팀은 이런 방식으로 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV) 백신을 만들어 생쥐와 히말라야 원숭이에게 접종했다. 그 결과 생쥐는 1회 접종만으로도 치사량의 바이러스 공격에도 100% 방어되는 것이 확인됐고 히말라야 원숭이도 바이러스와 독소의 활성을 차단할 수 있는 중화항체가 체내에서 만들어져 메르스 감염을 억제하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 백신 플랫폼을 활용해 코로나19 치료용 백신과 살인진드기병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군 예방백신을 개발하고 있다. 금 단장은 “메르스 바이러스에서 효과를 보인 이번 RNA 활용 단백질 기반 백신 플랫폼은 코로나19 백신의 개발 시간을 단축시킬 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

대만·호주 연구진 논문 사전발표 플랫폼 게재“인도서 돌연변이…백신 개발 위협할 수도”“기술 착오 가능성…추가검증 필요” 신중론도 인도에서 코로나19 돌연변이가 확인돼 백신 개발에 어려움이 예상된다는 우려가 제기됐다. 14일 홍콩매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 왕웨이룽 대만 창화사범대학 교수가 이끄는 대만과 호주 공동 연구진은 최근 이런 연구결과를 생명과학 논문 사전발표 플랫폼에 발표했다. 연구진은 “백신 개발 자체를 위협할 수 있는 주요 돌연변이에 관한 첫 번째 보고”라고 자평했다. 이 바이러스는 인도 국가바이러스연구소(NIV)가 지난 1월 인도 케랄라주의 한 환자에게서 확보한 것으로, 전체 게놈 서열은 지난달 국제사회에 공개됐다. 중국 후베이성 우한에서 인도로 돌아온 이 환자의 바이러스는 중국에서 관찰되는 바이러스들과 밀접히 관련된 것으로 보이지 않았고, 다른 국가에서 보고된 변이와도 달랐다고 연구진은 설명했다.연구진은 아직 피어리뷰를 거치지 않은 이 논문에서 해당 바이러스를 관찰한 결과 바이러스가 인체 내 수용체 단백질인 ACE2에 붙도록 해주는 스파이크 단백질의 수용체 결합 영역(RBD)에서 변이가 관찰됐다고 밝혔다. 코로나19는 중증급성호흡기증후군(사스)과 마찬가지로 바이러스가 체내의 ACE2와 결합하면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 백신 연구는 비교적 잘 알려진 ACE2와 관련한 항체를 만드는 식으로 진행되고 있는데, 돌연변이로 인해 이런 가정이 뒤집힐 수 있다는 것이다. 다만 한 익명의 학자는 SCMP 인터뷰에서 해당 연구에 대해 추가 검증이 필요하다면서 신중한 입장을 보였다. 이 학자는 게놈 서열을 밝히는 과정에서 기술적 착오가 있었을 가능성, 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 잘못 해석했을 가능성 등을 살펴볼 필요가 있다고 지적했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

코로나19는 중증화하면 폐렴을 일으킬 수 있지만, 사람에 따라서는 발병 1주일쯤 지나면 발열이나 기침 등 증상이 가라앉는 사례도 있다. 그렇지만 열이 내리고 기침이 나오지 않는다고 해서 완치가 된 것은 아니다. 몸 안에 바이러스가 남아있을 수 있기 때문이다. 그렇다면 코로나19가 완치됐다고 판정할 수 있는 기준은 무엇일까. 이에 대해 미국 인디애나주 보건부의 현장역학 프로그램 책임자인 톰 더신스키 연구원은 그 기준을 비영리 연구전문매체 더 컨버세이션에 8일자로 공개했다. 더신스키 연구원에 따르면, 바이러스에 감염되면 항원으로 불리는 바이러스의 단백질을 바탕으로 몸 안의 면역체계는 항체를 생성한다. 이 항체가 바이러스를 비활성화해 복제를 방해함으로써 감염되기 어려워지거나 감염 증세를 억제할 수 있는 것이다. 코로나19 바이러스에 감염된 사람의 몸 안에서 항체가 제대로 생성하면 발병한지 약 한 주 동안 몸 상태가 나빠진 뒤 회복하는 경향이 있다. 하지만 어디까지나 바이러스를 비활성화해 복제를 방해하고 있을 뿐이므로 몸 상태가 회복해도 바이러스가 남아있을 가능성이 있다. 이 때문에 몸 상태가 좋아져도 3일은 더 자가 격리에 노력해 바이러스를 확실히 퍼트리지 않게 될 때까지 기다릴 필요가 있다고 더신스키는 주의를 당부하고 있다. 그는 미국에서 “코로나19에서 회복했다”고 정식으로 선언하려면 미국 질병통제예방센터(CDC)가 제시하는 의학적 기준과 검사기준을 모두 충족할 필요가 있다고 밝혔다. CDC는 의학적 기준으로 “해열제를 투여하지 않은 상태에서 발열이 적어도 3일 연속으로 볼 수 없다”와 “기침이나 호흡 곤란 등 증상이 보이지 않는다” 그리고 “발병 뒤 적어도 7일이 지났다”를 충족해야 한다고 설명한다.또 CDC는 검사 기준을 “코로나19 바이러스의 PCR 검사를 최소 24시간 간격으로 2회 시행해 어느 쪽이라도 음성으로 판정돼야 한다”고 정의한다. 이에 대해 더신스키는 “CDC의 의학적 기준과 검사 기준 모두 충족한 환자만이 코로나19에서 회복했다고 공식적으로 선언할 수 있다”고 설명했다.하지만 코로나19 완치 판정 기준에 필요한 PCR 검사는 의료 현장의 인력과 검사 장비의 수가 부족할 때가 있어 감염 및 중증화가 의심되는 사람에 대해 우선해 이뤄진다. 따라서 그가 기고글을 작성한 시점에서는 회복 가능성이 있는 사람들은 PCR 검사를 받을 기회를 좀처럼 얻을 수 없었다. 하지만 이런 상황을 고려해 현재 대부분의 의료 기관과 연구 조직이 새로운 검사 방법을 개발하고 있으며, 지난달에는 10분 만에 검사할 수 있고 비용은 1달러에 불과한 새로운 검사 키트가 나온 것으로 전해졌다. 그렇지만 코로나19 바이러스에 면역체계가 얼마나 반응하는지는 아직 잘 알려지지 않았다. 코로나19 바이러스는 2003년 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)를 세계적으로 유행시킨 사스 바이러스의 변종으로 알려져 있으며 사스 바이러스는 면역체계에 의해 항체가 생성되는 것으로 확인돼 있다. 하지만 코로나19에서 회복한 사람 중 3분의 1은 코로나19 바이러스의 항체 수준이 낮다는 연구도 있어 완치하더라도 다시 감염될 수도 있다. 그래도 앞으로 연구를 통해 인간의 면역체계가 코로나19 바이러스에 대해서도 충분히 대응할 수 있는지가 확인된다면 회복한 사람의 항체로 감염자를 도와 의료체제를 지원할 수 있다고 더신스키는 주장한다. 끝으로 더신스키는 “사회 전체의 감염 위험이 내려갈 때까지는 최소 몇 달이 걸릴 수 있다”면서도 “지역사회가 유행의 절정을 지나면 신규 감염자 수는 감소해 회복한 사람 수를 증가할 것이고, 이런 경향이 계속하면 감염 위험은 점점 더 낮아지게 될 것”이라고 말했다. 이어 “감염 위험이 충분히 낮아지면 지역사회 차원에서의 격리와 사회적 거리두기가 완화돼 경제가 다시 원활하게 돌아갈 것”이라고 덧붙였다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

코로나19와 같은 신종 코로나바이러스 감염병은 사실 처음 나온 것이 아니다. 같은 신종 코로나바이러스 감염병으로 사스와 메르스가 있는데 특히 사스가 코로나19와 매우 유사해 코로나19의 원인 바이러스는 SARS-CoV-2라고 명명됐다. 지금 와서 생각하면 당시에 코로나바이러스 백신이나 치료제를 개발하지 않았던 것이 매우 아쉽지만, 시도가 없었던 것은 아니었다. 최근 미국 아이오와대와 조지아대 공동연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 메르스 백신의 효과를 입증했다. 이들이 개발한 메르스 백신은 코로나19에 대해서 효과가 입증되지는 않았지만, 코로나19나 범용 코로나바이러스 백신 개발에 도움을 줄 수 있는 신기술을 사용해 관심을 끌고 있다. 연구팀의 아이디어는 무해한 바이러스에 치명적인 바이러스의 표면 단백질을 입혀 백신으로 사용하는 것이다. 파라인플루엔자 바이러스(parainfluenza virus)는 이름과는 달리 인플루엔자처럼 심한 증상이나 치명적인 결과를 가져오지 않은 순한 바이러스다. 연구팀은 파라인플루엔자 바이러스 표면에 코로나바이러스의 돌기(spike) 단백질을 결합해 가짜 코로나바이러스를 만들었다. 이 바이러스를 쥐에게 투여한 결과 치명적인 수준의 메르스 코로나바이러스에 노출에도 모두 생존했다. 이 가짜 코로나바이러스는 항체 생산 유도 능력은 약했지만, 대신 T 세포의 기능을 활성화해 폐에서 심각한 코로나바이러스 감염을 막는 것으로 나타났다. 물론 코로나19에도 효과를 보인다는 보장은 없지만, 연구팀은 파라인플루엔자 바이러스가 코로나19는 물론 범용 코로나바이러스 백신 개발 플랫폼이 될 수 있다고 보고 있다. 당장의 코로나19 사태도 큰 문제지만, 앞으로 유사한 신종 코로나바이러스 감염병이 매년 유행한다면 그 피해는 상상을 초월할 수밖에 없다. 그런 만큼 현재 유행 중인 코로나19 백신 개발에 집중하는 것은 물론 다양한 형태의 코로나바이러스 백신 개발 플랫폼을 확보할 필요가 있다. 물론 파라인플루엔자 바이러스 백신이 효과적이라는 보장은 없지만, 상황의 심각성을 생각할 때 시도해 볼 만한 가치는 있을 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인류를 위협하는 코로나19 바이러스의 구조에 관한 새로운 정보가 공개돼 백신 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 영국 사우샘프턴대 맥스 크리스핀 교수가 이끄는 국제연구팀은 코로나19 바이러스가 인간 면역체계의 감시를 피하기 위해 쓰는 특수한 위장 능력을 제거하고 그 모습을 3D 모델로 만들었다.　이번 3D 모델은 코로나19의 백신을 설계하는 데 필요한 연구 대상인 스파이크 단백질의 자세한 모습을 처음으로 보여준 것으로, 이런 단백질은 바이러스 표면에 다수 존재한다. 스파이크 단백질은 인체의 세포에 부착해 해당 바이러스가 그 안으로 침투할 때 쓰인다. 특히 이 단백질은 글리칸이라는 당성분으로 코팅돼 있어 바이러스가 단백질을 당으로 위장해 면역체계를 속이도록 돕는다. 크리스핀 교수팀은 이전 ‘에이즈 백신 발견을 위한 협업’이라는 프로젝트를 통해 빌&멀린다 게이츠 재단에서 구매한 장비를 이용해 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 코팅하고 있는 글리칸의 구조를 자세히 분석했다.이들 연구자는 바이러스 표면의 단백질이 면역항원에 얼마나 접근하기 쉬운지에 관한 중요한 정보를 제공하는 글리칸의 구조를 지도화할 수 있었다. 이는 백신을 설계하는 데 중요한 단계이기도 하다. 크리스핀 교수는 “코로나19 바이러스는 양의 탈을 쓴 늑대처럼 스스로 단백질을 당으로 코팅해 인간 면역체계의 감시를 피한다”고 설명하면서도 “그렇지만 우리는 이들 바이러스가 HIV 같은 바이러스가 면역체계를 끊임없이 회피하고 방어하는 정말 촘촘한 글리칸을 지닌 것과 달리 차폐력이 낮다는 중대한 발견을 했다”고 밝혔다. 이어 “이처럼 글리칸의 밀도가 낮다는 것은 면역체계가 항체로 바이러스를 중화할 때 장애물이 적다는 점을 의미한다”면서 “따라서 이 발견은 백신을 개발하는 과학자들에게 중대하고 고무적인 정보를 제공할 것”이라고 덧붙였다. 사우샘프턴에서 코로나19 바이러스의 글리칸 함량을 분석하고 있는 크리스핀 교수팀은 코로나19 바이러스의 구조를 가장 먼저 파악한 미국 텍사스대의 제이슨 매크렐런 교수팀과 긴밀히 협력했으며, 현재 네덜란드 암스테르담대의 로히어르 산더르스 교수 등 후보 백신을 개발한 파트너들과도 협력하고 있다. 자세한 연구 결과는 출판전 논문공유 사이트 ‘바이오리시브’(bioRxiv) 26일자로 공개됐다. 사진=바이오리시브 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr