지난해 우리나라 65세 이상의 인구가 전체의 14%를 넘으면서 공식적으로 ‘고령사회’에 접어들었다. 유엔의 기준에 따르면 65세 이상 인구가 7%면 고령화사회, 14%를 넘으면 고령사회 그리고 20%를 넘게 되면 초고령사회라고 한다. 노인 인구 급증에 따라 최근 치매에 대한 관심이 높아지고 있다. 치매는 암과 함께 국민이 가장 두려워하는 양대 질환이 됐다. 치매는 어떻게 생기며 뇌에서는 어떠한 변화가 일어나는 것일까. 알츠하이머병은 치매와 동의어처럼 쓰이고 있지만 치매를 일으키는 원인 질환 중 하나다. 중앙치매센터 자료에 따르면 치매 환자의 71%가 알츠하이머병으로 인한 치매이고 17%는 혈관성질환에 따른 치매다. 이런 이유로 알츠하이머병에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다. 이번 칼럼에서는 알츠하이머병을 중심으로 알아보고자 한다. 치매가 걸리기 전부터 우리 뇌에는 ‘아밀로이드베타’라는 물질이 축적되기 시작한다. 아밀로이드베타 중에서도 ‘아밀로이드베타 42’는 뇌에 독성을 나타내 신경세포 신호 전달에 이상을 일으킨다. 치매에 걸린 뇌조직에서 특징적으로 관찰되는 두 가지 소견 중 하나가 바로 이 아밀로이드베타가 점차 뭉쳐지면서 큰 덩어리를 이루는 ‘노인반’이다. 두 번째 특징적인 소견은 죽은 신경세포의 잔재인 ‘신경섬유덩어리’다. 정상적인 상태에서는 신경세포인 뉴런에서 골격 역할을 하는 ‘미세소관’이 ‘타우단백질’에 의해 안정화된다. 타우단백에 변성이 일어나 미세소관에서 떨어져 나가면 미세소관이 불안정해져 흩어지고 세포가 죽게 된다. 이런 변화가 순차적으로 일어나면서 기억력장애 등의 증상이 시작되고 서서히 알츠하이머병으로 진행된다. 안타까운 점은 질병의 진행 과정이 점차 밝혀지고 있으나 아직 이런 원리를 치료에 활용하진 못하고 있다는 것이다. 최근 아밀로이드베타의 축적을 막을 수 있는 치료제 개발에 잇따라 실패하면서 새로운 치료법 개발의 필요성이 높아지고 있다. 비약물적으로 아밀로이드베타를 줄이는 방식이나 타우단백질을 타깃으로 하는 치료법 등에서 새로운 가능성을 찾아볼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 리후에이 차이 미국 매사추세츠 공대(MIT) 교수팀은 생쥐 실험에서 40㎐의 빛으로 뇌신경을 자극해 아밀로이드베타의 양을 줄이는 방법을 발견하고 네이처지에 보고했다. 완전히 새로운 접근법으로 아밀로이드베타를 감소시킬 수 있는 가능성을 열어 주었다는 점에서 높이 평가받고 있다. 한편 뇌 속에 축적된 아밀로이드베타가 잠을 자는 동안 효과적으로 배출된다는 사실이 동물실험을 통해 밝혀지면서 치매와 수면의 관계에도 관심이 높아지고 있다. 사람을 대상으로 한 연구 결과도 나왔다. 프라샨티 베무리 미국 메이요클리닉 교수팀은 70세 이상 노인 283명을 조사해 주간 졸림증이 있는 환자군이 대조군에 비해 아밀로이드베타 양이 유의미하게 높다는 사실을 발견했다. 연구 결과는 미국 의사협회 학술지 ‘신경학’에 보고했다. 건강한 수면 습관을 갖는 것이 아밀로이드베타의 축적을 막을 수 있는 예방법이 될 수 있다는 것을 지지하는 중요한 연구 결과임이 틀림없다. 우리나라 치매환자 증가 속도는 매우 가파르다. 현재 61만명을 넘었고 2025년 100만명, 2043년 200만명에 이를 것으로 추산된다. 이런 상황에서 치매에 대한 국가적인 관심과 노력은 반가운 일이다. 새로운 예방법과 치료법 개발을 위한 기초의학 연구가 활성화돼 치매를 관리 가능한 질병으로 인식할 날이 오길 기대한다.

한국야쿠르트가 자사 우유 브랜드 ‘내추럴플랜’을 리뉴얼해 국내 우유 시장 공략에 나선다. 제품마다 몸에 좋은 성분을 첨가해 기능을 한층 강화한 것이 특징이다. ‘내추럴플랜 클래식’ 3종에는 면역력에 좋은 아연을 첨가했다. 우유 본연의 영양소에 기초 영양소인 아연까지 한 번에 섭취할 수 있도록 기능성을 강화한 것이다. 여기에 초음파 및 진공 공법을 이용, 원유 속 산소를 최대한 제거해 우유 본연의 맛을 살려 냈다.우유를 잘 소화하지 못하는 소비자를 위한 제품도 선보였다. ‘내추럴플랜 클래식 저지방’ 2종은 효소로 유당을 분해해 우유를 먹으면 배가 아픈 소비자들도 부담 없이 즐길 수 있다. 지방을 44%(200㎖ 제품 기준) 줄인 것도 장점이다. ‘내추럴플랜 검은콩’은 필수아미노산이 풍부한 검은콩과 슈퍼푸드 3종인 렌틸콩, 귀리, 퀴노아를 첨가했다. 우유 단백질을 추가하고 지방을 낮춰 간편하게 영양을 챙길 수 있도록 했다. 300㎖로 용량도 넉넉해 직장인이나 학생들의 아침 식사로 추천할 만하다. 김동주 한국야쿠르트 마케팅이사는 “우유 본연의 맛과 신선함은 물론 기능성까지 한 팩에 담아냈다”면서 “맛과 건강을 추구하는 소비자를 만족시킬 수 있도록 지속적으로 품질을 개선해 나갈 것”이라고 말했다. 주문 신청은 야쿠르트 아줌마 또는 하이프레시(www.hyfresh.co.kr)로 할 수 있다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr

1986년 스위스 취리히 호수 바닥에서 발견된 휘발유 만드는 세균의 비밀이 30여년이 지난 뒤 마침내 밝혀졌다.미국 에너지부(DOE) 산하 바이오에너지연구소(JBEI), 로렌스 버클리 국립연구소, 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), 대만 타이페이 의과대학, 덴마크 공과대학 공동연구팀은 메타유전체학과 생화학 기법을 활용해 세균이 어떻게 휘발유를 스스로 만들어 낼 수 있는지에 대한 메커니즘을 밝혀내고 화학공학 분야 국제학술지 ‘네이처 화학생물학’ 19일자(현지시간)에 발표했다. 1986년 스위스 미생물학자들은 취리히 호수 바닥에서 휘발유 성분 중 하나인 톨루엔을 스스로 만들어 내는 세균을 발견했다. ‘톨루모나스 아우엔시스’라고 이름붙여진 이 세균은 단백질을 가수분해해서 나오는 아미노산 중 하나인 페닐알라닌과 페닐계 전구물질을 톨루엔으로 전환시킨다. 이런 특성 때문에 ‘세균을 많이 배양한다면 연료를 생산할 수 있을 것’이라는 전망까지 제시되면서 많은 과학자들은 세균이 톨루엔을 만들어 내는 원리를 밝혀내기 위해 다양한 노력을 기울였다. 그렇지만 톨루모나스는 실험실에서 배양하기 까다로와 지금까지 생성 원리가 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 톨루모나스 만큼은 아니지만 소량의 톨루엔을 만들어 내는 세균을 버클리 틸덴 국립공원 한 호수 바닥 진흙에서 발견했다. 연구팀은 이 세균의 유전자를 검사해 톨루엔 생성에 관여할 것으로 보이는 유전자 600개를 골라냈다. 그 다음 이 유전자들을 정밀분석한 결과 ‘GREs’라는 유전자가 톨루엔 생성에 관여한다는 것을 확인했다. 연구팀은 실험을 통해 GREs 유전자가 톨루엔을 만든다는 것을 알게 됐다. 연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 배양하기 쉬운 다른 미생물 유전자를 변형시켜 톨루모나스처럼 톨루엔을 생산할 수 있도록 하는 연구에 착수했다. 해리 벨러 로렌스 버클리 국립연구소 지구환경과학부 박사는 “톨루모나스가 톨루엔을 만들어 내는 이유는 경쟁관계에 있는 다른 세균들을 물리치기 위한 것과 세균이 에너지를 만들어 내기 위한 두 가지 이유 때문일 것”이라고 설명했다. 그는 또 “아직은 자연에서 합성된 톨루엔보다 원유에서 뽑아낸 톨루엔이 훨씬 저렴하기 때문에 톨루엔을 만들어 내는 미생물이 탄생하더라도 시장성을 갖추기는 어려울 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오리너구리(platypus)는 오리 같은 주둥이와 털이 있는 몸을 지니고 알을 낳는 기이한 생물체다. 처음에 이 생물의 표본을 본 과학자들은 누군가 장난을 친 것으로 생각했을 정도다. 오리너구리는 이름과는 달리 오리나 너구리 모두와 근연 관계가 없으며 단공류(monotremes)라는 가장 원시적인 포유류의 일종이다. 이들은 이미 중생대에 다른 포유류와 분리되어 독자적으로 진화했으며, 초기 포유류의 원시적인 특징을 지닌 채 살아가고 있다. 흥미로운 사실은 이들의 독특한 생활방식 덕분에 여러 가지 유용한 신물질을 많이 가지고 있다는 점이다. 최근 호주 연방 과학원과 디킨 대학교의 과학자들은 오리너구리의 젖에서 매우 독특한 항생물질을 찾아냈다. 오리너구리는 원시적인 포유류로 젖을 먹이긴 하지만, 태반류처럼 잘 발달된 젖꼭지가 없고 대신 젖을 복부에 분비하면 새끼가 이를 핥아 먹는 방식이다. 당연히 인간의 모유와 비교했을 때 세균이 많이 포함될 수밖에 없는 구조다. 이런 생활 환경이 젖에 항생 물질을 포함하게 된 이유로 보인다. 사실 세균을 죽이는 항생 물질은 자연계에 매우 흔하다. 호시탐탐 감염 기회를 노리는 세균에 대항하기 위해서 수많은 동식물이 다양한 면역 시스템과 항생 물질을 개발했다. 하지만 오리너구리의 항생 물질은 과거 과학자들이 보던 것과 사뭇 달랐다. 풍성한 머릿결을 지닌 여배우인 셜리 템플(Shirley Temple)의 이름을 딴 이 단백질은 돌돌 말린 단백질이 다시 반지처럼 원형으로 모인 구조로 기존의 항생 물질과 다른 방식으로 세균을 억제한다. 연구팀은 이 새로운 세균 억제 물질이 기존의 항생제에 내성을 지닌 세균에도 효과적으로 작용할 것으로 기대하고 있다. 다만 실제 항생제 개발까지는 적지 않은 시간과 비용이 필요하다. 천연 물질 그 자체로 약물로 사용하기 어려운 데다 사람에서 안전하고 효과적인지를 검증해야 하기 때문이다. 하지만 흥미로운 물질인 점은 분명하다. 인간에게 유용할지 모르는 신물질을 지닌 생물은 오리너구리 하나 만이 아니다. 지금도 다양한 동식물이나 세균에서 얻어진 신물질이 신약 개발에 활용되거나 도움을 주고 있다. 따라서 이런 생물 자원을 보호하는 것이 중요하다. 당장에는 특별한 유용성이 없는 것 같아도 미래에는 엄청난 경제적 가치를 지닌 물질을 찾아낼지 모르기 때문이다. 오리너구리의 독특한 신물질은 생태계 보존이 우리와 후손들을 위해 미래 가치를 보호하는 일이라는 점을 다시 보여준다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　　

성인 주먹 크기만 한 콩팥은 노폐물 배설 외에도 몸을 일정한 상태로 유지하는 항상성 유지 기능, 호르몬 및 효소 생산 등 다양한 기능을 갖고 있다. 콩팥에 이상이 생기면 노폐물이 몸에 쌓여 혈압이 올라가고 단백질 배출이 늘며 몸이 붓기도 한다. 이런 증상은 오랜 기간에 걸쳐 서서히 나타나기 때문에 대수롭지 않게 여기다 만성콩팥병으로 이어진다. 19일 윤혜은 가톨릭대 인천성모병원 신장내과 교수에게 만성콩팥병에 대해 물었다.Q. 만성콩팥병의 원인은 무엇인가. A. 두 가지 중요한 원인은 당뇨병과 고혈압이다. 전체 환자의 70% 이상이 이 두 질환의 영향을 받는다. 일반적으로 45~50%가 당뇨병, 25%가 고혈압이며 그다음으로 사구체질환, 유전질환 등이 원인이다. 나이가 들면서 콩팥 기능 지표인 ‘사구체여과율’이 감소하기 때문에 65세 이상이면 특히 주의해야 한다. Q. 만성콩팥병은 단계가 있다는데. A. 만성콩팥병은 콩팥의 기능 정도에 따라 5단계로 나눈다. 1~2단계는 대부분 증상을 느끼지 못하며 콩팥 기능 저하 원인을 찾아 치료하면 된다. 3단계에서는 간혹 피곤함, 식욕부진, 빈혈을 경험하고 혈압 조절, 콩팥기능 악화를 늦추기 위한 치료를 실시한다. 4단계에서는 콩팥병으로 인한 합병증을 완화하고 투석과 이식 가능성에 대비해야 한다. 콩팥 기능이 15% 이하로 줄어드는 5단계에서는 투석이나 이식을 해야 한다. 대한신장학회 말기신부전 환자 등록사업 자료에 따르면 2016년 기준 9만 4000명의 환자가 투석치료를 받는 말기환자로 조사됐다. Q. 예방이 왜 중요한가. A. 오랜 기간에 걸쳐 이미 손상된 콩팥을 원래대로 되돌리기 힘들기 때문에 만성콩팥병은 완치가 쉽지 않다. 또 말기로 가기 전 증상이 없는 경우가 대부분이어서 병이 있는지도 모르는 환자가 많다. 따라서 혈압 측정, 소변 검사, 혈청 크레아티닌 검사와 같은 정기 검사로 만성콩팥병 발병 여부를 꾸준히 관찰해야 한다. 특히 고혈압이나 당뇨병이 있는 사람은 정기검사를 반드시 받아야 한다. 만성콩팥병은 고혈압, 지질대사 이상, 빈혈, 골밀도 약화, 신경 손상 같은 여러 합병증을 일으키고 심혈관질환에 의한 사망률을 높이기 때문에 집중 관리가 필요하다. 적절한 치료로 콩팥병의 진행 속도를 충분히 늦출 수 있기 때문에 무작정 걱정하기보다 병원을 정기적으로 방문해 몸 상태를 체크해 보는 것이 좋다. 관리를 어떻게 해 주느냐에 따라 콩팥의 기능 감소 정도와 합병증이 달라진다는 점을 명심해야 한다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

피임 효과 100%의 남성용 경구피임약이 5년 내에 시판될 수 있을 것이라는 전망이 나왔다. 호주 모내시대학교 연구진이 개발 중인 남성용 피임약은 현재 시판 중인 여성용과 마찬가지로 알약 형태이며, 기존의 우려와 달리 호르몬 성분을 첨가하지 않아 부작용 위험을 낮춘 것이 특징이다. 이 약은 정액이 몸 밖으로 배출되는 것을 막아 100%의 피임효과를 볼 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 뿐만 아니라 혈관을 확장시키는 성분이 있어 성욕을 높이는데에도 영향을 미친다. 연구진은 뇌에서 정액 배출을 관여하는 두 가지 단백질이 있으며, 경구피임약을 통해 이 단백질 분비를 차단하면 정액이 배출되는 것을 막을 수 있어 피임효과가 있다고 설명했다. 연구를 이끄는 샙 벤튜라 박사는 현재 남성 경구피임약 연구의 마지막 단계에 와 있으며, 이 단계만 통과한다면 이르면 5년 후부터는 시판할 수 있을 것으로 보인다고 밝혔다. 벤튜라 박사는 “우리는 보다 편리하고 효과적이며 호르몬 성분이 들어있지 않아 안전하나 남성 경구피임약 개발에 조금 더 다가섰다”면서 “이 약은 정자의 발달이나 성숙을 방해하는게 아닌, 정자 또는 정액이 여성의 몸으로 이동하는 것을 완전히 차단시키는 것에 목적이 있다”고 전했다. 한편 세계 최초 남성 경구 피임약 후보는 인도네시아 아이를랑가대 연구진이 개발한 ‘젠다루사’다. 이 약은 정자가 난자를 향해 움직이는데 꼭 필요한 효소를 약화시키는 역할을 하며, 남성 350명을 대상으로 한 세 차례의 임상시험에서 99.96%의 피임 성공률을 보였다. 올해 시판을 앞두고 있다. 정액을 굳히는 방식의 피임약도 개발 중이다. 미국 노스캐롤라이나대 연구진은 수컷 보닛마카크 원숭이 9마리의 혈액에 정액 응고 및 액화에 관여하는 단백질인 ‘에핀’을 주입한 결과 7마리에서 정액을 굳히는 항체가 대량 발생해 피임에 성공했다. 연구를 이끈 마이클 올랜도 교수는 이 기술을 바탕으로 제약회사를 창업해 연구를 지속하고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘투구꽃’ 등 자연독, 적게 쓰면 약 양 늘리면 구토·마비… 죽음 불러 전달 방식 따라 신경·혈액·세포독 “추적 못 하는 독성물질은 없어”지난 4일 영국 남부 솔즈베리의 한 쇼핑몰 앞 벤치에서 러시아 출신의 이중 스파이 세르게이 스크리팔과 딸 율리아가 의식불명 상태로 발견됐다. 러시아군 정보장교 출신인 스크리팔은 제임스 본드로 잘 알려진 영국 해외정보국(MI6)에 포섭돼 러시아의 요원 정보를 넘기는 이중 스파이 역할을 했다. 2004년 발각돼 러시아에서 수감 생활을 하다가 2010년 미국과 러시아 간의 스파이 맞교환으로 풀려나 영국에서 지내다가 이번에 변을 당했다.영국 정부는 첩보소설에 나올 법한 이번 암살 시도의 배후에 러시아가 있음을 지적하고 나섰다. 스크리팔 부녀에게 사용된 독성물질은 러시아에서 개발한 군사용 신경작용제 노비촉이라고 추정되고 있으나 실제 어떤 독이 어떻게 사용됐는지에 대해서는 정확히 밝혀지지 않았다. 이번 사건처럼 특정 인물을 노리고 독을 사용하는 것은 인류의 역사와 함께하고 있다. 2009년 영국으로 망명한 러시아의 정보 요원 알렉산드르 리트비넨코는 방사성 동위원소 폴로늄-210에 중독돼 사망했고 2004년 우크라이나의 대선 당시에 야당 후보였던 빅토르 유셴코 전 대통령은 다이옥신에 중독돼 피부가 심하게 변형되기도 했다. 1821년 프랑스의 나폴레옹 1세도 세인트헬레나 섬에 유배된 다음 비소에 중독돼 사망한 것으로 추정된다. 흔히 ‘독’은 위험하고 ‘약’은 좋은 것이라고 생각하지만 독과 약 모두 신체 활성에 영향을 미친다는 점에서 과학적으로는 같다고 본다. 실제로 똑같은 화학물질이라도 사용량에 따라 독과 약으로 구분된다. 맹독성 식물인 투구꽃 덩이뿌리를 건조시킨 것이 한방에서 강심제나 이뇨제로 쓰는 ‘부자’인데 소량으로 쓰이면 건강에 도움을 주지만 양이 조금이라도 많아지면 구토나 마비를 일으키고 죽음에 이르게 만든다. 현재 알려진 독의 종류는 매우 다양한데 독을 만든 원료에 따라 분류하는 것이 일반적이다. 투구꽃이나 피마자 같은 식물독, 독사나 복어 등 동물독, 세균이나 바이러스 같은 미생물독, 납이나 수은 같은 광물독은 자연에서 나온 자연독이며 비소나 청산가리처럼 화학합성을 통해 만들어진 합성독(화학독)이 있다. 리트비넨코에 쓰인 폴로늄-210 같은 경우는 광물에서 유래된 자연독을 농축한 것이라고 볼 수 있다. 보통 독성은 자연독이 화학물질이나 합성독보다 강한 것으로 알려져 있다. 독이 체내에서 전달되는 방식에 따라 신경독, 혈액독, 세포독으로 분류하기도 한다. 신경독은 신경의 신호전달 시스템을 교란시켜 신경이나 근육에 마비를 일으키고 호흡곤란, 심부전, 심한 경련 같은 증상을 발생시킴으로써 사망에 이르게 만든다. 복어독인 테트로도톡신이나 보톨리누스균, 전갈독, 담배에 포함된 니코틴 등이 대표적이다. 혈액독은 살무사 같은 뱀독에 많으며 체내에 들어갈 경우 혈관과 조직이 파괴되고 적혈구가 파괴되면서 피하출혈이 발생해 심한 통증과 함께 구역질, 부종을 동반하게 된다. 탈리도마이드, 유기수은, 방사성물질은 세포독으로서 피부에 닿는 것만으로도 세포막을 파괴하고 독소를 퍼트려 에너지대사나 단백질합성을 방해하고 DNA 변형을 일으킨다. 암이나 외형 변화, 태아 기형 등을 유발시키는 세포독은 신경독, 혈액독처럼 직접 체내로 들어가는 것이 아니라서 다른 독들에 비해 확산 속도가 느린 편이다. 이번 스크리팔 사건에서처럼 독성물질을 식별하는데 시간이 소요되는 것은 독물이 피부나 호흡기, 구강, 피하조직, 동맥과 정맥 등 다양한 경로로 흡수되고 투입된 기관에 따라 흡수 정도도 달라지기 때문이다. 피부나 호흡기, 혈관을 통해 흡수되면 치명적인 독이라도 입을 통해 소화기관으로 들어가는 경우 위산으로 분해되고 장에서 흡수되지 않아 효력을 발휘하지 못할 수 있다는 설명이다. 또 독성학자들은 “독물의 양이나 형태에 따라 독을 찾아내는데 시간이 걸릴 뿐이지 소설에서처럼 추적할 수 없는 독성물질 같은 것은 없다”라고 강조하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 한 남성이 옥스퍼드 영어사전을 출판하는 옥스퍼드대학 출판부에 돼지와 관련한 몇몇 단어와 표현을 삭제해달라고 공식 요청해 여론의 관심이 쏟아졌다. 메트로 등 현지 언론의 12일 보도에 따르면 돼지농장을 운영하는 퍼거스 하위(43)는 옥스퍼드사전 출판사에 ‘Porker’(식용으로 쓰는 새끼 돼지 또는 일부로 살이 찌도록 기르는 비육돈), ‘Pig out’(돼지같이 먹다) 등의 단어를 삭제해 달라고 요청했다. 그는 현지의 여러 언론과 한 인터뷰에서 해당 표현들이 동물에게 매우 공격적인 표현이며, 이 때문에 해당 표현들을 사전에서 완전히 삭제하거나 재정립해야 한다고 주장했다. 하위는 “돼지는 다른 어떤 동물에 비해 더 탐욕스럽고 욕심이 많은 동물이 아니다. 그렇기 때문에 돼지와 관련한 이런 표현들은 매우 부당한 고정관념”이라고 설명했다. 영미권에서는 음식을 지나치게 많이 먹는 모습을 표현할 때 ‘pig out’이라는 표현을 사용하며, 최근에는 열량은 높고 영양가가 낮은 패스트푸드나 인스턴트식품 등의 정크푸드(junk food)를 많이 먹는다고 표현할 때에도 자주 인용된다. 하위는 “돼지와 정크푸드를 연관시키는 것은 옳지 않다. 돼지는 정크푸드를 먹지 않으며 어떠한 연관도 없다”면서 “돼지농장 주인으로서 ‘돼지같이 먹는다’라는 표현을 쓰는 사람들을 볼 때마다 다소 화가 난다”고 말했다. 이어 “이러한 표현은 돼지가 그저 기름기가 많은 고기일 뿐이라는 인식을 줄 수 있는데, 이는 완전히 틀린 사실”이라면서 “돼지의 사육방식은 꾸준히 변화했으며 그 결과 1970년대보다 44%가량 더 날씬(leaner)해졌다. 하지만 같은 기간 사람은 30% 더 살이 쪘다”고 주장했다. 이와 관련해 현지의 영양학자인 캐리 럭스턴은 “돼지고기가 다른 고기에 비해 지방이 훨씬 많다는 인식이 있지만, 단백질도 풍부할 뿐만 아니라 피로를 덜어주는 비타민B가 다량 함유돼있다”고 설명했다. 한편 옥스퍼드사전 출판사는 이와 관련해 공식 입장을 내놓지 않았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

잠만 제대로 자도 건강을 지킬 수 있다는 말은 역시 사실인 듯싶다. 평소 밤에 잘 깨거나 제대로 못 자 낮이면 낮마다 졸음이 심하면 머릿속에 나쁜 물질이 쌓여 알츠하이머병이라는 치매에 걸릴 수 있다는 연구결과가 나왔다. 세계 최고 의료기관 미국 메이요클리닉 연구진은 12일(현지시간) 70세 이상 노인들을 오랜 기간 추적 조사해 이와 같은 결론에 도달했다고 밝혔다. ‘미국의사협회지 신경학’(JAMA Neurology) 최신호에 실린 이번 연구 논문에 따르면, 낮 시간대 졸음이 심하게 오는 증상은 ‘베타 아밀로이드’로 불리는 뇌 속 단백질 찌꺼기(플라크)의 과다 축적에 관여하는 것으로 나타났다. 프라샨티 베뮤리 박사가 이끄는 연구진은 이번 연구에 미국 미네소타주(州) 옴스테드 카운티에 사는 사람들을 대상으로 진행한 인구기반연구 ‘메이요클리닉 노화연구’(Mayo Clinic Study of Aging)에 등록된 이들을 대상으로 삼았다. 우선 연구진은 참가자 2900명 중 피츠버그 화합물(PiB· Pittsburgh compound B)-양전자방출단층촬영술(PET) 시행에 동의한 2172명(74.9%)을 골라낸 뒤, 여기서 인지기능이 정상이며 알츠하이머병과 같은 치매 징후가 전혀 없는 70세 이상 고령자 283명을 다시 추려냈다. 이들 대상자는 2009년부터 2016년까지 약 8년간 두 차례 이상 ‘PiB-PET’라는 뇌 검사를 받은 이들로, 설문 조사에 따른 수면 습관에 따라 분류했다. 그 결과, 평소 밤에 잘 깨거나 제대로 못 자 낮에 졸음이 심한 참가자 63명(22.3%)의 뇌에 ‘베타 아밀로이드’가 더 많이 축적된 것으로 나타났다. 이는 이른바 ‘낮과다졸림증’(EDS·excessive daytime sleepiness)으로 불리는 수면 장애가 알츠하이머병이 생기게 하는 데 밀접한 관련이 있는 베타 아밀로이드의 증가에 관여하는 것이라고 연구진은 설명했다. 베뮤리 박사는 “시간이 지나자 베타 아밀로이드의 축적 속도는 더욱 빨라졌다”고 덧붙였다. 물론 이번 연구는 이런 수면 상태가 뇌에 나쁜 물질이 쌓이는 속도를 높인 이유나 방법을 명확하게 밝혀내지 못했지만, 관련 전문가들은 이 연구는 뇌 건강을 유지하려면 잠을 제대로 자는 게 중요하다는 것을 강조한다고 지적했다. 사진=fizkes / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“손톱을 자르면 손톱만 자라고, 헌혈을 하고 나면 다시 피가 정상적인 양으로 돌아온다.”어떻게 각각의 조직, 기관들이 다른 조직, 기관이 아닌 원래의 조직, 기관을 만들어 내는 걸까? 사람을 포함한 모든 생명체는 수많은 세포로 이루어져 있다. 많은 세포들은 모두 똑같지 않고, 다른 특징을 가지고 있으며 특정한 조직, 기관을 만들 수 있는 특징을 갖고 있다. 이 같은 다양성 덕분에 우리가 보고 접할 수 있는 생명체가 만들어진다.어떻게 난자와 정자가 만나 만들어진 하나의 세포에서 이렇듯 다양한 세포가 만들어져서 각각 다른 형태의 생명체를 만들어 나갈까? 이 질문은 아주 오래전부터 지금까지 생물학자들의 주된 관심사가 되어 왔다. 난자와 정자 수정 직후에는 세포의 분열이 매우 활발하게 일어난다. 이때는 모든 세포가 거의 같은 모양으로 유지되며 세포 수를 늘리는 것이 주요 목적이다. 척추동물의 경우 낭배가 형성되는 시기가 오면 세포 수를 늘리는 세포분열은 줄어들고 다양한 조직, 기관을 이루는 세포로 변화하는 세포 분화과정에 돌입한다. 이런 변화의 주요 원인은 세포들이 만들어 내는 단백질 발현과 밀접한 연관이 있다. ‘낭배 형성 시기에 무슨 일이 일어나서 세포분열을 지속하던 세포들이 분화를 시작할까’ 하는 질문은 많은 연구자들이 여전히 궁금해하는 생물학 분야의 큰 수수께끼 중 하나다. 최근 줄기세포 연구가 활발히 진행되고 있고 그에 따라 줄기세포를 이용한 치료 가능성에 대한 관심도 높아지고 있다. 줄기세포는 아직 분화가 결정되지 않은 세포들로 다양한 조직, 기관으로의 분화가 가능하다. 낭배 형성이 이루어질 때까지의 세포분열을 활발히 하는 세포들과 비슷한 성질을 지니고 있다. 줄기세포들은 특정한 신호를 외부에서 줄 경우에 다양한 조직으로 분화가 가능하다. 현재 많은 연구도 어떻게 줄기세포를 특정 조직으로 분화시킬수 있는지에 대한 방향을 찾는 것이 주류를 이루고 있다. 줄기세포가 특정 조직으로 분화하는 것도 낭배기 세포가 특정 조직으로 분화되는 것과 마찬가지로 세포 내 단백질 발현 차이로 발생한다. 세포 내 단백질 발현이 세포마다 달라지는 것은 유전자를 구성하고 있는 DNA와 이를 둘러싸고 있는 단백질 때문이다. DNA는 핵산으로 이루어진 이중나선 구조로 되어 있는데 세포 내에서는 각종 단백질이 이를 둘러싸서 크로마틴이라는 형태로 존재한다. DNA를 싸고 있는 단백질 중에 가장 많은 단백질은 ‘히스톤’으로 다섯 가지의 단백질이 DNA의 일정한 크기를 반복적으로 감고 있다. 히스톤 단백질은 인산화, 유비퀴틴화, 아세틸화 같은 많은 변이가 생길 수 있는데 이런 변이를 통해 DNA에 있는 유전정보가 켜지거나 꺼지는 온ㆍ오프 조절이 이루어진다. 히스톤 변이뿐 아니라 DNA 자체의 변이도 유전정보의 온ㆍ오프를 조절한다. 앞서 말한 낭배기 세포나 줄기세포 분화는 대부분 히스톤 단백질, DNA 변이가 어떻게 일어나는지에 따라 결정된다. 분화뿐만 아니라, 암세포나 세포 노화 역시 이런 히스톤 단백질의 변이가 상당 부분 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 인간 게놈 프로젝트를 통해 DNA의 염기서열을 결정한 후 과학자들은 DNA나 히스톤의 변이가 어떻게 일어나는지에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 하지만 아직까지 우리가 알고 있는 것은 빙산의 일각이다. 전체적인 작용 원리를 알아내는 때가 도래하면 낭배기 세포와 줄기세포들이 특정한 조직, 기관을 만들어 내는 방법도 구체적으로 알아낼 수 있을 것이다. 이런 날이 오면 각종 질병들의 치료가 가능해지게 될 것으로 기대된다. 혹시 그런 날이 오면 가끔 SF 소설이나 영화에 등장하는 것처럼 조직, 기관을 완전히 되살릴 수 있는 것은 물론 영원히 건강하게 살 수 있는 그런 날도 오지는 않을까?

인류 역사상 가장 억울한 음식을 꼽으라면 햄버거가 아닐까. 사실 일반 샌드위치와 비교하자면 외양과 들어가는 재료가 조금 다르다 뿐이지 음식물을 빵으로 둘러쌌다는 개념으로 보자면 둘은 같은 음식이다. 그러나 샌드위치는 간편한 건강식으로, 햄버거는 정크푸드니 패스트푸드니 하며 온갖 멸시를 받아 왔다. 최근 들어서야 햄버거 자체가 문제라기보다 같이 곁들여 먹는 사이드 메뉴, 즉 감자튀김과 콜라가 영양 불균형의 주범이라는 것이 밝혀졌다. 햄버거만 놓고 보자면 탄수화물과 단백질, 지방, 섬유질 등을 골고루 섭취할 수 있는 편리한 수단이다. 복잡한 조리과정도 필요 없다. 좋은 재료로 제대로 만들기만 한다면 바쁜 현대사회에서 가장 이상적인 끼니 중 하나다.햄버거가 미국을 대표하는 샌드위치라면 북유럽을 대표하는 샌드위치는 스뫼브레드다. 일반적인 샌드위치와 다른 점은 빵이 한쪽밖에 없다는 점이다. 슬라이스 한 호밀빵 한쪽 위에 버터나 스프레드를 바르고 삶은 계란, 치즈, 햄, 절인 청어, 연어 등 각종 재료를 얹어 먹는다. 덴마크와 스웨덴, 노르웨이, 핀란드 등 북유럽 국가뿐 아니라 네덜란드, 독일, 체코, 폴란드 등 동유럽 국가에서도 흔하게 찾아볼 수 있다. 스뫼브레드는 대비되는 색깔의 재료를 위에 얹어 화려한 것이 특징이다. 하나의 예술 작품 같은 스뫼브레드를 보고 있노라면 먹어도 될까 조심스러우면서도 한껏 식욕이 돋는다. 먹기 아까운 스뫼브레드를 한 입 베어 물고 나니 문득 의문이 생긴다. 어째서 빵을 한쪽만 사용하게 되었을까.음식물을 빵에 끼워 먹은 역사는 오래됐지만, 오늘날과 같은 형태의 샌드위치가 생겨난 건 비교적 근래의 일이다. 샌드위치라는 음식은 18세기경 영국에서 비롯됐다. 샌드위치의 시초에 대해서는 의견이 분분하지만 존 몬터규 샌드위치 백작의 이름을 딴 것으로 음식을 간편하게 먹기 위해 고안됐다는 게 정설로 통한다. 귀족들을 중심으로 유행하던 샌드위치는 산업화와 함께 서민들의 삶 속으로 빠르게 스며들었다. 집과 일터가 가까웠을 때엔 식사를 집에서 했지만, 열차를 이용해 공장으로 출근하는 노동자들에게는 간편하게 들고 다닐 수 있는 도시락이 필수였다. 굳이 데울 필요가 없고 빠르고 간편하게 끼니를 때울 수 있는 샌드위치는 장거리 출퇴근 노동자들을 중심으로 큰 인기를 끌었다. 이와 더불어 각지에서 변형된 샌드위치가 만들어지기 시작했다. 속에 어떤 재료를 얼마큼 채워 넣느냐에 따라 간식거리이자 점심 한 끼 식사로 충분했다. 이탈리아의 파니니, 미국의 햄버거, 북유럽의 스뫼브레드, 프랑스의 크로크 무슈 등이 샌드위치의 변형이라고 볼 수 있다. 샌드위치는 사실 그렇게 식욕을 자극하는 모양새는 아니었던 것 같다. 1940년대 ‘식습관의 기원’을 쓴 H D 레너는 “샌드위치의 표면, 빵이 가장 먼저 보이기에 음식에 대한 생리적 욕구와 심리적 욕구, 이 두 가지를 완벽하게 느낄 수 없다”고 보았다. 다른 건 몰라도 샌드위치를 그다지 좋아하지 않는 사람임엔 틀림없다. 위에 덮는 빵 한 조각을 포기함으로써 샌드위치의 시각적 단점을 보완한 스뫼브레드는 덴마크에서 유행처럼 번졌다. 덮개가 없으니 어떤 재료가 들었는지 한눈에 알 수 있고 시각적으로도 만족감을 줬기 때문이다. 또 어떤 재료를 올리느냐에 따라 천차만별로 변형이 가능해 여러 음식을 차려 놓고 골라 먹는 이른바 ‘바이킹식 뷔페’를 선호하는 북유럽인들의 취향에도 맞았다. 모름지기 북유럽식 스뫼브레드라고 하면 호밀빵을 쓰는 것이 정석이다. 밀이 풍부한 남유럽의 상황과는 달리 북유럽은 척박한 환경에서 밀을 제대로 키우기가 어려웠다. 북유럽인들은 전통적으로 거친 환경에서 자라는 호밀을 이용해 빵을 만들어 먹었다. 흰 빵에 비해 거친 호밀빵은 언제나 가난한 이들의 몫이었다. 한 때 가난의 상징이었지만 상황은 역전됐다. 우리가 쌀을 포기하지 않는 것처럼 북유럽 사람들에게 호밀빵은 그들의 정체성과도 연관이 있는 음식이다. 스뫼브레드를 만드는 방법은 간단하다. 우선 호밀빵을 적당한 크기로 잘라 준다. 호밀빵이 없더라도 상관없다. 구할 수 있는 빵이면 무엇이든 괜찮다. 자른 빵 한 면에 버터를 발라 준다. 버터를 바르면 빵 위에 지방층이 형성돼 재료의 수분으로 인해 빵이 눅눅해지는 것을 방지할 수 있다. 버터 외에 돼지나 닭의 간으로 만든 파테, 마요네즈, 치즈 스프레드 등을 사용하기도 한다. 자, 이제 창의력을 발휘할 때다. 냉장고를 뒤져 올리고 싶은 재료를 마음껏 올리면 된다. 탄수화물은 빵으로 충분하니 영양소를 고려해 단백질과 채소를 올리는 걸 추천한다. 올리브오일이나 샐러드드레싱, 발사믹 식초가 있다면 살짝 떨어뜨려 주면 완성이다. 녹색과 붉은색, 노란색을 띠는 재료들을 사용하면 시각적으로도 꽤 먹음직스러워질 수 있다. 봄맞이 집들이나 파티용 음식으로 딱이다. 재료가 무엇이든 어떠랴. 잊지 말아야 할 건 빵 위에 올린 음식, 스뫼브레드의 정신이다.

포르투갈·美 등 6개국 연구팀 조직별 유전자 발현 차이 확인 “과학수사 한 단계 업그레이드” “지구가 태양 주위를 돈다는 사실도 모를 정도로 천문학 지식 없음. 철학·문학 지식 없음. 식물학 지식은 독성 물질에만 해박, 지질학 지식은 실용적이지만 한정적, 화학 지식 전문가급, 해부학 지식 정확, 걸어다니는 범죄학 사전, 필체 분석과 향수 감별 전문가급, 담뱃재에 대한 지식 상당.”131년 전인 1887년 11월 ‘주홍색 연구’라는 아서 코넌 도일의 작품으로 대중 앞에 나타난 명탐정 셜록 홈스의 특징을 동료 존 왓슨 박사가 관찰해 정리한 내용이다. 주홍색 연구의 배경은 1881년 봄기운이 아직 느껴지지 않던 3월 초순의 어느 날이다. 홈스를 기다리고 있는 것은 외상 하나 없는 드레버라는 남자의 시신과 벽에 피로 쓰여진 복수를 의미하는 독일어 ‘Rache’뿐이었다. 홈스는 돋보기, 줄자와 지식을 동원해 사망시간을 추정해 낸다.과학수사의 원조라고 할 수 있는 홈스의 뒤를 잇는 것은 영국 소설가 리처드 오스틴 프리먼이 창조해 낸 존 이블린 손다이크 박사이다. 변호사이면서 병리학자, 추리소설 사상 최초 전문 법의학자로 범죄현장에 ‘휴대용 실험실’이라고 불리는 녹색 가방을 갖고 다니는 모습이 트레이드마크다. 이 가방에는 현대 과학수사대와 감식반이 갖고 다니는 것과 같은 각종 현장 검증을 위한 실험장비가 들어 있다. 20세기 중반까지만 해도 실제 법과학 활용 수준은 추리소설 주인공들보다 뒤떨어졌다. 1950년대를 지나면서 분자생물학을 비롯한 다양한 과학과 기술 발전으로 법과학 수준도 눈부시게 발전하고 있다.최근 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에는 과학수사 수준을 한 단계 더 높일 수 있는 방법이 발표돼 주목받고 있다.포르투갈, 스페인, 브라질, 영국, 러시아, 미국 6개국 공동연구팀이 사망 후 나타나는 유전자 변화를 관찰함으로써 기존 법과학 방법보다 좀더 정확하게 사망시간을 추정할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 DNA 변이가 유전자 발현과 특정 질병에 대한 취약성에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 ‘GTEx 프로젝트’ 덕분에 가능했다. GTEx 프로젝트는 유전자 변이와 그로 인한 유전자 발현이 특정 신체 조직뿐만 아니라 주변 다른 조직에 미치는 영향을 관찰하기 위한 목적을 갖고 있었기 때문에 가장 먼저 인체 조직과 방대한 유전자 데이터베이스 확보가 필요했다. 이 과정에서 혈액을 제외한 신체조직 대부분은 사후 기증받은 것들이어서 사망시간에 따라 달라진 유전자 발현 상태를 살펴봐야 했다. 그렇게 해야 유전자 변이로 인한 조직의 변화나 특정 질병에 대한 예측이 가능하기 때문이다. 연구팀은 사망 이후 특정 조직에서 나타나는 유전자 발현을 알아보기 위해 GTEx 프로젝트에 기증된 540명의 36개 신체조직 7000여개 시료를 이용해 RNA 염기서열 해독결과를 분석했다. 유전자 발현은 DNA 유전 정보를 이용해 단백질이 합성되는 것을 의미하는데 이 과정에서 DNA 유전정보가 RNA에 복사되는 전사과정을 거친다. 사후 유전자 발현의 변화를 알아보기 위해서는 RNA만 해독하면 되는 것이다. 그 결과 연구팀은 사람이 죽은 뒤에도 인체 조직에서 유전자는 계속 움직여 변화되고 조직에 따라 유전자 발현에 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 조직마다 유전자 발현 정도가 다르기 때문에 이를 통해 사망시간을 정확하게 알아낼 수 있다는 설명이다. 스페인 바르셀로나 과학기술연구원 게놈조절센터 소속 로데릭 기고 박사는 “이번 연구로 사망 이후에도 일부 유전자 활동이 활발하다는 사실을 밝혀내 사망 당시 상황을 재구성하거나 정밀한 부검 계획안을 만드는 데 활용하는 등 과학수사를 한 단계 업그레이드시킬 수 있는 가능성을 높였다”고 말했다. 기고 박사는 “이번 연구에서는 24시간 이내 짧은 사후 경과시간 동안의 유전자 변화를 관찰했을 뿐이기 때문에 실제 범죄 분석을 위해 사용되려면 24시간 이후 시체에서의 유전자의 움직임뿐만 아니라 사망원인과 연령별 차이에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●400기가bps 광송수신기 개발 한국전자통신연구원(원장 이상훈) 연구진이 고화질(HD) 영화 50편을 1초 만에 주고받을 수 있는 400기가bps급 광송수신 부품을 국내 독자기술로 개발했다고 6일 밝혔다. 5G 이동통신 상용화를 위해서는 데이터 통신 용량을 확대해야 하는데 이번 기술 덕분에 광케이블 추가 증설 없이 대용량 데이터 통신 수용이 가능해졌다. 연구진은 서울~대전 간 510㎞ 거리에서 데이터를 송수신하는 실증실험도 성공적으로 마쳤다. 이번 연구결과는 오는 11일부터 일주일간 미국 샌디에이고에서 열리는 세계 최대 광통신 학술대회 ‘OFC 2018’에서 발표된다. ●과민성 방광질환 원인 규명 한국기초과학지원연구원 바이오융합분석본부 김건화 박사와 충남대병원 비뇨의학과 신주현 교수 공동연구팀은 과민성 방광질환을 유발시키는 단백질을 발견했다고 6일 밝혔다. 그동안 과민성 방광질환이 생기는 정확한 원인과 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐실험으로 요로상피 조직에서 방광을 자극해 과민성 방광질환을 일으키는 단백질을 발견했다. 이번 연구성과는 단백질체학 분야 국제학술지 ‘분자, 세포 프로테오믹스’ 최신호에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전쟁터에서 부상병이 살아남으려면 중증외상 환자와 마찬가지로 적어도 1시간 안에 적절한 치료를 받아야 한다. 하지만 총탄이 날아드는 곳에서 골든 타임을 지키기는 쉽지 않다. 이에 따라 미국 국방부 산하 방위고등연구계획국(DARPA)이 다친 병사의 생체 시간을 늦춰 골든 타임을 확보하겠다는 계획에 따라 최근 연구를 시작했다고 영국 일간 데일리메일 등 외신이 6일(현지시간) 보도했다. ‘바이오스타시스’(Biostasis)로 불리는 이 프로그램은 살아있는 세포의 생화학적인 과정을 늦춰 세포 조직이 파괴되는 데 걸리는 시간을 늦추는 기술을 개발하는 것이다. 즉 이를 통해 다친 병사의 생존율을 높이겠다는 것이다. 연구자들은 자연계에서 일부 유기체가 특정 단백질을 사용해 이런 방식으로 세포의 기능을 제어할 수 있다는 점에 주목한다. 예를 들어, ‘물곰’으로 불리는 완보동물은 완전히 얼어붙은 극저온이나 수분이 거의 없는 곳부터 방사선이 내리쬐는 곳까지 극한의 환경 조건에서 살아남기 위해 휴면 상태에 들어선다. 이 상태에 들어서면 모든 대사 활동이 정지된 것처럼 보이지만, 여전히 살아있는 것이다. 이들 전문가는 자연계에서 볼 수 있는 이런 과정을 근거로 병사들의 생존율을 높이기 위해 인간에게 비슷한 기법을 적용할 수 있다고 생각한다. 완보동물처럼 나무개구리도 혹독한 환경에서 살아남을 수 있다. 이들은 며칠 동안 완전히 얼어붙어도 죽지 않고 살 수 있다. 이에 대해 프로그램 책임자인 트리스탄 매클루어-베글리 박사는 “자연은 영감의 원천”이라고 말했다. 이와 함께 “분자 수준에서 생명체는 일련의 지속적인 생화학 반응이다. 종종 이런 반응은 화학 반응의 속도를 높이는 촉매로 불리는 단백질이나 ‘분자기계’에 의해 발생한다”면서 “연구 목적은 분자기계를 제어해 전체 시스템을 거의 같은 속도로 늦춰 부작용을 피하는 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구는 초기 단계로 앞으로 5년 동안에 걸쳐 진행되는 것으로 알려졌다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

임신 기간이 37주 미만이거나 출생 시 몸무게가 2.5㎏ 이하인 출생아를 ‘미숙아’(조산아)라고 한다. 만혼(晩婚)의 영향으로 고령 산모가 늘고 자연스럽게 미숙아 출산도 증가하는 추세다. 2006년 35세 이상 고령 산모 비중은 11.8%였지만 2016년에는 26.3%로 높아졌다. 같은 기간 다태아(한 자궁에서 여러 아이가 자라는 것) 중 미숙아 비율은 43.6%에서 57.6%로 급증했다. 5일 미숙아를 건강하게 키우기 위해 알아야 할 사항들을 정성훈 강동경희대병원 소아청소년과 교수에게 들었다.Q. 신생아의 중환자실 퇴원 후 챙겨야 할 사항은. A. 아이의 발육 상태와 합병증을 잘 관찰해야 한다. 발육 상태는 체중, 키, 머리둘레로 체크한다. 처음 4주 동안은 격주로, 이후에는 1개월마다, 이후 괜찮으면 2개월마다 정상적으로 자라는지 검사받아야 한다. 초기 영아기의 성장 지연은 영구적인 성장장애를 일으킬 수 있고 뇌의 발달 지연과 관련이 있기 때문에 체중이 잘 늘어나는지 주의 깊게 확인해야 한다. 생후 9개월에는 빈혈, 영양 상태, B형 간염 예방접종 항체 여부, 비타민D 혈중 농도에 대한 평가를 한다. 청력과 시력 장애도 정기적으로 검사하는 게 좋다. 3세부터는 인지능력과 언어평가도 시행한다. 장기간 기도 삽관을 한 영아는 입으로 음식을 먹는 데 어려움이 있어 재활치료를 해야 할 수도 있다. Q. 감염과 호흡기 질환 예방은. A. 손씻기가 가장 중요하기 때문에 방법을 잘 숙지해 30초 이상 꼼꼼하게 씻어야 한다. 호흡기 문제가 있다면 담배 연기에 노출되지 않도록 해야 한다. 사람이 많이 모이는 곳을 피하고 감기 증상이 있는 사람을 멀리해야 한다. 장난감 소독과 이불 세척을 자주 하고 호흡기 자극을 막기 위해 애완동물이 아이 침실에 가지 않도록 하는 게 좋다. 미숙아는 면역력이 낮고 신생아 중환자실에서 여러 치료를 받으면서 만성 폐질환이 생길 수도 있어 독감 접종은 꼭 챙기는 것이 좋다. RS바이러스는 2세 이하 아동의 95%가 감염되는 흔한 질환이다. 사망률은 일반 독감의 1.3~2.5배로 비교적 높기 때문에 예방접종을 받는 것이 좋다. 예방접종을 하면 입원 위험을 45~55% 정도 감소시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. Q. 퇴원 후 영양관리는 어떻게 해야 하나. A. 모유는 가장 적합한 영양 공급원으로 분유로는 공급할 수 없는 면역물질과 유익한 성분을 많이 담고 있어 모유 수유를 적극 실천해야 한다. 미숙아를 분만한 엄마의 모유에는 일반적인 모유에 비해 단백질, 지방산이 많이 함유돼 있다. 이런 물질은 뇌신경 발달과 망막 발달에 도움을 준다. 조산 후 모유 수유에 대한 어려움으로 포기할 경우 미숙아 분유를 활용하면 된다. Q. 가족들이 주의할 점은. A. 예기치 못한 조산과 미숙아 출산은 부모와 가족 모두에게 큰 스트레스로 작용한다. 특히 엄마는 불안, 죄책감, 절망감, 우울과 같은 부정적 정서를 경험하는 경우가 많다. 하지만 신생아 치료 기술이 나날이 발전하고 있어 시기별로 상황에 맞게 적절히 치료받으면 좋은 결과를 얻을 수 있기 때문에 지나친 걱정을 하지 않도록 도와야 한다. 인터넷에 있는 잘못된 정보에 의존하기보다 신생아 전문의와 상담하면서 문제를 해결해 나가는 것이 좋다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

낙동강·섬진강 등에서 효소산업 활용가치가 높은 담수세균이 발견됐다. 수입에 의존하던 국내 산업용 효소시장에서 이를 활용할 수 있을 것으로 전망된다. 환경부 산하 국립낙동강생물자원관은 국내 담수세균에서 채취한 1112균주를 대상으로 연구한 결과 효소산업에 쓰일 만한 254균주를 발견했다고 1일 밝혔다. 이들에 대한 다당류·지방 분해 등 14종류의 효소활성 평가정보도 최근 확보됐다. 균주란 순수하게 분리된 세균과 이를 인공적으로 배양한 세균 등 같은 유전자 구성을 가진 세포집단을 뜻한다. 효소는 각종 화학반응에서 자신은 변하지 않고 반응속도만 빠르게 하는 촉매 단백질이다. 효소활성 평가 결과 ‘리시니바실러스 푸시포미스’ 등에선 리파제 같은 지방분해 효소가 생산됐다. 이는 바이오에너지 산업에서 필수 효소다. 플라보박테리움 레이첸바치 등에선 아밀레이즈, 풀루란네이즈 같은 전분분해 효소가 생산됐다. 이는 효소시장 점유율이 17%에 달하는 효소로 활용가치가 높다. 페토박터 아그리는 비전분다당류 분해 효소를 생산했다. 이는 식이섬유를 분해해 흡수할 수 있도록 해주기 때문에 기능성 식품, 의약품 생산, 가축사료 첨가제 등 다양한 산업에서 각광받고 있다. 잔티노박테리움 리비듐은 단백질 분해 효소를 만들었다. 세종 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

국내 연구팀이 암세포의 무한증식 원리를 규명해 치료에 적합한 항암제 조합을 개발했다. 정재호(사진) 연세대 의대 외과학교실 교수팀은 항암제를 사용해도 계속 살아남는 암 줄기세포의 생존원리를 규명했다고 27일 밝혔다. 우리 몸의 각 조직은 줄기세포를 통해 성장과 재생을 반복한다. 암 조직에도 1~2%의 암 줄기세포가 있다. 자기 재생 능력이 있고 다른 세포로 분화할 수 있는 능력도 지녀 암 재발과 전이의 원인으로 작용한다. 특정 환자군에서는 이런 암 줄기세포가 활성화되면서 강한 항암제 저항성을 나타낸다. 저항성이 매우 강해 기존 항암요법으로는 치료할 수 없으면 난치성 암으로 분류한다. 연구 결과 암 줄기세포가 갖는 항암제 저항성의 핵심 원인은 세포 내 칼슘이온의 수송과 저장에 관여하는 단백질 ‘SERCA’에 있었다. 일반 암세포는 항암제를 투여하면 높은 스트레스를 견디지 못해 사멸된다. 스트레스 때문에 소포체에서 과다 분비된 ‘칼슘이온’이 미토콘드리아에 쌓이면서 세포 자살로 이어지기 때문이다. 그러나 암 줄기세포는 과도한 칼슘이온 분비를 줄이는 동시에 분비된 칼슘이온을 다시 소포체로 되돌려 넣을 수 있는 단백질 SERCA의 수는 늘려 칼슘이온 농도를 조절하고 결과적으로 생존하는 것으로 나타났다. 이 같은 생존 원리에 착안해 연구팀은 SERCA의 기능저해제인 ‘탑시가르긴’을 항암효과가 있는 탈산포도당(2DG), 메트포민과 함께 투여하는 방법으로 암 줄기세포의 기능을 무력화했다. 동물 실험 결과 평균 200㎣였던 암 줄기세포 종양들은 2DG와 메포민만 투여했을 때는 20일 뒤 525.67㎣, 30일 뒤 1082.44㎣, 40일 뒤 2963㎣로 커졌다. 그런데 탑시가르긴을 함께 투여하자 20일 뒤 372.67㎣, 30일 뒤 489.67㎣, 40일 뒤 520.11㎣로 성장이 억제됐다. 정 교수는 “연구 결과를 활용하면 난치성 암 환자를 위한 치료제 개발에 가속도가 붙을 것으로 예상된다”고 말했다. 이번 연구 결과는 미국 암연구학회에서 발행하는 ‘임상종양연구’ 온라인판에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

5세 이상 복합질환 동시 앓아 기대수명만큼 ‘건강수명’ 늘려 건강한 노후 보장 머리 맞대야“‘불로불사’(不老不死)하는 황제가 돼 영원히 제국을 통치하겠다”며 ‘불로초’를 찾아나섰다가 50세의 나이로 사망한 진시황의 이야기는 인류가 지구상에 등장하면서부터 꿈꿔 왔던 ‘불로장생’이 그저 ‘꿈’일 뿐이라는 것을 보여주는 대표적인 사례다.최근 생명과학 분야의 급속한 발전으로 진시황이 바랐던 ‘불로장생’까지는 아니더라도 인간의 기대수명은 100세를 향해 달려가고 있는 추세다. 올해 한국에서 태어난 남자 아기와 여자 아기가 살 수 있는 기대수명은 각각 79세, 85세이다. 기대수명은 특정 시점에 태어난 아기들이 별다른 사고 없이 삶을 마칠 때까지를 예측한 기간이다. 문제는 기대수명의 증가만큼 건강을 유지하면서 살 수 있는 건강수명의 증가는 뒷받침되지 못하고 있다는 점이다. 실제로 가까운 일본의 경우도 2013년 기준 남녀 기대수명은 각각 80.21세, 86.61세이다. 그렇지만 건강수명은 남성 71.19세, 여성 74.21세에 그치고 있다. 쉽게 말하면 2013년에 태어난 남자는 약 9년, 여자는 약 12년을 류머티스 관절염, 2형 당뇨병, 암, 알츠하이머 치매 같은 노인성 만성질환에 시달릴 가능성이 있다는 것이다.과학자들은 평균 수명 100세를 뜻하는 ‘호모 헌드레드’ 시대가 되기 위해서는 기대수명의 증가만큼 건강수명도 함께 늘어나는 것이 필요하다고 입을 모으고 있다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’도 이번 주 호에 ‘고령화로 나타날 수 있는 수많은 질병을 늦출 수 있는 해결책을 찾아라’라는 제목의 분석 리포트를 실었다. 과학기술의 발전으로 기대수명은 늘어나고 있지만 나이 들어서도 ‘건강하게’ 살 수 있는 연구는 아직 부족하다는 지적이다. 노화 때문에 나타나는 가장 치명적인 질병은 알츠하이머병, 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환이다. 젊은 사람들도 퇴행성 뇌질환을 앓는 경우가 있지만 노인들에게서 발병하는 양상과는 전혀 다르다. 노인들에게서는 DNA 손상, 세포노화, 자가분해 단백질 손상 등 다양한 원인이 동시에 복합적으로 나타나게 된다. 노화의 속도가 빨라지는 65세 이상의 사람들에게서는 젊은 시절 얻은 만성질병과 후유증, 합병증에 노년기 특유의 질환이 더해지면서 한 사람이 몇 가지의 질환을 동시에 앓는 경우가 많다. 실제로 노화를 막기 위해 노화된 세포를 제거하거나 유전자 편집을 통해 노화세포가 스스로 제거되도록 하는 기술을 비롯해 3D 프린터를 이용해 노화된 신체조직을 교체한다든지 젊은 사람의 피를 수혈하는 등 다양한 방식이 연구되고 있다. 그렇지만 이러한 기술들은 노화를 늦추거나 막으면 관련 질병도 사라질 것이라는 전제를 갖고 있기 때문에 노화 관련 질환에 대한 근본적 해결책이 되지 못한다. 이 때문에 노화 연구자들은 “지금까지 노화 연구는 단일 질환이나 노화와 죽음을 늦추는 것에만 초점이 맞춰져 왔는데 이는 나이와 관련된 여러 가지 생물학적 조건을 고려하지 않는 것”이라며 “복합적으로 나타날 수 있는 질환의 치료나 예방과 건강수명 연장에 대해 좀더 관심을 기울여야 할 때”라고 설명했다. 이와 함께 노화 관련 치료법이나 신약을 개발할 때 사용되는 임상실험의 기준도 재정립될 필요가 있다. 노인들의 근력을 강화시키는 약을 개발했다고 한다면 지금과 같이 약을 투여한 뒤 근육량의 변화를 측정하는 대신 400~500m를 걷거나 뛰는 능력이 어떻게 향상됐는지를 살펴보는 것이 더 바람직하다는 것이다. 분석 보고서를 쓴 일라리아 벨란투오노 영국 셰필드대 노화연구소 교수는 “2015년 기준 전 세계 인구 중 60세 이상 고령자는 12% 정도이지만 2050년이 되면 22%에 해당하는 약 20억명에 달할 것”이라며 “불로장생이라는 인류의 오랜 꿈이 또 다른 짐이 되지 않기 위해서는 건강한 노후를 보장할 수 있는 연구와 함께 국가별로 고령화사회를 대비한 맞춤형 정책이 필요하다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

무술년(戊戌年)이 시작된 지난 1월 초부터 2월 초까지 한 달 넘게 한반도는 냉동실을 방불케 하는 추위가 지속됐습니다. 그런데 설이 지나면서 언제 그랬냐는 듯 전국 낮 기온이 10도 가까이 오르고 있습니다. 두꺼운 외투를 장롱 속에 넣어놔야 할 때가 곧 올 것 같습니다.날씨가 좀더 포근해지면 많은 사람들이 산과 들, 공원 등을 찾을 것입니다. 그런데 공원이나 유원지에 가면 가장 먼저 사람들을 맞는 것은 다름 아닌 비둘기들입니다. 현재 전국에 비둘기가 얼마나 있는지 정확히 알지는 못하지만 대략 100만 마리 정도가 있고 이 중 절반인 50만 마리가 수도권에 집중돼 있는 것으로 추정되고 있습니다. 한때 ‘평화의 상징’으로 칭송받던 비둘기가 이제는 한국뿐만 아니라 세계적으로도 도시의 골칫거리로 전락했습니다. 쓰레기를 주워 먹어 날지 못할 정도로 살이 찌고 사람을 피하지 않는다고 해서 ‘닭둘기’, 배설물이나 깃털을 통해 각종 세균을 옮긴다고 해서 ‘쥐둘기’라는 별명으로 불리기도 합니다. 그렇지만 최근 과학자들이 비둘기의 다른 유용성을 발견해 화제가 되고 있습니다. 특히 도시에서 살고 있는 비둘기들은 ‘잠수함 속 토끼’처럼 공기 중에 포함된 오염물질과 독소가 얼마나 많은지, 몸속에서는 어떤 영향을 미치는지를 보여주는 지표로 활용될 수 있다는 것입니다. 레베카 칼리시 미국 캘리포니아 데이비스대(UC 데이비스) 신경생물학 교수는 지난 15~19일 텍사스주 오스틴에서 열린 미국과학진흥협회(AAAS) 연차총회에서 이 같은 내용을 발표했습니다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘호르몬과 행동’에도 실릴 예정이라고 합니다. 연구팀은 비둘기들은 인간과 똑같은 공기와 물, 음식, 그리고 다른 여러 요소들에 노출돼 있으며 사람이 거주하는 지역과 가깝게 서식하고 있기 때문에 환경오염 물질을 측정하는 데 활용할 수 있는 중요한 생체시료라고 보고 있습니다. 실험용 생쥐나 동물들처럼 통제된 환경이나 세포만 따로 떼어내 실험을 할 경우 실제 생활환경 속에서 나타날 수 있는 반응들을 살펴보기는 쉽지 않습니다. 그런데 사람과 똑같은 환경에서 살고 있는 척추동물인 비둘기를 관찰하면 생체가 각종 오염물질에 어떤 반응을 보이는지 좀더 정확하게 파악할 수 있다는 말입니다. 연구팀은 2010~2015년에도 뉴욕 맨해튼에서 살고 있는 825마리의 비둘기의 혈중 납농도를 분석했는데 겨울철보다 여름철에 혈중 납농도가 더 높다는 사실을 확인했습니다. 이는 맨해튼에서 살고 있는 어린이들에게서도 똑같이 나타났다고 합니다. 현재 연구팀은 비둘기를 이용해 각종 대기오염물질과 그로 인한 스트레스가 신경 및 뇌세포 재생, 그리고 단백질 같은 생체 필수물질 합성에 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구를 진행 중이라고 합니다. 날이 포근해지면 한반도는 중국과 몽골에서 날아드는 황사와 국내외에서 발생한 대기오염물질이 빠져나가지 못하고 머물며 나타나는 미세먼지로 몸살을 앓습니다. 한국 정부는 몇 년 전부터 과학기술을 통해 국민 생활에 직접적 영향을 미치는 미세먼지 문제를 해결하겠다고 공언하고 있습니다. 국민 생활과 밀접한 문제를 해결하기 위한 과학기술은 우주와 생명의 비밀 같은 인류의 근원적 궁금증을 풀어내는 과학과는 풀어 가는 방식이 다를 수밖에 없습니다. 국민들이 보기에는 미세먼지 문제를 과학기술로 어떻게 해결하겠다는 것인지에 대한 구체적인 방안은 눈에 띄지 않는 것이 사실입니다. 미세먼지 문제의 해결은 사람들이 숨쉬고 있는 대기의 오염도가 정확히 어느 정도인지, 인체에 어떤 영향을 미치는지, 과학기술로 어느 정도까지 개선할 수 있는 것인지를 보여주는 데서 시작되는 것 아닐까요. 이번 연구처럼 국민 눈높이에 맞는 연구 방법을 찾는 것도 과학기술의 중요성을 알리는 한 방안이 될 것입니다. dmondy@seoul.co.kr

폐암이나 췌장암 환자는 위암이나 대장암 환자보다 일반적으로 수술 결과가 좋지 않다고 알려져 있다. 하지만 이는 대부분 암이 상당히 진행된 후 발견되기 때문이다. 일찍 발견하고 완전히 제거하면 폐암이나 췌장암도 위암, 대장암 못지않게 치료 결과가 매우 좋다. 위암이나 대장암, 자궁경부암은 건강검진 프로그램을 통해 조기진단이 가능하고 수술로 완전히 제거할 수 있기 때문에 결과가 좋다. 아쉽게도 폐암, 췌장암 같은 예후가 좋지 않은 상당수 암에서는 이런 조기검진 프로그램이 없다. 많은 연구자들이 지난 수십년 동안 암을 초기에 찾으려는 다양한 노력을 기울였다. 혈액검사를 통해 암을 초기에 발견하려는 시도가 그 대표적 예다. 혈액검사는 간단하게 반복적으로 시행할 수 있고, 신체 손상이 없기 때문에 특히 주목받았다. 암을 조기 진단하는 검사법은 우선 높은 ‘특이도’가 있어야 한다. 검사 결과가 암이 없다고 진단하면 실제로도 암이 없어야 한다는 뜻이다. 만약 암이 없는 환자에게 암이 있다고 잘못 진단하면 치료를 결정하기 위해 불필요한 검사를 해야 한다. 심지어는 큰 위험이 따르는 검사나 치료를 해야 할 수도 있다. 당사자와 가족들은 불필요한 경제적 부담, 겪지 말아야 할 심리적 부담을 겪어야 한다. 사회와 국가에도 여러 부담을 준다. 특이도에는 암의 종류를 구분할 수 있는 능력도 포함된다. 검사 결과가 단순히 암이 있다고만 알려준다면 큰 문제가 된다. 위암인지 간암인지 폐암인지 정확하게 알려줘야 적절한 진단과 치료로 이어진다. 즉 다음 치료 전략을 수립하는 데 도움이 되지 않으면 조기진단을 할 의미가 없다는 것이다. 또 조기진단을 위한 검사법은 경제적이어야 한다. 병을 빨리 찾아내기 위해 모든 국민을 대상으로 검진해야 할 때 검사 비용이 비싸다면 나라가 감당하지 못한다. 여러 이유로 나라에서 지원할 수 없다면 각 개인이 부담할 수 있는 검사법이어야 한다. 암 조기진단은 가능하면 모든 국민에게 혜택이 돌아갈 수 있어야 한다. 올해 초 국제학술지 사이언스에 ‘캔서시크’라는 새로운 검사법이 발표됐다. 우리 몸에 손상을 주지 않는 혈액검사법으로 동시에 8개 암을 진단할 수 있다고 한다. 하나의 종양단백질 또는 하나의 종양돌연변이를 찾아 특정 암만 진단하는 것이 아니라 여러 종양단백질과 종양유전자를 분석하는 다중분석법을 통해 흔한 여러 암을 초기에 찾는 검사법이다. 이 검사법을 시행한 결과 812명의 건강한 사람 중 7명이 암 양성 판정을 받았다. 1005명의 1~3기 암 환자에서도 평균 70% 정도 민감도를 보였다. 다만 난소암 환자는 98% 찾아냈지만 유방암 환자는 33%밖에 찾아내지 못하는 한계를 보였다. 기계학습이라는 알고리즘을 적용하면 종양 발생 위치, 즉 원발암 부위를 83%까지 찾아낼 수 있다고 한다. 앞으로 1차 의료기관에서 일상적 혈액검사와 함께 사용할 수 있고 가격은 500달러 이하로 낮출 수 있도록 추가적으로 연구를 진행하고 있다. 혈액검사 같은 간단한 검사를 통해 암을 조기 발견하려는 노력은 반드시 필요하다. 하지만 앞서 언급한 연구 결과를 완전히 믿을 수도, 믿을 필요도 없다. 결과는 여러 요소들과 함께 신중하게 다뤄야 한다. 최근 다양한 매체를 통해 비슷한 결과를 다루는 기사들이 쏟아져 나온다. 결과의 신뢰성뿐만 아니라 앞서 언급한 다양한 우려들이 적절하게 해소됐는지, 아니면 최소한 그런 부분에 대한 언급이라도 있는지 반드시 살펴봐야 한다.