21세기 최고의 발명품으로 불리는 ‘스마트폰’의 기능은 사실 완전히 새로운 것은 아니었다. 무선 전화, 문자 메시지, 카메라, 무선 인터넷, 터치 스크린 등 우리가 평소에 사용하던 기능들이 하나의 기기 안에 들어간 것이다. 어떻게 보면 완전히 새로울 것 없었던 스마트폰은 이제 우리 일상에 없어서는 안 되는 존재가 됐다.얼마 전 미국국립암연구소(NCI) 연구진이 스마트폰처럼 여러 방법을 합친 암 치료법이 매우 효과적이었다는 내용의 연구 결과를 발표했다. 항암치료와 호르몬치료에도 모두 효과가 없었던 한 유방암 환자가 새로운 면역치료법으로 유방암 세포가 사라졌고 22개월이 흐른 뒤에도 재발하지 않았다는 것이다. 하지만 이 면역치료법은 완전히 새로운 치료 전략은 아니었고, 그동안 존재해 왔던 여러 전략을 합친 치료법이었다. 연구 결과의 핵심은 암세포에 돌연변이가 많으면 많을수록 ‘면역 항암제’ 효과가 좋아진다는 것이었다. 면역 항암제란 환자의 면역력을 키워 암세포만 골라 공격하는 치료제다. 암은 유전자 돌연변이에서 시작한다. 만약 암세포가 돌연변이를 많이 갖고 있다면 돌연변이로부터 만들어지는 ‘종양 유발 단백질’의 종류도 많아진다. 체내 면역세포들이 종양 유발 단백질 중 하나를 ‘이상 항원’으로 알아보고 정상세포와 구별해 공격할 확률이 높아지는 것이다. 하지만 돌연변이 개수가 단순히 많다는 이유만으로 효과가 높아지는 것은 아니다. 돌연변이로부터 발생한 종양 유발 단백질이 면역세포가 알아볼 수 있는 항원 역할을 할 수 있어야 한다. 이런 종양 유발 단백질을 ‘신항원’이라고 한다. 다르게 해석하면 신항원을 알아보고 공격할 수 있는 면역세포나 림프구도 있어야 한다. NCI 연구진은 돌연변이를 찾아내기 위해 종양 유전자 분석을 하는 동시에 종양 사이에 침범해 있는 ‘종양 침윤 림프구’도 분리했다. 분리한 종양 침윤 림프구 중에서 4개의 돌연변이 단백질에 반응하는 것을 찾을 수 있었다. 종양 침윤 림프구를 실제로 이용하기 위해서는 고개 하나를 더 넘어야 한다. 림프구가 우리 몸 안에 있는 모든 암을 공격하려면 충분한 수의 림프구가 필요하다. 적을 제압하려면 우리 병사가 충분히 있어야 하는 것과 같다. 연구진은 종양 침윤 림프구를 체외에서 증폭해 충분한 수를 얻은 뒤 환자에게 투여했다. 환자의 림프구여서 거부 반응도 없다. 넘어야 할 산은 또 있다. 환자 몸에서 얻은 종양 침윤 림프구는 이미 기능이 억제돼 있다. 종양 침윤 림프구가 적절한 기능을 발휘했다면 암이 자라지 말았어야 한다. 그래서 연구진은 ‘면역 관문 억제제’를 종양 침윤 림프구와 함께 투여해 림프구가 재활성화하도록 했다. 그리고 놀라운 결과를 얻었다. 이후 유방암 환자뿐 아니라 간암 환자와 대장암 환자에서도 좋은 결과를 얻었다. 그동안 면역치료가 잘 듣지 않는 것으로 알려진 종양에서 얻은 결과여서 더욱 흥분되는 결과다. 하지만 앞으로 임상 진료에 사용하기에는 넘어야 할 산이 여전히 많다. 각 과정을 이용하려면 많은 시간과 비용, 적절한 시설, 장비가 필요하다. 그럼에도 불구하고 이 ‘종양 침윤 림프구 입양면역 세포치료법’은 우리가 갖고 있는 다양한 지식을 하나로 엮은 치료법인 동시에 새로운 치료법이다. 그리고 지금까지 보여 준 성과만으로도 앞으로 큰 기대를 갖게 한다. 세계에서 가장 많이 사용하는 스마트폰인 ‘아이폰’을 만든 스티브 잡스는 이렇게 말했다. “창조는 단순히 여러 가지 요소를 하나로 연결하는 것이다.”

토끼와 당근은 뗄래에 뗄 수 없다. 그런데 흔히 토끼는 당근을 먹는다고 생각하지만, 사람들의 착각이라는 수의사들의 지적이 나와 토끼 주인들이 혼란스러워 하고 있다는 소식이다. 영국 수의사협회(BVA)는 토끼 주간을 맞아 올바른 식단 원칙을 권고하면서, 토끼에게 당근이 나쁘다고 경고했다고 영국 일간지 익스프레스가 지난 5일(현지시간) 보도했다. 사람들은 토끼에게 채소가 좋다고 착각하지만, 토끼에게 채소는 ‘슈퍼푸드’가 아니라고 지적했다. 특히 당근은 토끼에게 먹이기엔 당분이 너무 많아, 특별한 간식으로 가끔 주는 것이 바람직하다고 권고했다. BVA가 수의사들을 상대로 실시한 설문조사 결과에 따르면, 반려동물 토끼의 6대 건강 문제 중 5가지는 식단 때문이라고 수의사들은 응답했다. 영국에서 주인이 토끼의 식단에 대해 잘 모르는 탓에 반려동물로 키우는 토끼 150만 마리의 90% 가까이가 심각한 영양 문제를 가졌다고 한다. 그래서 이 오해와 편견은 토끼의 영양실조, 비만, 소화기 질환, 치아 질환 등으로 이어진다. 올바른 식단으로 바꾸면, 6대 질병 중 5가지 질병들을 충분히 예방할 수 있다며, BVA는 토끼 주인들에게 올바른 식단 원칙 5가지를 조언했다. 1. 토끼 식단의 80%는 양질의 건초와 풀로 채워야 한다. 그래야 토끼 이빨이 정확한 형태와 길이로 유지되고, 소화기 질병을 예방할 수 있다. 2. 통곡물, 건과일, 견과류를 혼합한 시리얼인 “뮤즐리(muesli)”를 치워라. 특히 BVA는 올해 토끼 뮤즐리 유행을 우려해 뮤즐리 지양 캠페인을 벌였다. 주인들은 토끼 사료보다 다채로운 시리얼 믹스가 더 영양가 높은 식단이라고 착각한다. 그러나 뮤즐리는 편식, 비만, 치과 질환 등으로 이어지는 ‘나쁜 식단’이라고 한다. 3. 만화나 동화에서 토끼는 당근을 먹는다. 그래서 많은 사람들이 토끼의 주식을 당근으로 착각한다. 그러나 당근에 당분이 너무 많은 것이 문제다. 당근은 토끼에게 간식이 될 수 있지만, 밥이 될 순 없다. 껍질을 벗긴 당근보다 껍질과 줄기가 달린 당근이 더 좋다. 4. 채소와 식물은 토끼 식단의 15%를 차지하도록 구성해야 한다. 호박 종류인 주키니, 어린 양배추, 브로콜리, 케일(curly kale), 민들레, 우엉 등도 좋다. 바질이나 파슬리 같은 향초도 괜찮다. 다만 락투카리움(lactucarium)이 함유된 상추 종류는 너무 많이 먹이면 위험하다. 5. 토끼가 자기 배설물을 먹어도 걱정할 필요 없다. 토끼 똥 안에는 단백질, 지방산, 미네랄이 함유돼 있다. 노트펫(notepet.co.kr)

정부가 인공지능(AI)과 빅데이터 기술을 활용해 신약개발 기간을 획기적으로 단축시키는 기술 개발에 착수한다. 과학기술정보통신부는 광주과학기술원(GIST), 경상대, 이화여대, 한국화학연구원의 전문연구자가 참여하는 연구팀을 구성해 신약개발 후보 물질을 빠르게 찾아낼 수 있는 ‘인공지능-빅데이터 플랫폼 구축’에 나선다고 7일 밝혔다. 우선 한국화학연구원은 한국화합물은행이 보유하고 있는 약 55만종의 화합물 정보와 해외 공개 데이터베이스를 활용해 인공지능이 스스로 학습하는 ‘화합물 빅데이터’를 구축할 계획이다. 여기에는 화합물별 특징과 약효, 독성 등의 연구데이터가 모두 포함된다. GIST는 이렇게 구축된 빅데이터로 질병 유발 단백질을 제어할 수 있는 약물 분자구조를 예측하거나 기존 화합물로 치료가 가능한 새로운 단백질을 찾는 기술을 개발하게 된다. 협심증 치료제로 개발된 비아그라가 혈관확장과 혈류량을 증가시킨다는 사실이 알려지면서 발기부전 치료제로 사용되는 것처럼 기존 약물의 화학구조를 변형시켜 새로운 질환 치료제로 사용할 수 있는 가능성을 예측하는 식이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

알츠하이머병을 막으려면 더 잘 자고 더 운동해야 하며, 술은 거의 마시지 않는 게 중요하다고 영국의 한 과학자가 조언하고 나섰다. 6일(현지시간) 영국 일간 텔레그래프 등 현지언론에 따르면, 유니버시티칼리지런던(UCL)의 이언 해리슨 박사는 이날 첼튼엄 과학축제에서 위와 같이 밝혔다. 해리슨 박사는 현재 동료 연구자들과 함께 치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌 질환인 알츠하이머병에 관한 연구를 진행하고 있다. 이들 연구자는 수면과 운동, 그리고 소량의 알코올이라는 이색 조합이 알츠하이머병의 주된 원인인 독성 단백질 축적을 제거하는 ‘자정 작용’을 활성화한다는 사실을 발견했다. 비록 이 연구는 쥐를 대상으로 했지만, 뇌의 자정 작용이 인간의 뇌에서 어떻게 일어나는지 살필 수 있으므로 획기적인 발견으로 여겨진다. 이날 해리슨 박사는 “충분한 잠과 운동을 통한 심장박동수 상승, 그리고 하루 와인 25㎖를 마시면 뇌의 자정 작용을 자극할 수 있다”고 말했다. 이들 연구자는 과거 뇌에서 노폐물 배출에 중요한 역할을 하는 뇌척수액이 수면 시 내부로 더 깊이 침투해 뇌의 자정 작용을 더욱 효과적으로 만드는 것을 발견했다. 그리고 이제는 인간의 뇌에서 노폐물을 제거하는 ‘글림프’(뇌 신경교 림프) 시스템의 중단을 막는 방법을 찾는 데 초점을 맞추고 있다. 해리슨 박사는 “2년 전 우리는 쥐들이 자고 있을 때와 깨어 있을 때의 뇌를 연구한 논문을 발표했다”면서 “우리는 쥐의 뇌척수액에 염료를 주입해 어디로 흘러가는지 관찰했다”고 말했다. 이와 함께 “깨어 있던 쥐들의 경우 뇌척수액은 뇌 조직 깊숙이 들어가지 못했지만 자고 있던 쥐들의 경우 뇌척수액은 뇌 속으로 더 깊이 들어갔다”고 말했다. 뇌척수액은 뇌의 노폐물을 제거하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 잘 알려졌는데 뇌척수액이 내부로 깊숙이 도달할수록 자정 작용이 더 잘 이뤄진다고 한다. 해리슨 박사는 “잠이 든 쥐들의 글림프 시스템은 깨어있는 쥐들의 것보다 60% 더 활동적이었다. 이는 이 시스템이 수면 중 활성화한다는 훌륭한 증거”라면서 “이를 고려하면 우리는 모두 지금보다 더 자야 한다”고 말했다. 또 그는 “운동 역시 뇌척수액이 뇌에 더 잘 침투하는 데 도움을 준다는 증거도 있다”면서 “쥐들이 자발적으로 운동할 때 글림프 시스템의 기능이 매우 증가했는데 이는 심장박동수가 뇌척수액을 뇌 내부로 침투시키는 데 도움이 된 것으로 추정된다”고 설명했다. 이밖에도 연구진은 쥐들에게 30일 동안 낮은 수준부터 높은 수준까지 다양한 범위의 알코올을 투여했다. 해리슨 박사는 “낮은 수준의 알코올을 섭취한 쥐들의 자정 작용은 30~40% 증가했는데 이를 인간으로 환산하면 하루 알코올 3분의 1단위”라면서 “반면 중간이나 높은 수준의 알코올은 오히려 역효과를 일으켰다”고 말했다. 또 “이는 와인으로 따지면 하루에 한 모금이 조금 못 되는 25㎖만 마셔야 하는 것”이라면서 “그러므로 더 자고 운동하라”고 말했다. 사진=goodluz / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

앙숙 같기도, 절친 같기도 한 개와 고양이는 식성에서도 큰 차이를 보인다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 오리건주립대학의 진 홀 교수 연구진은 개 17마리와 고양이 27마리 등 총 44마리를 대상으로 실험을 실시했다. 연구진은 이들에게 총 4가지 타입의 먹이를 주고 먹게 했는데, 각각의 먹이는 겉보기엔 맛의 차이를 알 수 없도록 만들어졌다. 4가지 타입의 먹이의 차이점은 영양소다. 각각의 먹이는 고지방, 고탄수화물, 고단백질, 혼합영양소 등 각기 다른 영양소로 만들어졌으며, 연구진은 실험에 이용된 개와 고양이가 어떤 영양소가 더 많이 함유된 먹이를 먹는지 등의 습관을 관찰했다. 그 결과 개의 경우 대사 요구량과 체중을 유지하는데 필요한 모든 칼로리를 섭취하려는 경향이 강한 반면, 고양이의 경우 시간제한을 두지 않았는데도 먹이를 양껏 먹지 않고 음식의 영양소 밀도에 따라 섭취량을 조절함으로서 체중을 유지하는 경향이 강했다. 또 개의 경우 평균적으로 지방에서 41%, 탄수화물에서 36%의 칼로리를 섭취하는 것으로 나타났지만, 고양이는 이 비율이 탄수화물 43%, 단백질 30%로 나타났다. 즉 개는 주로 지방을, 고양이는 탄수화물을 선호하며 이를 통해 신진대사에 필요한 에너지를 얻는다는 것. 이와 별개로 어린 고양이는 나이가 든 고양이에 비해 단백질 섭취를 더 원하는 경향이 강했지만 개의 경우 강아지는 고단백 식품을 그다지 좋아하지 않았다. 오히려 고양이와 반대로 몸집이 크고 무거운 개가 단백질로부터 칼로리를 섭취하려는 성질이 더욱 강했다. 연구진은 “개와 고양이 모두 나이와 몸집에 따라 각기 다른 영양소를 선호하는 모습을 보였다. 이는 이들이 무엇을 선택하고 먹느냐에 따라 생리학적 기본 특성이 달라진다는 것을 의미한다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 영국에서 발행되는 실험생물학 저널(journal of experimental biology) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간은 잡식 동물로 여러 가지 다양한 음식을 먹어야 살 수 있다. 만약 인간이 한 가지 음식만 고집한다면 심각한 영양실조에 빠질 것이다. 하지만 자연계에는 풀만 뜯어먹는 초식 동물처럼 한 가지 종류의 식량에 의존해서 사는 동물들이 흔하다. 물론 식물 안에는 여러 가지 다양한 영양소가 존재할 뿐 아니라 대부분의 동물이 자신이 먹는 먹이에서 필요한 영양분을 합성할 수 있는 능력이 있어 살아가는 데 큰 문제가 없다. 하지만 자연계에는 더 극단적인 사례도 존재한다. 예를 들어 식물 자체가 아니라 식물의 수액을 먹고 사는 진딧물 같은 곤충은 사실 인간의 관점에서 보면 설탕물만 먹고사는 것과 다를 바 없다. 식물의 줄기에서 나오는 수액에는 광합성의 산물인 포도당 같은 탄수화물이 대부분이고 지방이나 단백질은 거의 없다. 이런 먹이 때문에 진딧물 가운데는 남아도는 당분을 분비하는 종류가 많으며 이 당분 때문에 개미 같은 곤충의 보호를 받는다. 아무튼 이들이 탄수화물만 먹고 사는 곤충이기 때문에 과거 생물학자들은 진딧물이 대부분의 단백질을 스스로 합성할 수 있는 능력이 있다고 생각했었다. 하지만 최근 연구 결과는 그런 대사 능력이 없다는 사실을 보여줬다. 그럼에도 이들이 단백질 결핍에 시달리지 않는 이유는 단백질을 합성하는 공생 미생물 덕분이다. 물론 숙주가 할 수 없는 여러 가지 대사 과정을 대신해주는 대신 숙주의 몸속에서 보호를 받는 공생 미생물은 흔하지만, 진딧물 공생 미생물은 아예 숙주 세포 속에서 살아간다는 점이 독특해 생물학자들의 주목을 받고 있다. 일반적인 공생 미생물이 소화기관에 존재하는 것과는 달리 이 공생 미생물은 박테리오사이트(Bacteriocyte)라는 특화된 세포 안에 들어가 살아간다. 흥미롭게도 이 공생 미생물은 진딧물이 섭취하는 극소량의 질소만 가지고 아미노산을 합성한다. 이 비결을 알기 위해 미국 캘리포니아 대학의 앨리슨 한센 교수와 대학원생인 김도협은 진딧물의 유전자를 조사했다. 그 결과 진딧물은 DNA 메틸화를 통해 질소가 매우 적은 식물의 수액에서도 효과적으로 아미노산과 질소 자원을 활용할 수 있는 것으로 나타났다. DNA 메틸화는 DNA 자체의 염기 서열에는 변화를 주지 않으면서 유전자를 활성화시키거나 비활성화시켜 표현형을 달리 조절한다. 진딧물의 경우 주로 섭취하는 식물의 수액에 맞춰 DNA 메틸화를 통해 적응하는 것으로 나타났다. 이 연구는 작은 곤충 안에도 더 작은 미생물이 공존할 수 있고 이들의 진화 역시 함께 이뤄졌다는 점을 보여준다. 비록 인간의 관점에서는 해충에 가까울지 모르지만, 이들의 생존 방식을 이해하는 것은 생물 진화 과정에서 매우 중요한 미생물과 숙주의 공진화 과정을 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

매년 축산 농가를 시름에 빠뜨리는 조류인플루엔자(AI) 확산 예측을 위해 정부가 6년간 120억원을 투자한다. 과학기술정보통신부는 건국대 수의과대학, 원광대 의대를 중심으로 연구팀을 구성해 주요 AI 발생국과 국제협력 연구에 착수한다고 4일 밝혔다. AI 바이러스는 단백질 구조에 따라 144개 조합이 가능하고 유전적 변이도 잦아 신종, 변종이 쉽게 만들어진다. 더군다나 철새 이동 경로에 따라 중국이나 몽골 등 주변 국가에서 유입되는 경우가 많아 효과적인 방역 대책을 세우기도 쉽지 않다. 이에 따라 정부는 올해부터 2021년까지는 신·변종 AI 발생 국가인 중국, 몽골, 러시아, 베트남 등의 연구기관과 협력관계를 구축해 바이러스 숙주들의 분변 등 시료를 확보하고 이를 분석하는 데 초점을 맞추게 된다. 2022~2023년에는 시료 분석으로 얻은 유전자 정보로 발생 시간, 장소에 따른 바이러스의 차이점을 찾아낸 뒤 최종적으로 AI 변이지도를 구축할 계획이다. 건국대 팀은 AI 국내 유입 경로와 과정에 대한 시뮬레이션 제작에, 원광대 팀은 사람에게 전이될 가능성이 높은 AI 변이 연구에 주력하게 된다. 정부는 이 같은 선제적 조치를 통해 주변국에서 AI가 발생했을 때 저병원성, 고병원성 여부를 신속히 판별하고 바이러스 유형에 적합한 백신을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김정원 과기부 기초원천연구정책관은 “AI는 국내 발생보다 외국 유입이 더 많기 때문에 국제 협력연구가 반드시 필요하다”며 “유입 예측으로 국내 대규모 발생이나 토착화 가능성에 선제 대응할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 식물 체내에 에너지 이동통로를 늘려 더 많은 열매를 맺도록 하는 방법을 개발했다.황일두 포스텍 생명과학과 교수팀은 식물이 광합성으로 잎에서 만들어진 영양분을 각 기관으로 전달하는 체관 숫자를 늘리고 줄이는데 관여하는 단백질을 발견했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 지난달 28일에 발행된 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 6월호 표지 논문으로 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 식물 생산성 향상을 위해 단순히 빛과 이산화탄소를 이용해 탄소화합물로 전환하는 광합성량을 늘리는데에만 초점을 맞춰왔다. 그렇지만 광합성 효율을 늘리더라도 생산성 향상으로 연결시킬 수 없다는 문제가 있었다. 연구팀은 애기장대, 담배 같은 관다발 식물들 유전자를 분석해 체관 발달에 관여하는 단백질을 처음으로 발견하고 이 단백질에 우리말로 ‘줄기’라는 이름을 붙였다.줄기 단백질은 체관 발달을 유도하는 특정 RNA가 접혀 있는 구조에 결합함으로써 체관 성장과 발달에 관여한다는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 연구팀은 줄기 단백질이 억제되면 체관 숫자가 크게 증가하는 것을 발견하고 줄기 단백질이 지구 식물 대부분을 차지하는 관다발 식물 진화에 결정적 기능을 했을 것으로 보고 있다. 또 줄기 단백질을 조절해 체관 수를 늘리자 식물 종자의 크기와 무게가 최대 40%까지 증가되는 것을 확인했다. 황 교수는 “이번 연구는 그동안 이론상으로만 제안돼 온 식물 체내 에너지 수송 능력과 생산성 사이의 연관성을 처음으로 증명한 것”이라며 “지구온난화와 기후변화로 인한 식물 생산성 저하 문제도 이번 연구로 해결될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람의 눈과 똑같이 작동하는 인공 소자를 개발하는데 성공했다. 이번 연구는 각종 망막 질환으로 손상된 망막을 대체해 환자들이 정상적인 생활을 하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.서울대 화학생물공학부 박태현 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터 김재헌 박사, 한국기초과학지원연구원 송현석 박사 공동연구팀은 빛과 색까지 구분할 수 있는 인공 망막을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 최신호에 실렸다. 눈은 사람의 가장 중요한 감각 기관 중 하나로 사고나 황반변성, 당뇨성 망막증 등으로 손상될 경우 자칫 시력을 잃게 되는 경우가 많다. 이 때문에 많은 과학자들이 손상된 망막을 대체하기 위한 인공 망막 연구를 활발히 하고 있다. 망막은 원추세포와 간상세포로 구성돼 있다. 여기에는 광수용체 단백질이 있어 가시광선을 흡수해 사물의 색과 명암, 윤곽을 구분할 수 있게 된다. 기존 인공 망막 기술들은 사물의 색이나 명암, 윤곽 등 어느 한쪽 기능에만 치우쳐 실제 사람의 눈과 똑같은 기능을 하지는 못하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 원추세포에 있는 인간 광수용체 단백질 4종류를 세포 내에서 인공 배양하는데 성공했다. 이렇게 만들어진 광수용체 단백질을 연구팀은 전기화학적 성능이 우수한 ‘꿈의 신소재’ 그래핀 위에 겹겹이 쌓아올리는 방식으로 접합시켜 인간 광수용체 단백질을 기반으로 한 인공 생체 소재를 세계 최초로 구현했다. 연구팀이 만든 인공 망막 소자는 가시광선 빛에 대해 사람의 눈이 빛을 감지하는 것과 똑같은 반응을 보이는 것으로 확인됐다. 빛의 삼원색인 빨간색, 초록색, 파란색 빛과 명암을 인지하는 사람의 눈처럼 가시광선을 색깔별로 구분할 수 있다는 설명이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바퀴벌레에서 착유한 우유가 현재 우리가 먹는 일반 우유를 대체하게 된다면 어떨까? 26일(이하 현지시간) 인도 매체 힌두스탄 타임스는 바퀴벌레 우유가 소에서 나오는 우유와 비교해 3배 이상의 영양소를 함유하고 있는 것으로 밝혀져 슈퍼푸드 열풍이 불 수 있다고 보도했다. 인도의 ‘줄기세포 생물학&재생의학연구소’(Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine)는 2년 전부터 다국적 연구팀을 구성해 바퀴벌레 속에 있는 단백질 유전자를 분석하기 시작했다. 연구팀은 호주산 태평양딱정벌레바퀴벌레(Pacific beetle cockroach)인 ‘디플롭테라 푼타타'(Diploptera punctata)란 종을 연구 대상으로 선택했는데, 이 종은 보통 바퀴벌레들과 달리 매우 특이한 번식을 한다. 디플롭테라 푼타타는 알 속에 새끼 혼자 번식할 수 있을만큼 충분한 영양분을 공급하지 않고, 임신 기간 중에 암컷의 배 속에서 새끼들에게 모유를 먹이듯이 특별한 영양분을 공급한다. 연구진은 암컷이 새끼에게 먹이는 ‘젖’을 엑스선 결정 분석법으로 조사해, 그 결정체가 사람들이 먹는 음식과 같은 구조를 지니고 있으며 단백질, 지방, 당을 비롯해 모든 필수 아미노산을 가진 완전 음식에 가깝다는 사실을 밝혀냈다. 연구진은 “곤충들은 우유를 만들지 않지만, 디플롭테라 푼타타는 곤충 체액을 새끼를 위해 쏟아내는 유일한 바퀴벌레다. 그 종에게서 짜낸 모유를 마셔보았고, 맛이 일반우유와 다르지 않았다"면서 "그러나 바퀴벌레가 너무 작아 100g을 만들어내는데 1000마리가 필요하다”고 설명했다. 이어 “재조합 단백질을 생산하기 위한 효모를 얻는데 노력을 기울이고 있는 중”이라며 “특수 효모를 통해 디플롭테라 푼타타 속에 들어있는 단백질 결정체를 대량 복제 생산해 고농축 식품을 만드는데 활용할 계획이다. 이는 미래 식량난 해결에 큰 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 한편 현지언론은 남아프리카 공화국의 구르메 그랍이라는 회사가 이미 사육한 곤충들로 만든 우유인 엔토밀크(Entomilk)를 판매하고 있으며, 고단백질인 함유된 엔토밀크에는 철, 아연, 칼슘과 같은 미네랄이 풍부하다고 전했다. 사진=123rf 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

40~50대 남성이 많이 겪는 통풍(痛風)이 젊은층에서도 가파르게 증가하고 있다. 전반적인 영양 상태가 좋아졌을 뿐만 아니라 ‘치맥’으로 대표되는 술과 육류 섭취의 증가가 원인으로 지목된다. 27일 건강보험심사평가원에 따르면 통풍으로 병원을 찾은 환자는 2012년 26만 5065명에서 지난해 39만 5154명으로 5년 새 49% 증가했다. 환자의 90% 이상(36만 3528명)이 남성이다. 같은 기간 20대 남성은 1만 882명에서 1만 9842명으로 82% 늘었으며, 30대 남성은 3만 7965명에서 6만 3221명으로 67% 증가했다. 환자 수는 40~50대가 많았지만 증가세는 젊은층에서 두드러졌다. 통풍은 체내에서 퓨린이라는 물질의 대사 산물인 요산의 농도가 짙어져 관절의 연골이나 힘줄, 주위 조직에 달라붙으면서 생기는 대사성 질환이다. 주로 엄지발가락 부위에 염증을 유발해 극심한 통증을 동반한다. 심해지면 관절의 변형과 불구로 이어져 신장 질환은 물론 고지혈증이나 중풍을 일으키기도 한다. 퓨린은 소고기, 돼지고기, 닭고기 등 육류에 많이 들어 있다. 젊은층에서 통풍 환자가 느는 것도 이 때문이다. 근육량을 늘리려고 육류 단백질을 집중적으로 섭취하면 통풍의 위험이 커진다. 정재현 고려대 구로병원 류마티스내과 교수는 “맥주와 기름에 튀긴 치킨엔 퓨린 성분이 많아 통풍 환자는 ‘치맥’을 주의하는 게 좋다”며 “통풍 예방을 위해선 절주하고, 술을 마신다면 요산 배출을 위해 수분 섭취를 늘려야 한다”고 조언했다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

국내 연구진이 시스템 생물학 기법을 활용해 식물 노화와 관련된 유전자 간 상호작용을 분석하고 핵심 유전자를 찾아냈다.기초과학연구원(IBS) 식물노화·수명연구단 황대희 부단장팀은 애기장대라는 식물에서 노화 속도 조절에 관여하는 유전자를 찾고 이 유전자들의 관계를 네트워크로 분석하는 데 성공했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 식물의 노화 정도와 형태는 다양한 종류의 유전자가 어떻게 연결되는가에 따라 달라지는데 지금까지 분자유전학적 방법으로 노화 현상을 이해하는 데 한계가 있었다. 이에 연구팀은 유전자나 단백질 간 상호작용을 시간에 따라 분석할 수 있는 기법을 활용했다. 단백질 합성에 관여하는 RNA에 형광 처리를 해 그 밝기에 따라 유전자 발현을 시각적으로 보여 줄 수 있는 이 방법으로 식물 노화에 관여하는 유전자 49종의 상호 관계를 연계 분석했다. 그 결과 다른 유전자들과 가장 상호작용을 많이 하는 유전자 3종을 골라내는 데 성공했다. 이 유전자 3종은 노화를 촉진시키는 활성산소와 살리실산 반응을 억제하는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이들 3종 유전자 중 하나라도 없을 경우 잎이 말라가는 황화현상이 빨라지고 활성산소가 정상 식물보다 급격히 증가하면서 조기 노화 상태를 보인다는 사실을 확인했다. 황대희 부단장은 “식물 노화에 관련된 다양한 유전자들이 시간 변화에 따라 어떻게 네트워크를 구성하고 노화 속도를 조절하는지에 대해 알게 됨에 따라 노화를 늦추거나 촉진시키는 방법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈액형에 따라 성격이 다르다는 이야기에는 특별한 과학적 증거가 없지만, 일부 질병은 특정 혈액형에서 더 잘 생길 수 있다. 예를 들어 몇 년 전 과학자들은 방글라데시에서 유행했던 장독성원소 대장균(enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC) 감염이 혈액형이 A형인 환자에서 특히 더 심한 증상을 일으켰다는 사실을 발견했다. 이 병원성 대장균은 여행자 설사(travelers' diarrhea)의 가장 흔한 원인균으로 모든 사람에서 설사와 장염 증세를 일으킬 수 있지만, A형인 경우 더 심한 장염을 일으켜 심한 경우 마치 콜레라와 비슷한 심각한 설사와 탈수를 유발할 수 있다. 하지만 그 정확한 이유는 알지 못했다. 미국 워싱턴 의대와 존스 홉킨스 대학, 미 국립 보건원 (NIH) 및 해군의학연구소의 연구팀은 그 이유를 알기 위해 네 개의 연구에 참여한 106명의 자원자를 대상으로 장독성원소 대장균의 인체 감염 반응을 조사했다. 자원자들은 심각한 감염 없이 쉽게 치료되긴 했지만, A형인 경우 치료가 필요한 수준의 증상이 나타날 가능성이 높았다. A형 대상자의 경우 10명 중 8명이 치료가 필요했던 반면 다른 혈액형은 절반 정도만 치료가 필요했고 나머지는 증상이 경미하거나 없었다. 그 이유는 이 장독성원소 대장균이 적혈구 표면의 A형 당분자에 잘 붙는 단백질을 만들기 때문이다. 혈액형이란 결국 적혈구 표면의 항원에 따라 결정되는 것인데, 이 항원에 잘 달라붙는 세균이 있다면 조직 침투 시 훨씬 잘 증식해 더 심한 감염을 일으킬 수 있다. 이와 같은 발견은 장독성원소 대장균을 비롯해 장염을 일으키는 세균의 예방 및 치료에 도움을 줄 것으로 기대된다. 예를 들어 박테리아가 달라붙지 못하게 방해하는 약물이나 해당 물질에 대한 백신이 심한 감염을 차단할 수 있다. 이 연구는 A형 혈액형을 지닌 경우 더 심한 장독성원소 대장균 관련 장염이 생길 수 있음을 보여준다. 하지만 사실 다른 혈액형이라고 해서 장염이 생기지 않는 것도 아니다. 여행자 설사를 비롯해 감염성 질환 예방을 위해서는 혈액형과 관계없이 개인위생에 주의할 뿐 아니라 물과 음식을 조심해서 먹는 습관이 필요하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

2주 동안 혼자 지낸 생쥐 새로운 생쥐 오자 공격 성향 특정 유전자·단백질량 급증 # 미셸 공드리, 레오 카락스, 봉준호 감독이 2008년에 만든 ‘도쿄!’라는 연작영화가 있습니다. 그중 봉 감독이 만든 ‘흔들리는 도쿄’ 편에는 은둔형 외톨이 ‘히키코모리’가 등장합니다. 영화에서 히키코모리들은 마지막에 자신만의 세상을 깨고 바깥으로 나옵니다. 그렇지만 현실에서 그들이 자신의 성을 뚫고 나오는 경우는 많지 않다고 합니다. 실제 일본에서는 평균 12년 정도 히키코모리로 사는 경우가 많다는 통계도 있습니다. # 2002년 영화 ‘인섬니아’는 알 파치노가 극단적인 스트레스로 인해 불면증에 빠진 형사로 등장합니다. 불면증이 심해지면 기억력 저하, 면역력 상실은 물론 우울증까지 유발시킨다고 합니다. 이런 불면증은 영화 주인공처럼 외부적 요인으로 인해 생체리듬이 깨지면서 나타나는 증상 중 하나입니다.최근 과학자들이 히키코모리나 왕따 같은 사회적 고립이나 불면증 같은 생체리듬 교란이 뇌를 바꾼다는 충격적인 연구 결과를 발표했습니다. 미국 캘리포니아공과대학(칼텍) 생물학 및 생명공학부, 하워드휴즈 의학연구소 공동연구팀이 사회적 고립이 뇌에 감정과 행동에 관여하는 유전자와 단백질을 과다하게 만들어 내 공격성을 증가시키고 감정적 반응속도까지 늦춰 공감능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 생물학 분야 세계적 학술지 ‘셀’ 17일자에 발표했습니다. 연구팀은 생쥐들을 둘로 나눠 한쪽은 여러 마리가 우리 안에서 함께 생활하도록 하고 다른 한쪽은 한 마리만 우리에 넣고 다른 생쥐들과 접촉하지 못하도록 고립시킨 뒤 2주를 지내도록 했습니다. 2주가 지난 뒤 각각의 우리에 새로운 생쥐를 넣어 어떤 행동을 보이는지 관찰했습니다. 그 결과 여러 마리가 함께 지낸 생쥐들은 외부에서 다른 생쥐가 오더라도 잘 어울렸지만 고립돼 생활한 생쥐는 새로운 생쥐를 공격하는 모습을 보였다고 합니다. 연구팀은 이 생쥐들의 뇌를 조사한 결과 홀로 생활한 생쥐는 다른 생쥐와는 달리 편도체와 시상하부에서 만들어지는 Tac2 유전자와 NkB라는 단백질 양이 급증했다고 합니다. 이들 유전자와 단백질을 억제하는 약물을 주입하면 고립됐던 생쥐도 공격성이 줄고 일반 생쥐들과 비슷해지는 것이 관찰됐다고 합니다. 또 영국 글래스고대, 아일랜드 왕립외과대, 스웨덴 카롤린스카의학연구소 공동연구팀은 생체시계 혼란이 인지기능을 떨어뜨리고 정신질환을 유발시키는 등 뇌를 변화시켜 삶의 질을 떨어뜨린다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘랜싯 정신의학’ 15일자에 발표했습니다. 연구팀은 영국인 약 50만명의 생체정보를 담고 있는 바이오뱅크 정보 중 2013~2015년 9만 1105명의 남녀(37~73세)를 대상으로 생체리듬을 측정한 자료와 정신건강 상태를 스스로 평가하도록 하는 설문조사를 바탕으로 분석했습니다. 그 결과 생체시계가 파괴된 사람은 이전보다 기분 변화가 심하고 신경질적으로 변하고 우울증과 조울증 발생률도 높아졌다는 것을 연구팀은 알게 됐습니다. 정신적으로 문제가 있으니 당연히 행복감도 떨어졌겠지요. 이런 연구결과들을 볼 때마다 ‘닭이 먼저냐, 달걀이 먼저냐’는 문구를 떠올릴 것입니다. 사회적 고립이나 생체시계 교란과 정신적 문제의 선후 관계가 명확하지 않으니까 말입니다. 많은 사람들이 과학을 통해 여러 문제들이 해결되기를 기대합니다. 그렇지만 과학은 명확하게 인과관계를 설명해 주기보다는 두 요인 간 상관관계를 밝혀내는 경우가 더 많습니다. 명확한 인과관계를 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 필요하지요. 생체시계를 혼란에 빠뜨리는 원인은 인공조명이나 과다한 야근, 불필요한 스트레스 등이며 고립 원인 역시 여러 사회적 요인이 있습니다. 이런 문제들은 사회적, 제도적 해결이 과학적 방법보다 더 근본적인 것 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

●대장균 이용해 60종 나노재료 합성 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수와 중앙대 화학과 박태정 교수 공동연구팀은 기존 물리적, 화학적 방법으로 합성할 수 없는 새로운 나노재료를 대장균을 이용해 생물학적으로 합성하는 데 성공하고 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 발표했다. 연구팀은 유전자 재조합 대장균을 이용해 주기율표에 나와 있는 35개 원소로 이뤄진 60가지의 다양한 나노재료를 친환경적으로 합성할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 합성된 60종의 나노재료들은 입자, 막대, 판상형 등 다양한 모양을 가지고 있다. ●분자 단위 물질 비추는 나노등대 연세대 전기전자공학과 김동현 교수팀은 일반 광학현미경에 장착해 분자 단위의 생체물질을 보다 명확히 관찰할 수 있도록 해 주는 나노등대 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’ 22일자 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 현미경에 금속 나노칩을 부착해 등대처럼 거의 모든 부분에 빛을 쪼일 수 있는 다채널 광변조 시스템을 만들었다. 특히 이번 기술은 연구실에서 흔히 사용하는 일반 현미경에 쉽게 접합시킬 수 있기 때문에 바이러스나 단백질은 물론 특정 세포 안에서 움직이는 단분자들을 손쉽게 관찰할 수 있게 해 준다.

브로콜리에 풍부하게 들어있는 성분인 설포라판(sulforaphane)에 알츠하이머 치매를 일으키는 성분을 제거하는 효과가 있다는 실험 결과가 나왔다.서울대 농업생명과학대 이기원 교수와 김지영 연구교수팀은 20일 설포라판을 유전자변형 치매 쥐에 투여하는 실험을 통해 아밀로이드-베타(Aβ)와 타우(τ) 단백질을 제거하고 기억력 손상을 예방한다는 사실을 규명했다고 밝혔다. 이 두 단백질은 알츠하이머 치매를 일으키는 성분으로 알려졌다. 설포라판은 브로콜리, 양배추, 방울다다기양배추, 콜리플라워 등 채소에 많이 들어있는 성분으로 자폐 환자의 행동과 정신분열 환자의 기억력을 개선하는 등 뇌 기능에 영향을 준다는 연구가 발표돼 주목받고 있다. 연구진은 실험에서 유전자변형으로 만든 치매 쥐에게 두 달 동안 주 6일 설포라판(10㎎/㎏)을 먹이고 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마에서의 아밀로이드-베타 단량체와 중합체,타우 단백질의 양 변화를 측정했다. 그 결과 아밀로이드-베타 단량체는 60% 이상, 중합체는 30% 이상 감소했으며, 타우 단백질과 인산화된 타우단 단백질도 70∼80% 줄어든 것으로 확인됐다. 연구진은 또 설포라판의 작용 메커니즘도 밝혀냈다. 설포라판이 아밀로이드-베타와 타우 단백질 제거에 관여하는 ‘CHIP’ 단백질을 유도하기 때문이라는 것이다. 실제로 설포라판을 섭취한 유전자변형 치매 쥐의 해마에서는 CHIP 단백질이 증가했다.설포라판은 또 치매 쥐의 기억력 손상도 막아주는 것으로 나타났다. 설포라판을 먹은 쥐와 먹지 않은 쥐로 공포조절 실험을 한 결과 설포라판을 먹은 쥐는 공포 기억이 유지되는 반면 설포라판을 먹지 않은 쥐는 공포 기억이 손상된 것으로 확인됐다. 김지영 교수는 “설포라판이 들어 있는 십자화과 채료를 이용한 레시피를 개발하고 식사나 간식에 브로콜리 등 채소 등장하는 식문화가 많들어지면 좋겠다”고 말했다. 한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행된 이 연구 결과는 국제학술지 ‘몰레큘러 뉴트리션 & 푸드 리서치(Molecular Nutrition & Food Research,5월 13일)에 게재됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

알츠하이머병이나 파킨슨병 같은 신경퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있는 단백질 축적을 막는 데 도움이 되는 유전자를 과학자들이 발견했다. 미국 과학전문 매체 사이언스데일리는 16일(현지시간) 국제 연구팀이 하나의 특정 유전자가 부적절한 단백질의 비정상적인 생성을 막기 위해 오류를 교정하고 교정하는 데 있어 안전장치처럼 작동하는 것을 발견했다고 전했다. 미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스의 수전 애커먼 교수와 그녀의 동료들은 ‘Ankrd16’(ankyrin repeat domain 16)으로 명명된 특정 유전자가 소뇌피질에 있는 특이한 형태의 신경세포인 푸르키니에 세포의 오류를 교정해 뉴런의 소실을 막는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면, 이런 뉴런에 Ankrd16이 부족하면 아미노산 세린이 부적절하게 활성화해 세린이 단백질에 결합해 응집을 일으킨다. 이에 대해 애커먼 교수는 “쉽게 말하면 Ankrd16은 부적절하게 활성화된 세린을 포획해 세린이 단백질에 부적절하게 통합되는 것을 막는 일종의 스펀지 역할을 하는 것”이라고 설명했다. 일반적으로 푸르키니에 세포에서는 Ankrd16이 부족해 오류 수정이 취약하다. 하지만 Ankrd16을 늘리면 뉴런 소실을 막을 수 있다는 것이다. 연구팀은 “Ankrd16과 같은 변경유전자(주요 유전자의 발현을 여러 가지 정도로 변경하는 유전자)는 소수에 불과해 신경퇴행성 질환의 근본적인 원인을 이해하려면 이를 기반으로 하는 메커니즘을 이해하는 것이 중요하다”고 지적했다. 한편 이번 연구 성과는 세계적 학술지 네이처 최신호(16일자)에 실렸다. 사진=미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

만성적인 외로움이 뇌 생성 화학물질에 변화를 줘 공격성과 두려움을 유발한다는 사실을 과학자들이 밝혀냈다. 미국 캘리포니아공과대(캘텍) 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험연구에서 장기간(2주) 격리된 쥐들은 뇌에서 두려움과 관련한 특정 단백질을 더 많이 생성하는 것을 발견했다. Tac2/NkB로 알려진 이 물질은 동물들이 위협에 훨씬 더 오래 반응하도록 한다. 그런데 겁을 먹거나 위협적인 자극을 받은 쥐들에게 이 물질의 분자를 표적으로 삼는 약물 ‘오사네탄트’를 주사하자 행동이 반대로 변한 것이다. 이는 사별로 스트레스를 받는 사람들이나 폭력적인 행동이 증가한 독방 수감자들을 위한 신약을 개발하는 희망을 안겨준다고 연구진은 말한다. 사실 오사네탄트는 조현병과 심각한 우울증의 잠재적 치료제로 개발됐다. 이 약물은 임상시험에서 사람에게 안전한 것으로 확인됐지만, 효과는 없었다. 공동저자인 데이비드 앤더슨 박사는 “이번 연구는 독방 감금뿐만 아니라 사별 스트레스 또는 다른 유형의 스트레스에서 사회적 고립의 영향과 관련한 다른 정신질환을 치료하기 위해 이 약물을 재사용할 가능성을 제기한다”고 말했다. 또 그는 “사회적 고립은 쥐들에게 극도의 스트레스를 주는 경험이 돼므로 쥐는 외로움을 분석하는 데 훌륭한 동물 모델이 된다”면서 “쥐는 불안할 때 일반적으로 다양한 부정적 자극에 훨씬 더 크게 반응하고 이런 행동은 오랫동안 이어진다”고 말했다. 연구진은 이번 결과가 만성 외로움이 뇌를 난해한 방법으로 변하게 하는 메커니즘(기전) 중 하나를 밝혀준다고 말했다. 이번 연구는 Tac2/NkB가 초파리의 공격성을 높여 사회적 고립을 초래하는 것을 처음 발견한 초기 연구 이후 진행됐다. 또 이 연구는 뇌 가소성(brain plasticity)으로 알려진 현상인 뇌가 환경 변화에 적응하는 능력을 강조한다. 기존 연구에서는 장기적인 외로움이 사람들의 뇌에 변화를 일으켜 다른 사람들과의 관계를 덜 맺게 할 수 있는 것으로 나타났다. 한편 이번 연구 결과는 세계적 학술지 셀(Cell) 최신호에 게재됐다. 사진=ryanking999 / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 와인의 떫은맛을 내는 타닌산(酸)을 이용해 심혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.카이스트 화학과 이해신 교수와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 김기석 박사 공동연구팀은 타닌산을 이용한 정맥주사만으로도 약물을 심장 조직까지 제대로 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 최신호에 실렸다. 관상동맥경화증이나 심근경색 등 심혈관계 질환은 국내 사망원인 2위다. 이를 치료하기 위한 화학물질이나 치료용 단백질이 개발되고 있지만 정맥주사로 투여됐을 때 심장까지 가는 과정에서 효율이 급격히 떨어진다는 단점이 있다. 이 때문에 카테터나 스텐트 삽입 또는 외과수술을 통한 치료가 많아 환자들의 불편은 여전하다. 이에 연구팀은 과일껍질이나 견과류, 카카오, 와인 등에 존재하는 타닌산을 치료용 단백질, 펩타이드 같은 약물과 혼합해 입자화하는 기술을 개발했다. 일종의 분자 수준의 코팅법이다. 타닌산과 치료용 단백질을 혼합한 약물은 치료용 단백질만 주사했을 때와는 달리 5일 이상 혈관 내에서 순환하면서 치료 효과를 보이는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 심근경색을 유발시킨 생쥐에게 이번 방법을 적용해 본 결과 정맥주사만으로도 심근경색 부위가 작아졌고 정상에 가깝게 증상이 호전되는 것을 볼 수 있었다. 이 교수는 “이번 기술은 약물을 심장까지 효율적으로 전달하는 기술로 기존에 나와 있는 약물들도 개량해 사용할 수 있는 획기적인 방법”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 와인의 떫은 맛을 내는 탄닌산(酸)을 이용해 심혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.카이스트 화학과 이해신 교수와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 김기석 박사 공동연구팀은 탄닌산을 이용해 정맥주사만으로도 약물을 심장조직까지 효과적으로 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 최신호에 실렸다. 관상동맥경화증이나 심근경색 등 심혈관계 질환은 국내 사망원인 2위를 기록한다. 이를 치료하기 위한 화학물질이나 치료용 단백질이 개발되고 있지만 정맥주사로 투여됐을 때 심장까지 가는 과정에서 효율이 급격히 떨어진다는 단점이 있다. 이 때문에 카테터나 스텐트 삽입이나 외과수술에 여전히 의존하고 있어 환자들의 불편은 여전하다.이에 연구팀은 과일껍질이나 견과류, 카카오, 와인 등에 존재하는 탄닌산을 치료용 단백질, 펩타이드 같은 약물과 혼합시켜 입자화하는 기술을 개발했다. 일종의 분자수준에서 코팅법이다. 탄닌산과 치료용 단백질을 혼합한 약물은 치료용 단백질만 주사했을 때와는 달리 5일 이상 혈관 내에서 순환하면서 치료효과를 보이는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 심근경색을 유발시킨 생쥐에게 이번 방법을 적용해본 결과 정맥주사만으로도 심근경색 부위가 작아졌고 정상에 가깝게 증상이 호전되는 것을 볼 수 있었다. 이해신 카이스트 교수는 “지금까지 심장질환 치료약물은 많이 나왔음에도 불구하고 약물을 심장까지 효율적으로 전달하지는 못했다”라며 “이번 기술은 약물을 심장까지 효율적으로 전달하는 기술로 기존에 나와있는 약물들도 개량해 사용할 수 있는 획기적인 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr