국내 연구진, 정자형성 비밀 밝혀내남성 불임, 남성용 피임약 개발에 도움국내 연구진이 사람을 포함한 포유류 정자 형성과정에 대한 비밀을 밝혀냈다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부, 미국 국립보건원(NIH) 공동연구팀은 정자의 형성과정에서 머리와 꼬리를 이어주고 안정화시키는 특이단백질을 찾아냈다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘엠보 리포츠’ 19일자에 실렸다. 포유류 정자 발생과 형성을 이해하는 것은 생식현상 전체를 파악하는데 핵심이다. 특히 정자에서만 발견할 수 있는 특이 유전자는 200~300종에 이르는 것으로 알려져 있지만 이들의 역할에 대한 연구는 매우 부족한 상태다. 더군다나 정자의 문제 때문에 발생하는 인간의 불임률은 전 세계적으로 전체 부부의 5%에 이르고 있다. 이 때문에 정자의 형성과정 이해는 중요하다. 정자는 꼬리를 움직여 이동하는 득특한 형태를 갖고 있다. 연구팀은 ‘SPATC1L’이라는 다른 조직이나 세포에서는 발견할 수 없고 정소나 정자에서만 발견되는 특이 단백질을 찾아냈다. 특히 이 단백질은 정자의 머리와 꼬리를 이어주는 목 부분에 존재한다는 사실을 알게 됐다.연구팀은 이 단백질이 정자와 난자 수정과정에서 어떤 역할을 하는지 파악하기 위해 최신 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 이용해 SPATC1L 단백질을 제거한 생쥐를 만든 뒤 관찰했다. 그 결과 SPATC1L 단백질이 결여된 생쥐는 다른 구조나 생체기능에서는 이상이 없지만 모든 정자에서 머리와 꼬리가 분리되는 현상이 나타났다. 이 때문에 정자의 운동성이 사라져 완벽한 수컷 불임현상을 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 조정희 GIST 생명과학부 교수는 “이번 연구로 정자의 머리와 꼬리가 이어지는 목부위에 존재하는 특이단백질이 정자 형성과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다”며 “남성 불임 원인을 진단하는 한편 남성이 복용할 수 있는 피임제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 연구진, 아토피 피부염 나노입자 치료제 개발영유아에게서 많이 나타나는 아토피 피부염과 전 세계 성인 3% 정도가 앓고 있다는 건선은 대표적인 만성 피부질환이다. 특히 피부가 건조해지면서 심한 가려움을 동반하는 아토피 피부염은 낮이 아닌 초저녁이나 한밤에 심해지는 경우가 많아 아이들은 물론 지켜보는 부모들까지도 고통스럽게 만든다. 국내 연구진이 아토피 피부염과 건선에 효과적인 나노입자 치료제를 개발해 주목받고 있다.카이스트 생명과학과 전상용 교수와 의과학대학원 김필한 교수 공동연구팀은 건선과 아토피를 효과적으로 치료할 수 있는 펩타이드 나노물질을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 STAT3라는 단백질이 건선이나 아토피 피부염을 유발시키는 핵심 물질이라는 것에 착안해 STAT3를 효과적으로 차단할 수 있는 펩타이드를 개발했다. 문제는 피부질환이 생기면 각질층이 두껍게 형성되기 때문에 피부를 통해 펩타이드를 침투시키기가 쉽지 않다는 점이다. 이 때문에 연구팀은 30나노미터(㎚) 크기의 작은 원반형 나노입자가 두꺼운 각질층을 통과해 진피층 상부까지 전달된다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 피부 흡수가 잘되는 특수한 지질성분과 STAT3 억제용 나노 펩타이드(앱타이드)를 섞은 연고를 만들었다. 연구팀은 생쥐에게 건선을 유발시킨 뒤 나노연고를 주기적으로 발라 관찰한 결과 각질세포가 줄어드는 한편 염증을 유발시키는 물질인 ‘염증성 싸이토카인 IL-17’ 분비도 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 앱타이드는 건선이나 아토피 피부염 치료에 많이 사용되는 스테로이드 연고와 비슷한 효과를 보이면서도 장기간 사용했을 때 나타날 수 있는 독성반응도 없다는 장점을 갖고 있다. 전상용 교수는 “이번 연구는 앱타이드가 난치성 피부질환에 우수한 치료효과를 보인다는 점을 입증함으로써 향후 임상시험을 거쳐 바이오 신약으로 개발될 수 있음을 증명했다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

조로증 등 20여 종 유전성 질환 원인규명 단초국내 연구진이 유전체라고 불리는 DNA 염기서열 전체를 구성하는 3차원 구조에 대한 비밀을 풀어냈다. 순천향대 의생명연구원, 미국 카네기연구소 공동연구팀은 ‘라민’이라는 핵막 단백질이 유전체 3차원 구조를 변화시키는 데 관여해 유전자 발현을 조절한다는 사실을 규명했다고 17일 밝혀냈다. 이번 연구는 세포생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀’ 최신호에 실렸다. DNA는 생물의 형태와 특성을 결정하는 유전정보를 갖고 있는 핵심 물질이다. DNA는 이중나선 구조라는 독특한 형태로 단단히 꼬이고 접혀있다가 필요한 부분을 펴서 유전정보를 나타내고 전달한다. DNA 염기서열의 이상과 관계없이 이 3차원 구조에 문제가 생기면 유전정보 발현 상태가 달라지면서 다양한 유전질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 하지만 DNA 3차원 구조를 조절하는 메커니즘이나 물질에 대한 규명은 잘 돼있지 않다. 연구팀은 대용량, 고해상도 유전체 분석기법을 활용해 세포의 핵을 둘러싸고 있는 핵막에 존재하는 라민이라는 물질이 DNA의 특정 부분이 팽창하거나 핵막에서 떨어져 나가는 것을 억제해 DNA 3차원 구조형성과 유지에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 세포에 라민 단백질이 없는 경우 DNA 특정 부위의 3차원 구조가 변형되면서 비정상적으로 작동한다는 것도 확인했다. 라민이 없거나 돌연변이는 조로증, 근이영양증, 지방이영양증 같은 20여종의 유전성 질병으로 알려져 있는 만큼 이번 연구로 유전성 질환의 정확한 원인 확인은 물론 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 김영조 순천향대 의생명연구원 교수는 “이번 연구는 DNA 3차원 구조형성에서 핵막 단백질의 역할을 처음으로 증명한 것”이라며 “라민의 돌연변이가 없는 정상세포에서도 환경적 요인이나 노화 등으로 인해 라민이 변성되거나 없어지는 현상이 발견되는 만큼 노화로 인한 퇴행성 질환에서 라민과 유전체 3차원 구조의 역할을 밝혀낼 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전체라고 불리는 DNA 염기서열 전체를 구성하는 3차원 구조에 대한 비밀을 풀어냈다. 순천향대 의생명연구원, 미국 카네기연구소 공동연구팀은 ‘라민’이라는 핵막 단백질이 유전체 3차원 구조를 변화시키는데 관여해 유전자 발현을 조절한다는 사실을 규명했다고 17일 밝혀냈다. 이번 연구는 세포생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀’ 최신호에 실렸다. DNA는 생물의 형태와 특성을 결정하는 유전정보를 갖고 있는 핵심 물질이다. DNA는 이중나선 구조라는 독특한 형태로 단단히 꼬이고 접혀있다가 필요한 부분을 펴서 유전정보를 나타내고 전달한다. DNA 염기서열의 이상과 관계없이 이 3차원 구조에 문제가 생기면 유전정보 발현 상태가 달라지면서 다양한 유전질환을 유발시키는 것으로 알려져 있음에도 불구하고 DNA 3차원 구조를 조절하는 메커니즘이나 물질에 대해서는 정확히 알려져 있지 않았다. 연구팀은 대용량, 고해상도 유전체 분석기법을 활용해 세포의 핵을 둘러싸고 있는 핵막에 존재하는 라민이라는 물질이 DNA의 특정 부분이 팽창하거나 핵막에서 떨어져 나가는 것을 억제해 DNA 3차원 구조형성과 유지에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.연구팀은 세포에 라민 단백질이 없는 경우 DNA 특정 부위의 3차원 구조가 변형되면서 비정상적으로 작동한다는 것도 확인했다. 라민이 없거나 돌연변이는 조로증, 근이영양증, 지방이영양증 같은 20여종의 유전성 질병으로 알려져 있는 만큼 이번 연구로 유전성 질환의 정확한 원인 규명은 물론 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 김영조 순천향대 의생명연구원 교수는 “이번 연구는 DNA 3차원 구조형성에서 핵막 단백질의 역할을 처음으로 증명한 것”이라며 “라민의 돌연변이가 없는 정상세포에서도 환경적 요인이나 노화 등으로 인해 라민이 변성되거나 없어지는 현상이 발견되는 만큼 노화로 인한 퇴행성 질환에서 라민과 유전체 3차원 구조의 역할을 밝혀낼 계획”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매년 6월과 11월이 되면 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 순위를 1위부터 500위까지 측정하는 ‘톱500’ 리스트가 공개된다. 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터에 대한 경쟁은, 비유하자면 포뮬러1(F1) 경주의 연비 경쟁과도 유사하다. 슈퍼컴퓨터는 컴퓨터의 본질적인 속성인 계산 기능을 극대화한 장치다. 우리가 사용하는 PC가 일반 자동차와 같다면 F1 경주용 자동차는 달리기 성능에 집중한 슈퍼컴퓨터와 같기 때문이다.슈퍼컴퓨터는 과학적 난제를 풀기 위해 활용된다. 전 지구의 기후 예측, 각종 재난, 재해 예측, 단백질 접합 모델 등 인류가 직면하고 있는 다양한 과학적 문제들이 바로 그것이다. 더 빠른 슈퍼컴퓨터 개발과 도입은 이런 난제를 해결해 과학기술력의 선도적인 입지를 다진다는 점에서 가장 큰 의미를 갖는다. 이 때문에 정상을 차지하기 위한 경쟁은 치열하다. 과거 슈퍼컴퓨터 선진국은 단연코 미국이었다. 그에 이어 전통적 기초과학 강국인 유럽과 지진, 화산 등 자연재해를 예측하기 위한 일본이 슈퍼컴퓨터에 대한 투자를 아끼지 않았다. 그러나 2012년부터 6년 동안은 중국이 정상을 차지했다. 이는 막대한 자금력과 풍부한 인력, 끊임없는 투자의 결과물이다. 특히 2016년에는 자체 기술만으로 슈퍼컴퓨터 정상에 등극하는 기염을 토했다. 절치부심한 미국은 올해 6월 오크리지 국립 연구소가 공개한 슈퍼컴퓨터 ‘서밋’으로 톱500에서 정상을 재탈환했다. 이론적 성능은 200페타플롭스로 초당 20경 번 연산을 처리할 수 있다. 일반적인 사무용 PC의 이론적 성능을 5테라플롭스로 가정하면 ‘서밋’은 PC 4만 대에 해당하는 성능이다. ‘서밋’은 현대 슈퍼컴퓨터의 경향을 단적으로 보여준다. 그간 슈퍼컴퓨터는 물리적 현상을 모사한 미분방정식의 해법을 수치적으로 도출하는 데 집중했다. 그러나 최근 딥러닝(심층학습)의 부상으로 인공지능(AI) 영역에서도 슈퍼컴퓨터급의 계산 장치의 수요가 늘어나고 있다. ‘서밋’은 전통적인 과학계산과 더불어 심층학습까지 수행할 수 있는 GPU(그래픽처리장치) 기반의 시스템을 도입해 슈퍼컴퓨터의 AI 시대를 본격적으로 알렸다. 한국도 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 운영하는 국가슈퍼컴퓨터 5호기 ‘누리온’이 이번 톱500에서 11위에 올랐다. 차세대 슈퍼컴퓨터의 지속적인 도입은 분명 한국 과학기술에 긍정적인 영향을 미치겠지만 이제는 우리 기술로 만든 슈퍼컴퓨터도 필요하다. 과거 중국과 최근 유럽을 보면 슈퍼컴퓨터의 엔진인 연산처리장치의 자체 개발을 추진하고 있다. 과학기술의 근본적인 발전을 위해 슈퍼컴퓨터 분야의 과감한 투자를 망설이지 말아야 한다.

“슈퍼 골키퍼가 오늘 경기의 승리를 이끌어냈습니다.” “손흥민 선수! 오늘 경기에서 속도와 순발력이 탁월했습니다.”최근 한 달간 전 세계인은 ‘월드컵’이라는 축제에 빠져들어 선수들의 움직임 하나하나에 환호하고 좌절을 맛보기도 했다. 각국을 대표하는 내로라하는 선수들은 팀의 승리를 위해 90분 내내 자신의 기량을 최대한 발휘해 최선을 다하는 모습을 보였다. 축구를 포함한 다양한 분야의 운동선수들은 장기간 훈련으로 탁월한 기량을 선보인다. 하지만 모든 사람이 축구 선수, 야구 선수가 되겠다고 마음먹는다고 해서 월드컵이나 메이저리그에서 활약하는 선수처럼 될 수는 없다. 물론 일부에선 얼마나 많은 노력을 했는가에 따라 훌륭한 선수가 되는 것이라고 말하지만 개인이 갖고 있는 유전적 차이 역시 어느 정도 기여한다는 사실은 부인할 수 없다. 유전적 요소와 함께 부단한 노력이 훌륭한 선수를 만드는 것이다. 생물학적 관점에서 보면 유전적 요소는 DNA에 이미 존재하는 정보라 할 수 있고 신체 변화를 위한 노력은 DNA에 저장된 정보를 어떻게 얼마만큼 활용했는가로 이해할 수 있다.이전 칼럼에서도 언급했던 마이오스타틴(Myostatin)은 근육 형성에 필요한 단백질이다. 마이오스타틴의 발현은 DNA 유전정보에 따라 개인별로 다르게 나타날 수 있다. 유전 정보 차이가 있기 때문에 개개인의 운동량이 같다고 해도 생성되는 근육이 다를 수 있다는 이야기다. 하지만 근육을 늘리기 위한 운동량의 차이는 마이오스타틴 등 근육 생성을 위한 생체 내 단백질의 합성량을 변화시킨다. 이런 경우 DNA 유전정보를 얼마나 사용하는가의 차이는 운동량에 의해 결정된다. 각종 약물을 사용해 DNA에 있는 유전정보의 사용량을 증가시킬 수도 있다. 간혹 운동선수들이 도핑테스트에서 적발됐다는 소식을 들을 수 있는데 도핑 금지약물 중 일부는 DNA 유전정보 사용량을 조절하는 기능을 갖고 있다. 약물을 이용해 DNA 유전정보 사용량을 인위적으로 조절하는 행위는 공정한 운동경기에 위배되는 것으로 간주되고 선수 건강에도 악영향을 미치기 때문에 최근까지 철저하게 관리 감독되고 있다. 그렇지만 이제는 DNA의 유전정보를 직접 바꿀 수 있는 시대가 도래했다. 유전자 가위 기술을 이용해 유전정보의 일부를 잘라내거나 새 정보를 집어넣는 것이 가능해진 것이다. 최근에는 유전자 가위에 다양한 단백질을 연결해 편집하고자 하는 유전정보가 있는 부위에 단백질을 보내는 기술들도 등장하고 있다. 이런 유전자 편집을 통해서 아마 머지않은 미래에 우리가 지금 응원하는 ‘손흥민’ 선수가 가지고 있는 최적의 운동 관련 유전정보를 가진 아이가 태어나도록 하거나 손흥민 선수와 같은 기량을 심어주는 날이 올 수도 있다. 그렇게 된다면 유전자 편집을 현재와 같은 도핑테스트 방법으로 잡아 낼 수 있을까? 현재 기술로는 유전자 편집이 끝난 DNA의 유전정보를 구별해 낼 방법이 거의 없다. 유전 정보를 DNA 수준에서 변화시킨 경우에는 이를 도핑하기가 거의 불가능하다는 말이다. 그렇다면 이렇게 유전자가 편집된 운동선수들이 경기를 하도록 놔두는 것은 공정한 것일까? 최근 들어 유전자 가위기술이 가져올 미래의 충격들을 어떻게 준비해야 하는가에 대한 논의가 미국, 유럽 등을 중심으로 이뤄지고 있다. 지금까지 이야기되고 있는 분야는 주로 식량자원과 의료 분야 등이지만 유전자 가위기술의 파급효과는 매우 크기 때문에 이 기술이 활용될 가능성이 높은 다양한 분야의 전문가들이 논의에 참여할 필요가 있다. 필자는 빠르게 발전하는 바이오 의약 분야에 종사하고 있지만 생물학을 통해 앞으로 펼쳐질 사회의 변화는 감히 상상이 가지 않는다. 그렇지만 인류가 지난 50년 동안 겪어온 컴퓨터, 인터넷 같은 IT 혁명을 넘어서는 변화가 우리를 기다리고 있다는 사실은 분명하다.

지난 11일 아침 일본 홋카이도 삿포로 도매시장에서 열린 올해 첫 꽁치 경매. 이날 최고의 꽁치는 ㎏당 50만엔(약 500만원)의 역대 가장 높은 가격으로 삿포로의 한 회전초밥집 주인에게 팔렸다. 한 마리로 따지면 7만엔 꼴. 물론 이 가격은 첫 경매 낙찰이라는 상징적인 의미 등 때문에 일반 유통가격과 상당한 차이가 있는 것이지만, 그렇다 하더라도 과거에 상상조차 할 수 없는 금액이었다. 이렇게 꽁치 값이 뛴 것은 기록적인 어획량 감소 때문이다. 실제로 이날 경매가 이뤄진 삿포로 구시로항에 개장 첫 날 반입된 꽁치는 총 700㎏으로 전년보다 70%나 감소했다. 이는 오랜 세월 서민들의 값싼 단백질 공급원으로 자리매김해 온 꽁치가 더 이상은 그렇지 않게 됐다는 것을 보여주는 상징적인 일로 많은 언론에 의해 보도됐다. 일본 정부는 “꽁치값이 이렇게 뛴 것은 중국 등이 공해 상에서 꽁치를 싹쓸이하면서 일본 연안으로 오는 꽁치 양이 줄어들었기 때문”이라고 주장해 왔다. 지난 3~5일 도쿄에서 열린 북태평양어업위원회(NPFC)에서 일본이 꽁치 어획량 제한을 제안했던 것은 이런 사정 때문이었다. 일본은 이번 회의에서 공해상에서의 꽁치 어획량에 국가별, 지역별로 상한을 마련하는 안을 제안했다. 이에 한국, 러시아, 대만 등 5개국·지역은 “꽁치 자원이 줄어드는 경향이 뚜렷하다”며 일본의 제안을 지지했다. 그러나 중국과 바누아투는 “자원 감소의 과학적 근거가 불분명하기 때문에 조치를 취하는 것은 시기상조”라면서 동의하지 않았따. 결국 회의는 참가국들의 합의에 도달하지 못한 채 논의를 내년으로 미루고 폐막했다. NPFC는 북태평양 어업자원 관리를 위해 2015년 일본이 주도해 만들어졌으며 사무국도 도쿄에 있다. 일본 정부는 꽁치 어획량 문제를 완화하기 위해 NPFC를 적극 활용해 보려고 했으나 뜻을 관철하지 못한 셈이다. 꽁치는 여름에서 가을까지 태평양 공해를 거쳐 일본 및 러시아 연안으로 움직이는 생선이다. 따라서 일본, 러시아는 주로 연안 어업으로 꽁치잡이를 하지만 중국, 대만 등은 공해 상에서 한다. NPFC에 따르면 지난해 북태평양 전체의 꽁치 어획량은 26만 6000t으로 전년보다 26%나 줄었다. 대만이 전년 15만t에서 10만 7000t으로, 중국이 6만t에서 4만 9000t으로 감소했다. 일본은 오랫동안 연간 20만~30만t을 유지해 왔으나 최근 들어 가파르게 감소, 지난해 8만 5000t으로 떨어졌다. 역내 1위 자리도 대만에 내주었다. 하지만, 이에 대해 생태계 변화를 감안하지 않고 일본이 지나치게 일부 국가의 남획만 주장하고 있다는 의견도 있다. 최근 일본 근해의 해수 온도가 상승하면서 꽁치떼가 동쪽 공해상으로 옮겨갔기 때문이다. 일본의 꽁치잡이 어선은 대체로 연안어업에 적합한 100t 정도로 먼 바다까지 나가기 어렵다. 주로 이런 이유로 어획량이 줄었는데, 일본이 지나치게 자국 입장만 앞세워 논리를 편다는 게 중국 등의 주장이다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

운동 후 지친 몸을 달래기에 스포츠 음료 보다 간단하게 초코우유를 먹는 것이 더 좋다는 연구결과가 나왔다. 최근 이란 샤히드 사도히대학 연구팀은 초코우유가 스포츠 음료를 마시는 것 보다 평균 6분 정도 더 운동할 수 있게 하는 것 뿐만 아니라 심장박동과 젖산농도 조절에도 좋다는 논문을 발표했다. 잘 알려진대로 대부분의 사람들은 운동 후 자신의 취향에 맞는 다양한 종류의 음료를 마신다. 스포츠 음료가 그중 가장 대표적이며 프로틴(단백질) 쉐이크의 수요도 급증하는 상황. 그러나 이런저런 비싼 음료를 사먹거나 만들어먹는 것 보다 초코우유는 가격이 싸고 간편하며 효과도 좋다는 것이 연구팀의 평가다. 이번에 연구팀은 기존에 발표된 총 12개 논문을 재분석해 런닝과 사이클링 등의 운동을 한 150명의 피실험자를 대상으로 연구를 진행했다. 초코우유가 스포츠 음료 이상의 효과를 발휘하는 이유는 그 성분에 있다. 연구를 이끈 아민 살라히-아바구웨이 박사는 "초코우유에는 수분과 전해질은 물론 당질, 단백질, 지방이 골고루 포함돼 운동 후 피곤함을 덜어준다"면서 "스포츠 음료와 효과를 비교해보면 이와 유사하던가 오히려 더 나은 효과를 발휘한다"고 설명했다. 　 　 한편 운동 후 초코우유의 효과에 대한 이와 유사한 연구는 과거에도 있었다. 3년 전 미국 코넬대학 연구팀은 운동 후 발생하는 근육과 칼로리 손실을 보충하는데 있어 다른 어떤 음료보다 초코우유가 가장 좋다는 연구결과를 발표한 바 있다. 이 연구에 참여한 스포츠 영양 코디네이터 클린트 와튼버그는 “운동 후 비용이 많이 드는 거창한 음료를 먹는 것보다 쉽게 구할 수 있는 초코우유가 더 좋다는 의미”라면서 “초코우유에는 운동 후 필요한 탄수화물과 단백질이 적절한 비율로 들어가 있다”고 밝혔다. 이어 “우유는 기본적인 수분 공급 뿐 아니라 풍부한 단백질 덕에 손상된 근육을 회복시켜주는데 좋다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

‘유럽 최초의 피살자’로 불리는 외치가 죽기 직전 마지막으로 먹은 음식이 드러났다. 최근 ‘유럽아카데미 미라 및 아이스맨 연구소’(EURAC) 측은 외치의 위 속 음식물을 분석한 결과 '최후의 만찬'으로 산악 염소, 붉은 사슴, 밀, 유독성의 고사리류를 먹은 것으로 확인됐다는 논문을 발표했다. 　　 국내에도 여러차례 보도된 외치(Ötzi)는 ‘아이스맨’이라는 별칭으로도 유명하다. 외치는 지난 1991년 9월 알프스 빙하지대에서 온몸이 꽁꽁 언 사체로 발견됐다. 당시 이탈리아 경찰이 수사에 나섰으나 범인은 찾을 수 없는 영구미제 사건이 됐다. 그 이유는 5300여 년 전인 석기시대에 사망한 것으로 밝혀졌기 때문이다. 이후 외치는 학계의 큰 관심을 끌었고 지금까지 다양한 연구가 이어져왔다. 외치는 150cm 키에 45세 전후의 남자로 당초 왼쪽 어깨 부근에 화살을 맞고 피를 많이 흘려 죽은 것으로 추정돼왔다. 그러나 지난 2013년 EURAC 측이 외치의 뇌 조직에서 추출된 단백질과 혈액 세포를 현미경으로 조사한 결과, 외치가 죽기 직전 머리에 타박상을 입어 사망했다는 결론를 내렸다. 화살이든 타박상이든 외치가 유럽 최초의 피살자가 된 셈이다.　 이번에 EURAC 측은 기존에 밝혀낸 연구를 바탕으로 외치가 마지막으로 먹는 음식의 종류들을 확인했다. 특히 외치의 위 속에 들어있던 음식물의 절반이 염소같은 고지방식으로 확인돼 알프스라는 험난한 환경에 버틸 수 있는 에너지가 됐을 것으로 추정했다. 또한 외치는 생전 고사리 같은 식물을 먹었는데 연구진은 위 속 기생충을 죽이기 위한 약 같은 용도일 가능성도 조심스럽게 제기했다. 논문의 선임저자인 프랭크 맥시너 박사는 "외치가 먹은 최후의 음식을 파악한 것은 매우 인상적인 연구결과"라면서 "이는 당시 인류가 어떤 식생활을 가졌는지 알 수 있는 단서가 된다"고 설명했다. 이어 "외치는 이미 많은 것을 우리에게 알려줬다"면서 "식생활, 유전자 구조, 병, 미생물은 물론 의복과 활 등 당시에 문화적인 수준까지 우리에게 알려준 타임머신과 같다"고 덧붙였다. 이번 논문은 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 게재됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

애완 고양이에게도 자신처럼 채식만 제공하는 주인의 행동을 어떻게 봐야할까? 지난 12일(현지시간) 데일리메일 호주판은 수십 년 간 채식주의를 해온 골드코스트 출신의 해리 볼만(53)과 애완묘인 우마에 얽힌 논란을 보도했다. 무려 38년 간 채식을 해온 그는 이른바 '비건'이다. 비건(vegan)은 고기는 물론 유제품과 생선도 먹지않는 완전한 채식주의자로 이같은 식습관이 자신의 건강을 유지하는 비결이라고 믿는다. 논란이 된 것은 1년 전 입양해 키운 고양이 우마에게도 자신과 같은 음식을 제공한다는 사실이다. 볼만은 "30년 이상 비건으로 살아왔으며 과거 2마리 개도 채식으로만 키웠다"면서 "고양이는 처음 키워보지만 어떤 애완묘보다도 건강하다"고 밝혔다. 이같은 사실이 알려지자 과연 개와 고양이같은 잡식성 동물도 사람처럼 채식으로만 키우는 것이 바람직하느냐는 논란이 일었다. 실제 개의 경우 비건 방식으로 키우면 오히려 비만하지 않고 오래산다는 일부 견주들의 주장이 맞물리면서 논란은 더욱 커졌다. 볼만 역시 "과거에 비건으로 키웠던 두 마리 개는 모두 건강하게 장수를 누렸다"면서 "고양이 우마도 채식을 매우 좋아하며 건강 상의 문제는 전혀없다"며 일축했다. 이에대한 동물 전문가들의 입장은 다르다. 동물보호협회(RSPCA) 측은 "고양이는 생존을 위한 반드시 동물성 단백질을 먹어야 한다"면서 "아미노산인 타우린이 반드시 필요한 성분인데 이는 고기에서만 나온다"고 밝혔다. 호주 브리스번의 수의사인 리처드 고완 박사도 "비건 다이어트는 고양이에게는 부적절하다"면서 "우리 병원 직원 중에도 몇몇 비건이 있지만 어느 누구도 애완묘를 비건으로 키우지 않는다"고 반박했다.　 그러나 볼만의 입장은 단호했다. 볼만은 "고양이에게 필요한 것은 고기가 아니라 타우린"이라면서 "애완동물 업체들이 타우린이 첨가된 비건 사료를 팔고있으며 이는 고양이에게 영양학적으로 더 안전하다"고 주장했다. 이어 "많은 사람들이 내가 동물을 학대하고 죽이고 있다고 분개하지만 진실은 저 너머에 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

애완 고양이에게도 자신처럼 채식만 제공하는 주인의 행동을 어떻게 봐야할까? 지난 12일(현지시간) 데일리메일 호주판은 수십 년 간 채식주의를 해온 골드코스트 출신의 해리 볼만(53)과 애완묘인 우마에 얽힌 논란을 보도했다. 무려 38년 간 채식을 해온 그는 이른바 '비건'이다. 비건(vegan)은 고기는 물론 유제품과 생선도 먹지않는 완전한 채식주의자로 이같은 식습관이 자신의 건강을 유지하는 비결이라고 믿는다. 논란이 된 것은 1년 전 입양해 키운 고양이 우마에게도 자신과 같은 음식을 제공한다는 사실이다. 볼만은 "30년 이상 비건으로 살아왔으며 과거 2마리 개도 채식으로만 키웠다"면서 "고양이는 처음 키워보지만 어떤 애완묘보다도 건강하다"고 밝혔다. 이같은 사실이 알려지자 과연 개와 고양이같은 잡식성 동물도 사람처럼 채식으로만 키우는 것이 바람직하느냐는 논란이 일었다. 실제 개의 경우 비건 방식으로 키우면 오히려 비만하지 않고 오래산다는 일부 견주들의 주장이 맞물리면서 논란은 더욱 커졌다. 볼만 역시 "과거에 비건으로 키웠던 두 마리 개는 모두 건강하게 장수를 누렸다"면서 "고양이 우마도 채식을 매우 좋아하며 건강 상의 문제는 전혀없다"며 일축했다. 이에대한 동물 전문가들의 입장은 다르다. 동물보호협회(RSPCA) 측은 "고양이는 생존을 위한 반드시 동물성 단백질을 먹어야 한다"면서 "아미노산인 타우린이 반드시 필요한 성분인데 이는 고기에서만 나온다"고 밝혔다. 호주 브리스번의 수의사인 리처드 고완 박사도 "비건 다이어트는 고양이에게는 부적절하다"면서 "우리 병원 직원 중에도 몇몇 비건이 있지만 어느 누구도 애완묘를 비건으로 키우지 않는다"고 반박했다.　 그러나 볼만의 입장은 단호했다. 볼만은 "고양이에게 필요한 것은 고기가 아니라 타우린"이라면서 "애완동물 업체들이 타우린이 첨가된 비건 사료를 팔고있으며 이는 고양이에게 영양학적으로 더 안전하다"고 주장했다. 이어 "많은 사람들이 내가 동물을 학대하고 죽이고 있다고 분개하지만 진실은 저 너머에 있다"고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화폐나 카드를 투입하면 바로 상품을 구입할 수 있는 자동판매기가 식품 분야에서도 다양화하고 있다. 식당 입구의 커피 자판기부터 지하철역의 음료수, 과자 자동판매기가 일상화됐다. 이달부터는 포장 육류도 자동판매기에서 판매할 수 있게 했다. 사물인터넷(IoT)의 발달로 보관 온도나 유통기한 등의 관리가 실시간으로 가능해졌기 때문이다.육류는 영양분과 수분이 많아 상하기 쉽다. 또 소, 돼지 등 가축의 장에는 병원성 대장균, 바이러스 등 사람에게 병을 일으키는 미생물이 서식하고 있다. 내장의 내용물로 오염된 육류를 충분히 가열하지 않고 먹으면 식중독이 생긴다. 그래서 육류는 가축을 키우는 농장 단계부터 도축, 판매 등 전 과정에서 엄격한 위생 관리가 필요하다. 우리나라는 축산물위생관리법에 의해 전 과정에 식품안전관리인증기준(HACCP) 적용을 의무화하고 있다. 판매업자는 영업신고를 해야 하며 보관 온도는 5도 이하로 엄격하게 관리해야 한다. 이렇게 까다로운 위생 관리가 필요한 육류의 무인 판매는 과거에는 생각조차 어려웠다. 그런데 최근 사물인터넷의 발달로 자동판매기에서도 보관 온도나 유통기한 등 정보 관리가 가능하게 됐다. 사물인터넷을 이용한 판매는 육류 판매 시공간의 제약을 없앴다. 축산물 판매 영업장이 아닌 곳에서도, 영업시간 이후에도 제품을 판매할 수 있기 때문이다. 1인 가구, 맞벌이 가구가 밀집한 오피스텔이나 회사 건물에 설치된다면 큰 도움이 될 것이다. 뿐만 아니라 고단백질 식품의 조리 빈도를 높여 식생활 개선에도 도움이 될 것이다. 다만 사물인터넷을 이용한 육류 자동판매기는 시작 초기부터 소비자 신뢰성 확보가 중요하다. 법으로 규정하고 있는 육류 종류, 부위 명칭, 등급, 유통기한, 가격 등에 이상이 있을 때 연락 가능한 전화번호를 남겨 소비자가 손쉽게 확인할 수 있어야 한다. 자동판매기에 포장육을 넣을 때 손상되지 않도록 보안에 대한 신뢰도 제고도 중요하다. 온도 관리에 이상이 생기면 자동으로 판매 중지할 수 있도록 자동판매기를 조정하고 고장난 판매기에 넣은 포장육은 소비자에게 전달되지 않도록 하는 조치도 명문화해야 한다. 세계 최초의 자동판매기는 이미 고대 이집트에서 개발됐다. 성수를 판매하는 장치가 사원에 설치됐다고 알렉산드리아 시대 헤론의 저서 ‘기체장치’에 기술돼 있다. 현존하는 자판기로 가장 오래된 것은 1615년 영국에서 보급된 ‘담배 자판기’다. 자동판매기가 앞으로 얼마나 많은 변화를 만들지 기대된다. 육류를 조리해 주는 자동판매기의 일상화도 머지않은 것 아닐까. 이런 기술 발전이 소비자의 호응을 얻기 위해서는 그에 부합한 위생 관리로 안전을 보장해야 한다는 사실도 잊지 말아야 한다.

‘CSI’ 같은 범죄드라마나 추리소설 뿐만 아니라 실제 범죄현장에서도 혈흔은 수사에 중요한 단서가 된다. 이 때문에 혈흔은 ‘소리 없는 목격자’라고도 부른다. 최근 과학자들이 범죄현장에 남은 핏방울로 용의자의 나이는 물론 앓고 있는 질병까지 알아낼 수 있는 방법을 찾았다.벨기에 루벤대 공공보건학과, 인간유전학과, 병리학 및 진단영상학과, 법의학과 공동연구팀이 DNA메틸화 분석법으로 범죄 현장의 미세한 혈액만으로도 용의자의 나이, 평소 앓는 질병 등을 파악할 수 있게 됐다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 유전학 분야 국제학술지 ‘트렌드 인 지네틱스’ 7월호에 실렸다. 지금까지는 현장에서 발견된 혈액에서 추출된 유전정보를 DNA 데이터베이스와 비교해 범인이나 실종자의 것과 일치하는지에 대한 ‘DNA 지문검사’ 방식이 주로 수사에 활용됐다. 연구팀은 후생유전학 연구에서 활용되는 DNA 메틸화 반응을 분석해 역연령 추정이나 추가적인 임상정보와 연계시키는 것에 착안해 법의학적 관점에서 DNA를 이용해 연령을 추정하고 병력(病歷) 등을 확인할 수 있는 방법을 개발했다. 인체를 구성하고 있는 DNA, RNA, 단백질이 기본적 구조를 변경하지 않고 생활환경 등 후천적 요인으로 결합방법이 변화돼 분자의 기능이나 조절상태가 달라지는 것이 후성유전학이다. 후성유전학에서 주목하고 있는 부분이 바로 DNA 메틸화 반응이다. DNA 메틸화는 환경에 따라 세포 내 유전자 표현형이 달라지는 것으로 최근에는 혈액 내 DNA 메틸화 수치를 검사해 각종 암의 발병 여부를 검진하는데 활용되고 있다. 특히 DNA 메틸화 패턴은 나이에 따라 변화되기 때문에 범죄 현장에서 핏자국을 남긴 사람의 나이까지 정확하게 추정할 수 있다. 연구팀은 피 뿐만 아니라 땀이나 타액을 통해 DNA 메틸화 패턴을 분석해 수사에 활용할 수 있게 됨에 따라 과학수사의 범위가 더 넓고 정확해지게 된다고 설명했다. 그러나 과학계 한 편에서는 “DNA 메틸화는 부분적으로 유전이 가능하기 때문에 용의자 본인의 프라이버시 뿐만 아니라 부모, 형제, 자식들의 문제와도 연관되기 때문에 활용에 엄격한 윤리적 기준이 필요하다”라고 지적하고 있다. 현대 과학기술로는 혈액에서 특정 단백질의 코딩 시퀀스를 분석해 피부색이나 눈의 색깔 등 ‘식별 가능한 정보’를 파악할 수 있는 기술을 확보했지만 많은 국가들이 프라이버시 문제 때문에 활용을 금지하고 있다. 이에 대해 연구를 주도한 마샤 샤바니 루벤대 박사는 “DNA 메틸화 분석기법이 현재는 수사에 활용되고 있지 않지만 점차 타당성과 신뢰성을 확보해나가고 있는 만큼 조만간 범죄수사에 쓰일 수 있을 것”이라며 “과학 윤리학자들이 지적하고 있는 것처럼 프라이버시 문제를 비롯한 어떤 윤리적 경계를 무너뜨리지 않는 방법도 추가로 연구 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 적을 이용해 적을 제거하는 ‘이이제이’(以夷制夷) 전술을 이용해 만성질환을 잡을 수 있는 방법을 찾아내 화제다.울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 로버트 미첼 교수팀은 포식성 박테리아로 잘 알려진 ‘벨로’로 각종 질병을 유발시키는 그람균을 잡아먹는다는 사실을 발견했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘국제 미생물생태학 저널’ 최신호에 실렸다. 일반적으로 세균은 그람염색을 통해 구분하는데 염색 후 보라색을 띄는 것은 그람양성균, 붉은색을 띄는 것이 그람음성균이다. 그람양성균은 그람음성균보다 세포벽이 두꺼운데 디프테리아균, 파상풍균, 폐렴균, 포도상구균, 탄저균이 여기에 속한다. 그람음성군은 살모넬라균, 이질균, 티푸스균, 대장균, 콜레라균, 수막염균, 스피로헤타 등이 있다. 우리 몸에 상처가 나거나 감염이 진행될 때 세균들은 생물막을 형성한다. 세균 생물막은 항생제 내성을 높여 만성질환을 일으키기 때문에 감염성 질환의 효과적 치료를 위해서는 생물막 제거가 필수적이다. 포식성 박테리아 벨로는 그람음성균을 잡아먹으면서도 인체에는 무해해 ‘살아있는 항생제’로 주목받고 있지만 그람양성균의 세균막은 제거하지 못해 잡아먹지 못하는 것으로 알려져 활용가능성이 떨어졌다.연구팀은 각종 염증질환과 식중독을 일으키는 원인인 대표적 그람양성균인 포도상구균을 이용해 벨로의 포식성을 확인했다. 그 결과 벨로 중 ‘델로비브리오 박테리오보루스 HD100’이 단백질 분해효소를 분비해 그람양성균인 포도상구균이 만들어 낸 생물막을 분해시킬 수 있으며 그람음성균도 더 활발하게 포식한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 그람양성균에 대한 생물막 분해효과가 확인됨에 따라 벨로의 활용범위가 넓어질 수 있을 것으로 기대하고 있다. 로버트 미첼 교수는 “박테리아의 생물막은 인체 내 감염 뿐만 아니라 수도관이나 수조 같은 일상생활 속에서도 다양하게 발견된다”며 “이번에 발견한 벨로의 미생물막 분해 효과를 이용하면 친환경적으로 생물막을 제거함으로써 살균효과는 물론 질병 예방에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●지문인식용 투명센서 개발 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 박장웅 교수와 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수 공동연구팀이 지문, 온도, 압력을 한번에 측정할 수 있는 디스플레이용 투명센서를 개발하고 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3일자에 발표했다. 스마트폰에 사용되는 디스플레이 지문인식 기술은 광학식, 초음파식, 정전식이 이용된다. 정전식은 다른 방식보다 얇게, 그리고 저렴한 비용으로 간단히 만들 수 있다는 장점 때문에 대부분 스마트폰에 적용되고 있다. 그렇지만 신호에 반응하는 주파수 대역이 낮고 사용전압이 높아야 한다는 단점이 있다. 연구팀은 은 나노섬유와 은 나노와이어를 결합해 전기 전도도와 센서 민감도까지 동시에 높임으로써 기존 정전식 지문인식 기술의 단점을 보완하는 데 성공했다. ●빛으로 알츠하이머 치료 대구가톨릭대 의대 김종기 교수팀은 투과성 양성자를 이용해 알츠하이머 치매의 독성물질을 제거하고 분해하는 기술을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구 결과는 방사성 재료 공학 분야 국제학술지 ‘MRS 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 알츠하이머 치매는 베타아밀로이드 단백질과 타우 단백질이 뇌에 침착되면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 투과성이 있는 양성자를 쪼여 정상 뇌세포에는 손상을 입히지 않고 베타아밀로이드 단백질 신경독성을 제거하는 ‘쿨롱 나노킬레이트’ 치료법을 개발했다.

인체에 있는 철(Fe) 농도를 조절해 식중독균인 ‘살모넬라균’의 감염을 억제하는 연구결과가 나와 관심을 끌고 있다. 최현일 교수(전남대 의대 미생물학교실)· 민정준 교수(화순전남대병원 핵의학과) 연구팀은 철 대사를 조절해 세균감염과 패혈증을 치료할 수 있는 새로운 개념의 감염제어법에 관한 논문을 최근 발표했다. 이 논문은 저명한 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에도 게재됐다. 연구팀은 세포막의 단백질인 FPN1을 통해 세포 내외의 철농도를 조절하는 ‘헵시딘’이라는 호르몬에 주목했다. 헵시딘이 살모넬라가 증식하는 대식세포내 소기관(SCV)에도 작용, 철농도가 조절됨을 밝혀냈다. 헵시딘에 의한 철 대사 조절은 항균작용을 하는 활성산소(ROS)의 생성과 연관이 있다는 점도 규명했다. 연구에 따르면 헵시딘에 의해 대식세포내 소기관 안의 철 농도가 감소하면 대식세포에서 활성산소 생성이 막혀 살모넬라가 활발히 증식했다. 반면 동물감염실험에서 헵시딘 발현 억제제인 GSK5182를 주입하면 활성산소가 증가돼 살모넬라를 효과적으로 사멸시켰다. 최 교수는 “병원균과 숙주 모두에게 중요한 핵심 공유인자로서 철 성분의 중요성을 규명해 세균감염에 대한 새로운 이론을 제시했다”며 “이를 바탕으로 신개념의 비항생제성 감염치료제와 치료보조제가 개발될 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다. 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원으로 이뤄졌다. 화순 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

여성에게서 가장 많이 발생하는 암 중 하나인 유방암은 다른 암과 마찬가지로 조기 발견시 5년 생존율이 100%에 가깝지만 발견이 늦어질 수록 생존율이 낮아진다. 특히 말기에 해당하는 4기에 발견되면 생존율이 20%에 못미칠 정도로 치명적이다. 국내 연구진이 난치성 유방암을 조기에 진단하는 한편 표적치료 효과를 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 강주현, 김광일, 우상근 박사 공동연구팀은 유방암 정밀 진단과 표적치료 효과를 예측할 수 있는 새로운 형태의 양전자방출단층촬영(PET)용 방사선의약품을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 원자력의학 분야 국제학술지 ‘핵의학’ 최신호에 실렸다. PET는 양전자를 방출하는 방사선물질을 붙인 의약품을 인체에 주사한 뒤 체내에서 방사능 분포를 재구성해 암 등 각종 질환을 진단하는 첨단 영상진단 기술이다. 유방암 중 특히 악성 유방암은 HER2라는 세포막 단백질 때문에 생기는데 이를 표적으로 하는 ‘트라스투주맙’이라는 표적치료제가 나와 치료성적이 좋아지고 있기는 하지만 HER2로 인한 유방암인지를 확인하기 위해 별도로 조직검사를 시행해야 하는 번거로움이 있다. 연구팀은 PET 검사로 HER2 발현 여부를 확인하고 HER2 때문인 것이 확인되면 트라스투주맙 치료효과를 높일 수 있는 방사성동위원소 구리-64를 붙인 신규방사성의약품을 개발했다. 연구팀은 사람의 유방암 세포를 이식한 종양 쥐모델에 이번에 개발한 방사성의약품을 주사해 HER2 발현 여부를 확인하는 한편 치료용 방사성의약품을 얼마나 활용해 치료해야 하는지에 대한 것도 예측할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 특히 유방암 조직에만 특이적으로 반응해 간이나 심장, 비장 등 다른 정상조직에서 방사선량이 검출되지 않는 것도 확인됐다. 연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 HER2 발현 악성유방암에 대한 진단과 치료까지 맞춤형 정밀의료 기술로 난치성 유방암 환자의 생존율을 높일 수 있게 될 것“이라며 “이번 기술을 활용해 기존 항암제와 다른 치료기전을 갖는 효과적 항암제 개발도 진행 중”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여성에게서 가장 많이 발생하는 암 중 하나인 유방암은 다른 암과 마찬가지로 조기 발견시 5년 생존율이 100%에 가깝지만 발견이 늦어질 수록 생존율이 낮아진다. 특히 말기에 해당하는 4기에 발견되면 생존율이 20%에 못미칠 정도로 치명적이다. 국내 연구진이 난치성 유방암을 조기에 진단하는 한편 표적치료 효과를 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 강주현, 김광일, 우상근 박사 공동연구팀은 유방암 정밀 진단과 표적치료 효과를 예측할 수 있는 새로운 형태의 양전자방출단층촬영(PET)용 방사선의약품을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 원자력의학 분야 국제학술지 ‘핵의학’ 최신호에 실렸다. PET는 양전자를 방출하는 방사선물질을 붙인 의약품을 인체에 주사한 뒤 체내에서 방사능 분포를 재구성해 암 등 각종 질환을 진단하는 첨단 영상진단 기술이다. 유방암 중 특히 악성 유방암은 HER2라는 세포막 단백질 때문에 생기는데 이를 표적으로 하는 ‘트라스투주맙’이라는 표적치료제가 나와 치료성적이 좋아지고 있기는 하지만 HER2로 인한 유방암인지를 확인하기 위해 별도로 조직검사를 시행해야 하는 번거로움이 있다. 연구팀은 PET 검사로 HER2 발현 여부를 확인하고 HER2 때문인 것이 확인되면 트라스투주맙 치료효과를 높일 수 있는 방사성동위원소 구리-64를 붙인 신규방사성의약품을 개발했다. 연구팀은 사람의 유방암 세포를 이식한 종양 쥐모델에 이번에 개발한 방사성의약품을 주사해 HER2 발현 여부를 확인하는 한편 치료용 방사성의약품을 얼마나 활용해 치료해야 하는지에 대한 것도 예측할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 특히 유방암 조직에만 특이적으로 반응해 간이나 심장, 비장 등 다른 정상조직에서 방사선량이 검출되지 않는 것도 확인됐다. 연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 HER2 발현 악성유방암에 대한 진단과 치료까지 맞춤형 정밀의료 기술로 난치성 유방암 환자의 생존율을 높일 수 있게 될 것“이라며 “이번 기술을 활용해 기존 항암제와 다른 치료기전을 갖는 효과적 항암제 개발도 진행 중”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여성에게서 가장 많이 발생하는 암 중 하나인 유방암은 다른 암과 마찬가지로 조기 발견시 5년 생존율이 100%에 가깝지만 발견이 늦어질 수록 생존율이 낮아진다. 특히 말기에 해당하는 4기에 발견시에는 생존율이 20%에 못미칠 정도로 치명적이다.국내 연구진이 난치성 유방암을 조기에 진단하는 한편 표적치료 효과를 사전에 예측할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력의학원 방사선의학연구소 강주현, 김광일, 우상근 박사 공동연구팀은 유방암 정밀 진단과 표적치료 효과를 예측할 수 있는 새로운 형태의 양전자방출단층촬영(PET)용 방사선의약품을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 원자력의학 분야 국제학술지 ‘핵의학’ 최신호에 실렸다. PET는 양전자를 방출하는 방사선물질을 붙인 의약품을 인체에 주사한 뒤 체내에서 방사능 분포를 재구성해 암 등 각종 질환을 진단하는 첨단 영상진단 기술이다. 유방암 중 특히 악성 유방암은 HER2라는 세포막 단백질 때문에 생기는데 이를 표적으로 하는 ‘트라스투주맙’이라는 표적치료제가 나와 치료성적이 좋아지고 있기는 하지만 HER2로 인한 유방암인지를 확인하기 위해 별도로 조직검사를 시행해야 하는 번거로움이 있다. 연구팀은 PET 검사로 HER2 발현 여부를 확인하고 HER2 때문인 것이 확인되면 트라스투주맙 치료효과를 높일 수 있는 방사성동위원소 구리-64를 붙인 신규방사성의약품을 개발했다. 연구팀은 사람의 유방암 세포를 이식한 종양 쥐모델에 이번에 개발한 방사성의약품을 주사해 HER2 발현 여부를 확인하는 한편 치료용 방사성의약품을 얼마나 활용해 치료해야 하는지에 대한 것도 예측할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 특히 유방암 조직에만 특이적으로 반응해 간이나 심장, 비장 등 다른 정상조직에서 방사선량이 검출되지 않는 것도 확인됐다. 연구팀 관계자는 “이번 연구를 통해 HER2 발현 악성유방암에 대한 진단과 치료까지 맞춤형 정밀의료 기술로 난치성 유방암 환자의 생존율을 높일 수 있게 될 것“이라며 “이번 기술을 활용해 기존 항암제와 다른 치료기전을 갖는 효과적 항암제 개발도 진행 중”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김진수(서울대 화학과 교수) 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장과 김빛내리(서울대 생명과학부 석좌교수) IBS RNA연구단장이 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자 특별판에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’으로 선정됐다.‘게놈 에디터’ 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는 데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀 질병을 치료하기 위한 연구 성과들을 발표했다. ‘RNA 탐구자’ 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구 성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만 해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구 분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김빛내리 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성 과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr