정부가 코로나19를 극복하기 위한 범정부 지원체계를 꾸려 백신과 항체의약품, 혈장치료제 개발에 속도를 내고 있다. 우선 2021년 하반기 또는 2022년 국산 백신 개발을 위해 민관 및 국제 협력을 추진한다. 혈장치료제는 2~3개월 안에 개발하고 항체의약품은 올해 안에 임상시험을 거쳐 이르면 내년에 출시한다는 목표도 제시했다. 정세균 국무총리는 14일 정부서울청사에서 주재한 중앙재난안전대책본부 회의에서 “개발에 장애가 되는 규제를 파격적으로 혁파해 패스트트랙을 마련하고 자금과 기술 등 전폭적 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다. 이를 위해 정부는 보건복지부 장관과 과학기술정보통신부 장관을 공동 단장으로 하는 ‘코로나19 치료제·백신 개발 범정부 지원단’을 설치해 금주 중 운영에 들어간다. 지원단 산하에는 국립보건연구원장과 연구개발정책실장을 공동 단장으로 실무추진단이 꾸려져 치료제·백신·방역물품 등 3개 분야별로 산업계·학계·연구소·병원 등의 전문가가 참여한다. 정부는 올해 안에 코로나19 치료에 쓸 수 있는 의약품 개발을 위해 안전성이 입증된 기존 의약품의 사용 범위를 확대하는 ‘약물재창출’ 임상시험을 지원한다. 특히 식품의약품안전처는 신약을 만들 때 거쳐야 하는 동물실험을 코로나19 치료제 개발에 일부 면제하기로 가닥을 잡고 현재 제약·바이오업계의 의견을 수렴하고 있다. 완치자의 혈액을 활용한 항체의약품 및 혈장치료제 개발에도 속도를 내고 있다. 항체의약품은 현재 국립보건연구원과 국내 기업인 셀트리온이 공동 연구 중이다. 전날 셀트리온은 코로나19를 무력화할 수 있는 항체의약품 후보군 38개를 확보했다고 밝혔다. 세종 박찬구 선임기자 ckpark@seoul.co.kr

DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀이 인체 내 치료가 필요한 부위에 정확하고 안정적으로 약물 전달이 가능한 바늘형 마이크로로봇을 개발했다. DGIST는 이번 연구 성과는 기존의 마이크로로봇 약물전달기능 및 제어방식을 획기적으로 개선해 다양한 정밀의학기술에 적용 가능할 것으로 기대된다고 13일 밝혔다. 현재 인체 내 조직 치료 중 약물치료는 가장 일반적인 치료방법으로 쓰이는데, 약물은 신체의 순환기능에 의해서만 전달되기에 목표하는 부위에만 필요한 양의 약물을 정확히 전달이 어려워 상당한 부작용이 발생한다. 이러한 한계를 극복하고자 몸 속을 자유롭게 돌아다니며 목표하는 체내 조직의 정밀 치료가 가능한 마이크로 의료로봇 연구가 최근 각광받고 있다. 이에 최 교수 연구팀이 세계 최초로 바늘형 마이크로로봇은 3차원 레이저 리소그라피 3D 공정을 통한 나노-마이크로 스케일로 제작됐으며, 금속박막 증착기술을 이용해 자성물질(Nickel, Ni)과 생체적합물질(Titanium oxide, TiO2)을 증착했다. 더불어, 생체적합물질로 사용된 TiO2는 화학적인 방식으로 항암제(Paclitaxel, PTX) 탑재 능력을 향상시켰다. 연구팀은 체외 약물 테스트 플랫폼에서 실험을 통해 기존의 마이크로로봇의 제어 기능을 한 차원 개선시켰다. 특히 이번에 개발한 바늘형 마이크로로봇은 목표지점으로 정확한 이동이 가능하며, 제어 시간 또한 획기적으로 줄였다. 또한 특정 치료 부위에 로봇을 고정시키기 때문에 외부의 지속적인 자기장 에너지 공급이나 제어가 불필요하며, 실제 인체 내부와 같이 특정 유체 흐름이 있는 환경에서 기존보다 유체 저항을 최대 6배 더 견디면서 안정적으로 약물을 전달할 수 있는 것이 장점이다. 연구팀은 또한 바늘형 마이크로로봇을 체외에서 배양한 암 종양 조직에 적용해 보았는데 암 종양에 고정되기 전, 후의 성능 테스트에서 유의미한 결과를 확인했으며, 항암제 약물방출을 통한 치료적인 효능도 추가로 증명했다. 최홍수 교수는 “이번 연구결과를 통해 기존의 마이크로로봇의 기능을 더욱 개선시켜 약물전달 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”며 “앞으로도 더욱 향상된 마이크로로봇을 지속적으로 개발하여 장기적으로 동물실험과 관련 병원 및 기업과 후속 연구를 진행해 실제 의료 현장에서 활용될 수 있는 마이크로로봇 기반 정밀치료 시스템을 개발하는데 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수가 교신저자로, DGIST 이승민 박사가 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 세계적인 국제과학학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials’에 지난 8일 표지논문으로 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 DGIST의 지원으로 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 산성환경에서만 커지는 나노물질을 개발해 암세포만 선택적으로 터트려 없애는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 공동연구팀은 표면에 전하를 띄는 리간드가 결합된 금속 나노입자를 이용해 암세포만 선택적으로 파괴할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’에 실렸다. 여러 형태의 암치료법이 있지만 여전히 많이 사용되는 것은 외과수술과 화학적 요법이다. 화학 항암요법은 암세포만이 아니라 정상세포도 동시에 공격하는 부작용이 있다. 연구팀은 암세포에서만 커지는 나노입자를 이용해 암세포만 공격하는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발한 나노입자는 세포 소기관인 리소좀 내부로 침투할 수 있도록 설계됐으며 암세포에서만 커지도록 해 세포를 죽이도록 했다.연구팀은 암세포 주변 환경이 산성이라는 점에 착안해 암세포 속 리소좀으로 흡수된 다음 리소좀을 파괴하고 세포 사멸까지 이어지도록 한 것이다. 암세포는 산성을 띠어 나노입자가 잘 뭉치는데다가 기능이 비정상이라 크게 자란 나노입자를 밖으로 배출하기 힘들어 사멸하게 된다. 연구팀은 금나노입자 표면에 각각 양전자와 음전하를 띠는 꼬리모양 물질인 리간드를 8대 2의 비율로 붙였다. 연구팀은 정상세포와 암세포를 대상으로 세포실험을 실시해 ‘암시야 현미경’으로 관찰한 결과 암세포만 선택적으로 사멸시키는 것이 확인됐다. 연구를 이끈 바르토슈 그쥐보프스키 UNIST 교수는 “이번 연구는 암세포가 고장난 정상세포라는 특성을 역으로 활용해 암세포를 죽일 수 있었다는데 의미가 있다”라며 “동물실험을 진행해 항암치료제로 가능성을 추가로 연구할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“코로나19 백신 개발에 1~1년 반이 걸릴 것”이라는 지난달 앤서니 파우치 미국 국립알레르기·전염병 연구소(NIAID) 소장의 발언이 정설처럼 굳어지면서 백신 전문가들이 우려를 표시하고 나섰다. 18개월로 잡아도 지나치게 짧다는 것이다. 로타바이러스 백신 공동 개발자인 폴 오핏 박사는 31일(현지시간) CNN과의 인터뷰에서 “나는 파우치 박사의 발언이 터무니없이 낙관적이라고 생각한다”면서 “본인도 지금은 당시 발언을 그렇게 생각할 것”이라고 말했다. 파우치 박사의 아래에 있는 NIAID 전염병 전문가 에밀리 에벨딩 박사도 “18개월은 우리가 달성할 수 있는 가장 짧은 기간”이라며 일반적인 백신 개발 기간은 8~10년이라고 했다. 전문가들은 백신을 개발한 뒤 반복 실험과 장기간 관찰로 안전성을 검증해야 하는데, 18개월에 이 과정을 마치는 건 불가능하고 위험하다고 판단한다. 개발된 백신은 동물실험 뒤 3단계 인체 실험을 거쳐야 한다. 각 단계에서 적어도 1년 동안은 실험 대상자들의 면역 반응을 관찰하며 안전성을 확인하는 것이 일반적이다. 백신 검증에 실패해 오히려 치명적인 결과를 초래한 사례도 많다. 1960년 호흡기세포융합바이러스(RSV) 백신 실험이 잘못돼 수많은 유아들이 오히려 더 심한 증상을 겪었고, 2명이 사망했다. 1976년 미국 정부는 세계보건기구(WHO) 권고를 무시하고 신종 돼지독감 백신 상용화를 서둘러 450만명이나 접종했는데, 독감이 치명적이지 않은 것으로 밝혀졌다. 오히려 주사를 맞은 사람 중 450명이 희귀질환을 일으켰다. 2017년 필리핀에서는 어린이 100만명에게 뎅기열 백신을 긴급 접종하던 중 10명이 사망했다. 지금까지 WHO가 백신을 가장 빨리 사전 승인한 것은 착수 5년 만에 사전 승인된 에볼라 백신이다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr

코로나19 치료를 위해 정부가 수입 특례를 검토했던 일본의 신종플루 치료제 ‘아비간’을 국내 도입하지 않기로 했다. 일본에서 개발된 신종 인플루엔자 치료제인 아비간은 코로나19 치료제로서 효과는 불확실한 반면 부작용 우려가 큰 것으로 국내 전문가들이 판단했기 때문이다. 식약처 “국내 도입 요청 없다…수입특례 검토 안해” 식품의약품안전처는 질병관리본부로부터 아비간을 국내 도입해달라는 요청이 없어 의약품 수입 특례를 검토하지 않고 있다고 16일 밝혔다. 이의경 식약처장이 지난달 25일 “국내에 허가돼 있지 않은 아비간에 특례를 적용해 도입하는 방안을 검토하고 있다”고 밝힌 바 있지만, 코로나19 방역과 치료를 관장하고 있는 질병관리본부 등에서 별다른 요청이 없어 추진하지 않은 것으로 보인다. 질본이 아비간을 코로나19 치료제에서 사실상 배제한 것은 중앙임상위원회 등 의료계에서 아비간의 효능·효과에 상당한 의문을 갖고 있기 때문이다. 오영돈 교수 “시험관시험서 효과없음 확인…태아 독성·사망 부작용” 코로나19 확진자 치료를 맡은 주치의 등으로 구성된 중앙임상위원회는 아비간이 코로나19 치료에 쓸 만한 근거가 충분하지 않다고 보고 있다. 국제학술지 ‘네이처’ 등에 게재된 논문을 분석한 결과 아비간이 코로나19 바이러스 억제 효과가 없는 데다 부작용은 심각해 사용하기 어렵다는 게 임상위의 결론이다. 연합뉴스에 따르면 오명돈 중앙임상위원회 위원장(서울대병원 감염내과 교수)은 “아비간은 시험관 연구에서 코로나19 바이러스 억제 효과가 없었을 뿐만 아니라 환자에 임상시험을 시행한 데이터도 없다”며 “동물실험에서 태아 독성과 사망이 보고되는 등 심각한 부작용이 있는 약물”이라고 밝혔다. 이어 “중국에서 치료제로 허가받았다는 뉴스가 나왔는데 해당 기사의 근거로 언급된 네이처 논문에서는 단순히 임상시험 환자를 모집한다고 돼 있을 뿐”이라고 지적했다. 세계보건기구(WHO)에서도 아비간을 코로나19 치료 효과를 확인하기 위한 임상시험 ‘후보’에 올리지 않았다. 오 교수는 “WHO에서 코로나19 치료제 임상시험에 들어갈 만한 후보 치료제를 선별·공개한 의약품 목록에도 아비간은 포함되지 못했다”며 “더는 아비간이 치료제로 허가받았다는 가짜 뉴스가 돌아다니질 않길 바란다”고 덧붙였다. 아비간은 일본 후지필름의 자회사인 후지필름도야마화학이 개발한 신종 인플루엔자 치료제다. 일본 정부는 기존 인플루엔자 치료제가 듣지 않는 신종 플루가 유행한다고 판단할 때 사용할 수 있다는 조건으로 2014년 승인했다. 아베 총리는 지난달 29일 코로나19 대응 기자회견에서 신종 플루 치료제인 아비간 등 3종의 약이 코로나19에 일정한 효과가 있는 것으로 나타나고 있다며 임상사용을 통해 유효성이 인정되는 코로나19 치료약을 조속히 개발하겠다고 언급하기도 했다. 그러나 아비간은 태아에게 부작용이 생길 위험이 있어 임신부에게는 사용할 수 없는 약이다. 외신에 따르면 일본 정부는 지난달 22일부터 코로나19 환자에 아비간을 사용하고 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

무서운 속도로 확산되고 있는 코로나19를 대응하기 위해 치료제나 예방백신을 개발하기 위해 전 세계 과학자들이 다양한 연구에 착수하고 있다. 신약개발에서는 약물 안정성을 확인하기 위한 동물 대상 임상실험이 필수적이다. 국내 연구진도 동물실험을 위한 영장류 실험에 곧 착수할 계획이다. 신약개발을 위해서는 약물 후보물질을 발굴하고 세포실험, 동물실험을 거쳐 사람을 대상으로 한 임상시험까지 거치다보면 시간이 오래걸린다. 실제로 2016년 유행했던 메르스 치료제도 아직 개발 중인 것을 봐도 그렇다. 코로나19 치료제나 예방백신 개발도 올해 안에는 어렵다는 관측이 나오고 있는 상황이다. 이 때문에 국내에서는 미국 식품의약국(FDA)에서 허가받아 안정성이 입증된 약물 중 코로나19에도 효능이 있을 것으로 보이는 것을 찾아내는 ‘약물 재창출 연구’가 추진되고 있다. 과학기술정보통신부는 파스퇴르연구소, 한국화학연구원 등 관련 연구기관들을 총동원해 기존 약물을 대상으로 세포 실험을 실시하고 있다. 여기에 원숭이 같은 영장류와 생쥐를 대상으로 치료효과를 검증하는 실험도 곧 착수할 계획이라고 6일 밝혔다. 한국생명공학연구원 산하 영장류센터는 기존 약물의 코로나19 치료효과를 검증하기 위해 4월 초까지 코로나 감염모델 개발을 진행 중이다. 또 다양한 유전자변형마우스 개발을 하고 있는 국가마우스표현형분석사업단에서는 한국화학연구원과 함께 코로나 감염모델 마우스 5종을 개발 중에 있다. 감염모델 동물은 질병 발생 원인과 메커니즘, 치료방법이나 백신 연구를 위해 선천적으로 쉽게 감염이 되도록 한 동물을 말한다. 정병선 과기부 제1차관은 6일 충북 오창에 위치한 생명공학연구원 영장류센터를 방문해 연구 진행상황을 점검했다. 정 차관은 이 자리에서 “코로나19에 대한 국민 우려가 크다”라며 “과학계가 그동안 연구개발을 통해 확보한 기술역량을 바탕으로 코로나19 치료약물 재창출 연구결과를 신속히 도출해달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정관 절제술을 받기 위해 시드니 병원에 도착한 '남편' 개코원숭이가 '아내' 2마리를 데리고 탈출해 시민들이 놀라는 사고가 발생했다. 호주 채널9 뉴스에 의하면 지난 25일(현지시간) 오후 5시 30분경 호주 시드니 캠퍼다운에 위치한 로열 프린스 알프레드 병원에서 개코 원숭이 3마리가 탈출극을 벌였다. 개코원숭이들은 시드니 서부 왈리시아에 위치한 ‘국립보건의료연구회’ 소속 개코원숭이 생태지역에서 이송 차량에 실려 병원에 도착했다. 이들은 남편과 아내들로 수컷 개코원숭이가 정관절제술을 받을 예정이었으며, 암컷 개코원숭이들은 남편을 안정시키기 위해 이번 여행을 같이 했다.개코원숭이들은 병원 주차장에 도착한 이송 차량의 고장난 뒷문을 열고 차량 밖으로 나왔다. 주차장으로 나온 개코원숭이들은 병원 주변을 돌며 탈출극을 벌였다. 병원 주변에 있던 시민들은 이 신기한 장면을 SNS에 올리기도 했다. 마이클이라는 이름의 시민은 “'5층 창가에 어떻게 개가 있을 수 있지'라고 생각했는데 자세히 보니 개코원숭이였다”고 말했고, 다른 시민은 “한시간전에 커피를 마셨는데, 커피에 뭘 넣어길래 이런 이상한 것이 보이지라고 생각했다”고 말하기도 했다. 개코원숭이들의 탈출극은 2시간만에 끝났다. 시드니 타룽가 동물원에서 출동한 동물 전문가들이 마취총을 이용해 이들을 안전하게 포획했다. 생태공원으로 보내진 수컷 개코원숭이는 공원에 남아있던 다른 4마리의 아내와 상봉했다. 총 6명의 아내를 둔 이 개코원숭이는 더 이상 자손을 잇지 않게 하기 위해 정관절제술을 받을 예정이었던 것으로 알려졌다. 이번 개코원숭이 병원 탈출극은 동물실험에 대한 찬반논쟁을 불러 일으키고 있다. 심지어 26일에는 호주 국회에서까지 이 개코원숭이가 화두에 오르기도 했다. 상원의원인 메린 파루퀴는 “정부는 반인륜적인 동물실험을 중단하고 다른 대안적인 방법이나 기술을 도입해야 한다”고 주장했다. 한편 생태지역에 도착한 개코원숭이들은 바나나와 사과로 아침식사를 하고 건강하게 지내는 것으로 알려졌다. 병원 탈출로 정관절제술을 모면한 남편 개코원숭이는 안타깝게도 27일 다시 수술대에 오를 예정이다. 김경태 시드니(호주)통신원 tvbodaga@gmail.com

20세기 초중반 항생물질이 발견돼 항생제로 활용되면서 인류는 많은 세균성 질병을 정복할 수 있었다. 그렇지만 항생제의 지나친 남용으로 치료불가능한 변종 박테리아, 일명 슈퍼박테리아가 등장하고 있는 상황이다. 많은 연구자들은 슈퍼박테리아로 인해 발생하는 질병을 막을 수 있는 또다른 항생제를 찾고 있다. 이 같은 상황에서 미국과 캐나다 과학자들이 인공지능(AI)를 활용해 치료 불가능한 변종 박테리아를 포함한 광범위한 박테리아에 대응할 수 있는 항생물질을 발견해 주목받고 있다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 의공학연구소, 컴퓨터과학·인공지능 연구실, 보건 인공지능클리닉, 하버드-MIT 브로드 연구소, 하버드대 유전학과, 캐나다 맥매스터대 감염병연구소 공동연구팀은 인공지능의 기계학습을 통해 결핵은 물론 치료불가능한 것으로 알려진 다양한 변종 박테리아에 대항할 수 있는 새로운 유형의 항생제 ‘할리신’(halicin)을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 20일자에 실렸다. 이번에 개발된 할리신은 항생제 개발 과정에 인공지능을 일부 활용한 것이 아니라 사람이 전혀 개입하지 않은 상태에서 분자 빅데이터만을 활용해 인공지능만으로 완전히 새로운 종류의 항생물질을 찾아냈다는데 과학자들은 주목하고 있다. 최근들어 항생제에 대한 내성균이 점점 늘어나고 있어 항생제 내성균을 잡는 슈퍼 항생제가 개발되지 않을 경우 2050년까지 내성균 감염으로 전 세계적으로 연간 1000만명 이상의 사망자가 발생할 것이라고 연구자들은 추측하고 있다. 이 때문에 많은 과학자들이 신개념 항생제 개발에 나서고 있다. 연구팀은 우선 분자와 원자의 특성과 기능을 인공지능에 학습시켰다. 그 다음 기존 항균물질 라이브러리에 포함된 300여개의 항균물질, 동식물, 미생물에서 확인된 800여 종의 자연물질을 포함한 2335개의 항균능력을 가진 분자가 대장균 성장을 억제할 수 있는 물질을 찾아내도록 신경망을 훈련시켰다. 연구팀은 이렇게 훈련된 인공지능을 다시 브로드연구소가 보유한 ‘약물용도 재지정 허브’ 데이터에 적용해 대장균 억제에 효과적이며 기존 항생제와는 다른 분자구조를 가진 물질만 찾도록 했다. 그 결과 약 100개의 새로운 슈퍼항생제 후보를 거르는데 성공했다. 그 중에서 가장 효과적으로 보이는 것은 당뇨치료제에 포함된 분자구조를 가진 물질로 연구팀은 영화 ‘2001 스페이스 오디세이’에 등장하는 인공지능 컴퓨터 ‘할’의 이름을 따 할리신이라고 명명했다. 연구팀은 이 물질을 이용해 생쥐실험을 한 결과 ‘클로스트리디오이데스 디시필’과 ‘아시네토박터 바우마니’에 대해 효과를 보이는 것을 확인했다. 클로스트리디오이데스 디피실은 대장 속에 사는 대표적인 병원성 미생물로 독소를 만들어 장을 심하게 망가뜨려 처음에는 설사증상으로 시작해 심할 경우는 사망에 이르게까지 하는 것으로 알려져 있지만 현재 나와있는 항생제로는 효과가 없는 것으로 알려져 있다. 또 아시네토박터 바우마니는 대표적인 슈퍼박테리아로 역시 현재 나와있는 항생제로는 잡을 수 없는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 할리신은 세포막을 가로질러 이동하는 양성자의 흐름을 차단함으로써 박테리아의 항생제 내성을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 동물실험에서 독성도 거의 나타나지 않은 것으로 확인됐다. 연구팀은 사람에 대한 임상시험이 필요하겠지만 할리신 이외에도 항생제 내성균에 대항할 수 있는 여러 종류의 항생물질을 발견할 수 있을 것으로 보고 있다. 제임스 콜린스 MIT 의공학과 교수는 “이번 연구는 잠재적 약물의 특성을 발견하고 약효를 예측하는데 인공지능이 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주고 있다”라며 “할리신을 찾아낸 것처럼 AI를 활용해 암이나 퇴행성 신경질환 치료제도 개발할 수 있을 것”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현대인들은 서서 움직이는 시간보다는 의자에 앉아 있는 시간이 길고 불규칙한 식습관까지 더해져 변비나 설사, 과민성대장증후군 같은 소화기 질환에 고생하는 경우가 많습니다. 이 때문에 장 건강에 도움을 준다는 ‘프로바이오틱스’(probiotics)를 규칙적으로 복용하는 사람들도 흔히 볼 수 있습니다. 물론 프로바이오틱스를 복용하고 오히려 설사나 변비가 생겼다거나 장에 가스가 차는 것 같다는 부작용을 호소하는 이들도 있지만 꾸준히 먹는 이들도 있는 것을 보면 효과가 아주 없는 것은 아닌 모양입니다. 최근 들어 장내 미생물이 장 건강 이외에 아토피 피부염이나 건망증을 줄이는 데도 도움이 된다는 연구 결과들까지 나오면서 장 건강에 대한 관심은 더 높아지고 있습니다. 이런 상황에서 미국과 이스라엘 과학자들이 ‘프리바이오틱스’(prebiotics)가 암 치료에도 도움을 줄 수 있다는 동물실험 결과를 내놔 주목받고 있습니다. 미국 샌퍼드버넘프레비스(SBP) 의학연구소, 네브래스카 링컨대 식품공학과, 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 분자생물학과, 이스라엘 테크니온공과대 통합암연구센터 공동연구팀은 프리바이오틱스가 면역계를 강화시켜 암세포의 성장을 늦추는 등 암 퇴치 능력을 높여 준다는 실험 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 2월 11일자에 발표했습니다. 프리바이오틱스는 장 속 유해균을 억제함으로써 프로바이오틱스의 생장과 활성을 유도하는 성분입니다. 프리바이오틱스는 미생물인 프로바이오틱스를 잘 자라도록 하는 장내 환경을 개선해 주는 요소이자 프로바이오틱스의 먹을거리라고 생각하면 됩니다. 연구팀은 생후 6~8주 된 수컷 생쥐들에게 피부암인 흑색종과 결장암 세포를 이식해 암을 발생시켰습니다. 연구팀은 암을 이식받은 생쥐들을 두 집단으로 나눠 한 그룹에는 2주 동안 물과 음식에 프리바이오틱스인 뮤신과 이눌린을 섞어 제공하고 나머지 집단에는 일반 식단만을 제공하면서 암세포의 크기 변화와 성장 속도를 관찰했습니다.그 결과 프리바이오틱스를 섭취한 생쥐들은 그렇지 않은 생쥐들보다 암 세포의 성장 속도가 느려질 뿐만 아니라 크기도 작아진 것이 관찰됐다고 합니다. 또 프리바이오틱스를 섭취한 생쥐들의 면역 시스템도 이전보다 강화됐다고 연구팀은 밝혔습니다. 활성화된 면역계가 암 조직을 공격한 것으로 연구팀은 보고 있습니다. 이런 연구 결과를 소개하면 간혹 어떤 제품이나 음식을 먹어야 하느냐고 문의하시는 분들이 있습니다. 마치 대단한 효과가 있는 약이나 식품이 있는데도 알려 주지 않는 것이라고 생각하는 모양입니다. 생물학이나 의학 분야 기초 연구들은 특정 물질이나 현상에 대해 더 잘 이해하기 위한 동물실험을 합니다. 그렇기 때문에 해당 연구 결과를 사람에게 바로 적용하는 경우는 거의 없습니다. 이번 연구 역시 프리바이오틱스가 암세포 성장에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해를 높이기 위한 것이라고 연구진은 분명히 밝히고 있습니다. 사람은 종양의 특성뿐만 아니라 유전적 배경이나 생활환경도 동물과 다릅니다. 뻔한 이야기이지만 암을 비롯해 각종 질병을 이겨낼 수 있는 면역력을 키우기 위한 과학자들의 조언은 부모가 아이들에게 하는 말과 크게 다르지 않습니다. 육류보다는 과일과 채소를 중심으로 음식을 골고루 먹고 열심히 운동하는 것이 건강유지와 면역력 강화를 위한 최선의 방법입니다. edmondy@seoul.co.kr

일명 ‘우한 폐렴’이라고 불리는 신종 코로나바이러스 감염증이 전 세계적으로 확산되면서 현재까지 총 3만 여명의 환자가 보고됐다. 안타깝게도 각국에서 백신 개발에 총력을 기울이고 있지만, 변이가 심한 바이러스의 특성상 그 과정이 순탄하지만은 않다. 백신이 개발되더라도 동물실험과 임상시험 등을 거쳐 보편화되기까지는 상당히 많은 시간이 걸릴 것으로 보인다. 이에 불안감이 높아진 국민들은 마스크와 손 소독제 등 개인위생 관리 물품에 지출을 아끼지 않고 있으며, 면역력 관리를 위한 건강기능식품에 높은 관심을 보이고 있다. 면역력은 감염이나 질병으로부터 대항하여 병원균을 죽이거나 무력화하는 작용에 관여하기에 신종 코로나바이러스 감염증 예방에도 도움이 될 수 있다. 많은 건강기능식품 중에서도 주목받는 것이 ‘인삼’이다. 우리나라에서 나고 자란 고려인삼은 다양한 논문을 통해 면역력과의 관계가 증명된 바 있다. ‘홍삼의 폐렴구균 패혈증 예방 효과’라는 논문으로 홍삼이 면역기능을 조절하여 폐렴-패혈증을 예방할 수 있음을 최초로 밝힌 성균관대 약대 이동권 교수팀은 폐렴구균 감염으로 유발되는 폐렴-패혈증에 대한 홍삼의 예방 효과를 관찰했다. 그 결과, 생리식염수 투여군은 폐렴구균 감염으로 50%만 생존한 반면, 홍삼 투여군은 100% 생존해 홍삼 투여군이 생존율이 생리식염수 투여군보다 2배 이상 높다는 사실을 알아냈다. 조지아 주립대 생명과학연구소 염증·면역 및 감염센터 강상무 교수는 주로 호흡기 상피세포에 감염돼 기관지염이나 폐렴과 같은 하부 호흡기 질환을 일으키는 원인 병원체인 호흡기 세포융합 바이러스(respiratory syncytial virus, RSV)와 홍삼과의 관계를 연구했다. 강 교수 팀은 세포 모델과 동물 모델을 활용한 연구를 통해 홍삼 추출물이 RVS에 감염된 폐 상피 세포의 생존율을 높이고, 바이러스 증식을 억제하는 항염증 효과를 보인다는 결과를 발표했다. 실험용 쥐에 홍삼 추출물을 RSV 감염 60일 전부터 꾸준히 섭취시켰을 때 대조군보다 폐에서 RSV 바이러스 증식이 감소한다는 사실도 발표됐다. 이러한 결과에 대해 한국인삼협회 반상배 회장은 “인삼은 호흡기 질환을 비롯해 각종 질병이 유행할 때마다 면역력을 높여주는 식품으로 주목받았다”라며 “지금처럼 신종 코로나바이러스 감염증의 백신과 치료제가 없는 상황에서도 면역력을 높여 바이러스를 예방하는 방법을 인삼에서 찾을 수 있을 것이다”라고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

中 남성 입원 환자, 여성의 두배 이상 전문가 “다른 바이러스와 비교 불가 변이 쉽기 때문에 모든 사람이 대상”지난해 12월 30일 중국 우한에서 시작된 신종 코로나바이러스 감염증이 전 세계적으로 확산되면서 과학계도 관심을 집중하고 있다. ‘네이처’에 따르면 지난 한 달 새 코로나바이러스와 관련한 논문이 50편 이상 발표됐다. 각종 괴담과 가짜뉴스들이 사람들의 공포심만 키워 준 상황에서 이들 연구논문은 신종 코로나에 대한 많은 사실들을 알려 주고 있다. 온라인을 중심으로 “신종 코로나는 남성들이 더 많이 걸리고 아이들은 잘 걸리지 않는다”라는 이야기가 돌고 있다. 실제로 중국 우한 진인탄병원, 상하이 교통대 의대, 중국과학원 우한바이러스연구소 공동연구팀이 지난달 1~20일 진인탄병원에 신종 코로나로 입원한 99명의 환자 통계를 세계적인 의학저널 ‘랜싯’ 지난달 30일자에 발표한 자료에 따르면 남성 환자 67명, 여성 환자 32명으로 남성이 더 많다. 또 50대가 30명으로 가장 많았고 40대와 60대가 각각 22명, 70대 이상이 15명, 30대 이하도 10명으로 나타났다. 이에 대해 이진서 강동성심병원 감염내과 교수는 “통계적으로 남성 환자가 많다는 것으로 남자가 신종 코로나에 더 취약하다는 결론을 내릴 수는 없다”면서 “바이러스에 취약한 특정 집단이 있다고 보는 것은 과학적 근거가 부족한 주장”이라고 말했다. 김우주 고대 구로병원 감염내과 교수도 “인플루엔자 바이러스는 백신도 있고 전에 걸렸으면 부분적으로 면역력이 남아 있는데 신종 코로나는 말 그대로 신종이기 때문에 모든 사람이 면역력이 없는 상황”이라고 지적하며 “신종이니만큼 다른 바이러스들과 비교하기에는 맞지 않는다”고 말했다. 코로나바이러스는 아데노바이러스, 리노바이러스와 함께 감기를 일으키는 대표적인 바이러스다. 코로나바이러스는 알파, 베타, 감마, 델타 4개 속(屬)으로 나뉘어 있는데 사람이 감염되는 코로나바이러스는 알파와 베타속에 포함되는 7종이다. 신종 코로나, 사스(중증급성호흡기증후군), 메르스(중동호흡기증후군) 모두 베타속에 해당되는 변종 바이러스다. 감기바이러스는 변이가 쉽게 일어나 백신이나 치료제를 만들기 어려운 것에서 알 수 있듯이 코로나바이러스도 변이가 쉽게 일어난다. 지난달 말 홍콩대 연구진이 관련 백신 개발에 성공했다고 주장하고 나섰지만 동물실험이나 임상시험을 거치지 않은 상태다. 더군다나 바이러스에 대한 약은 타미플루처럼 이미 감염된 뒤 바이러스를 제거하는 수준이지 백신처럼 예방은 사실상 불가능하다. 또 일본, 중국, 독일에서 신종 코로나의 무증상 감염 사례가 보고되면서 기침이나 발열 증상이 나타나기 전 잠복기에도 사람을 감염시킬 수 있다는 우려도 크다. 이에 대해서는 과학계에서도 무증상 감염이 가능하다는 주장과 그럴 가능성은 희박하다는 주장이 엇갈리고 있다. 감염학자들은 “증상이 없는 경우에도 다른 사람을 감염시킬 수 있는 호흡기 바이러스들이 많은 만큼 신종 코로나에서도 불가능하지는 않을 것”이라고 말하고 있다. 2일 우리 정부도 신종코로나 대응책을 발표하는 과정에서 무증상 감염자의 바이러스 전파가능성을 인정했다. 박능후 중앙사고수습본부장(보건복지부 장관)은 “신종 코로나는 증상이 감기 같은 일반 호흡기 질환과 유사해 구별이 어렵고 무증상 환자에서 감염증이 전파되는 경우도 있어 방역관리를 더 어렵게 만드는 특성이 있다”고 밝혔다. 한편 코로나바이러스의 변이가 쉽게 일어나는 만큼 신종 코로나도 확산 과정에서 돌연변이를 일으켜 독성이 강해지거나 확산 속도를 높일 수 있다는 우려도 커지고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr이성원 기자 sw1469@seoul.co.kr

낯선 곳에서도 지도 한 장만을 들고 길을 잘 찾는 사람이 있는가 하면 몇 번이나 갔던 곳도 매번 새로운 곳을 가는 듯 낯설어 하는 사람들도 있다. 이는 공간지각력이나 공간기억력이 떨어지기 때문이다. 그런데 손전등만 있으면 이런 사람들의 공간기억력을 순식간에 높여줄 수 있는 기술이 있다면 믿을 수 있을까. 아직 동물실험 단계이지만 국내 연구진이 빛을 머리에 비추는 것만으로도 공간기억력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 사회성뇌과학그룹 연구팀은 외과 수술 없이 비침습적 방법으로 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌신경세포 내 칼슘농도를 조절해 공간기억능력을 향상시키는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 칼슘은 세포 이동, 분열, 유전자 발현, 신경전달물질 분비, 항상성 유지 등 세포기능에 폭넓게 관여하는 주요 물질이다. 세포가 제 기능을 수행하기 위해서는 세포 내 칼슘농도가 적절하게 조절되야 하는데 만약 그 양이 부족해지면 인지장애, 심장부정맥 등 다양한 질환으로 이어지게 된다. 이번 연구에 교신저자로 참여한 허원도 IBS 초빙연구위원(카이스트 생명과학과 교수)은 이전 연구에서 세포에 빛을 비춰 세포 내 칼슘 농도를 조절할 수 있는 ‘옵토스팀원’ 기술을 개발했다. 옵토스팀원은 빛으로 세포기능을 조절하는 광유전학 기술로 쥐의 머리에 청색 빛을 비춰주면 광수용체 단백질들이 결합되면서 세포 내로 칼슘을 유입시키는 기술이다. 두개골을 여는 등의 외과수술은 아니지만 옵토스팀원 기술을 이용하기 위해서는 체내 광섬유를 삽입하는 과정을 거쳐야 한다. 이번 연구에서는 옵토스팀원에서처럼 광섬유를 심는 정도의 수술도 하지 않고 광수용체 단백질 유전자를 변형시킴으로써 빛에 대한 민감도를 55배 증가시킨 ‘몬스팀원’ 기술을 개발했다. 빛에 대해 민감하게 반응하는 유전자 덕분에 수술 없이 살아있는 쥐의 머리에 손전등 정도의 빛을 비추는 것만으로도 뇌 신경세포 내 칼슘농도 증가 시키고 공간기억력을 향상시키는데 성공했다. 특히 이번 기술은 머리뼈 근처 뇌 피질 뿐만 아니라 뇌 깊숙한 곳에 있는 해마와 시상에 있는 뇌신경세포의 칼슘농도 증가도 이끌어 낸다는 것을 확인했다. 연구팀은 생쥐들에게 공간공포실험을 실시한 결과 몬스팀원 처리를 받은 생쥐들이 그렇지 않은 생쥐들보다 공포기억력이 더 오래간다는 사실을 관찰할 수 있었다. 허원도 교수는 “이번 기술은 뇌세포 칼슘 연구와 뇌인지 과학연구 등에 다양하게 적용될 수 있을 것”이라며 “수술 없이 살아있는 동물의 뇌신경세포를 조절하는 것 뿐만 아니라 향후 세포 수준을 넘어 개체 수준까지 칼슘에 의한 신경행동학적 변화를 규명하는 연구에 활용될 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

많은 현대인들은 앉아서 생활하는 시간이 많아지고 불규칙한 식습관과 각종 스트레스로 인해 장건강을 위협받고 있다. 이 때문에 장내 유산균 증식과 유해균을 억제하는 등 장건강에 도움을 장건강에 도움을 준다는 프로바이오틱스를 복용하는 이들이 늘고 있다. 생물학자들이 프로바이오틱스가 장 건강에 도움을 줄 뿐만 아니라 항생제 내성을 일으키는 박테리아와의 전쟁에서 최종병기가 될 수 있다는 것을 밝혀내 주목받고 있다. 영국 버밍엄대 미생물학·감염학 연구소, 버밍엄의대, 호주 시드니대 감염병·미생물학센터, 웨스트미드 의학연구소 공동연구팀은 프로바이오틱스 음료가 항생제 내성 박테리아에 대항하는데 도움을 줄 수 있을 것이라고 18일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 15일자에 실렸다. 연구팀은 대장균, 살모넬라균, 폐렴간균 등 사람의 장 속에서 흔히 발견되는 박테리아에 대응하기 위한 방법을 찾고 있던 중 ‘플라시미드’에 주목했다. 플라시미드는 세균의 세포 내에 복제돼 독자적으로 증식할 수 있는 염색체 이외의 DNA 분자를 말한다. 세균의 생존에는 필수적이지는 않으며 다른 종의 세포 내로 전달될 수 있다는 특징을 갖고 있다. 플라시미드는 항생제 내성 유전자를 세균들에 확산시키는 역할을 한다. 연구팀은 항생제 내성 플라시미드가 복제되는 것을 차단하면 항생제 내성 문제를 간단히 해결할 수 있을 것으로 봤다. 강력한 항생제를 사용해서도 막기 어려운 세균 감염을 일반적인 항생제로도 치료할 수 있다는 말이다. 연구팀은 쉽게 구할 수 있는 유산균음료 같은 형태의 프로바이오틱스 ‘피큐어 플라스미드’(pCURE plasmids)를 만들었다. 이 플라스미드는 항생제 내성 플라스미드가 복제되는 것을 차단하고 항생제 내성균을 없앰으로써 항생제 내성을 치료하는 것이다. 또 피큐어 플라스미드는 항생제 내성 플라스미드가 분해되면서 발생시키는 유독물질이 정상 세포를 공격하는 것을 막는 역할도 하는 것이다. 연구팀은 생쥐를 이용한 실험에서 피큐어 플라스미드가 항생제 내성균을 효과적으로 제거한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 추가 동물실험을 통해 안정성을 확인한 다음 사람을 대상으로 한 임상시험을 진행할 계획이다. 크리스토퍼 토머스 영국 버밍엄대 교수(분자유전학)는 “항생제 내성을 극복하기 위해서 가장 좋은 방법은 항생제 사용을 줄이는 것이겠지만 이미 발생한 항생제 내성에 대한 대응 방법도 찾아야 할 필요가 있다”며 “프로바이오틱스가 항생제 내성을 일으키는 박테리아의 유전자에 영향을 미칠 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포 깨우면 회복… 근본적 치료 기대영화 ‘백투더퓨처’의 배우 마이클 J 폭스, 유명 권투선수 무하마드 알리, 교황 요한 바오로 2세 등이 앓았던 파킨슨병은 도파민 신경세포의 활동이 줄어들어 잠들면 발생한다는 사실을 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹, 서울아산병원, 한국과학기술연구원(KIST), 충남대 의대, 한국뇌연구원, 분당서울대병원 공동연구팀은 뇌 속에 있는 별모양의 신경세포인 별세포가 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병이 유발된다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10일자에 발표했다. 파킨슨병은 손발이 심하게 떨리거나 운동 능력이 저하되는 퇴행성 뇌질환으로 나이가 들수록 발병 확률이 높아진다. 지금까지는 운동에 관여하는 도파민 신경세포가 죽으면서 파킨슨병이 발생한다는 것이 정설이었다. 그런데 이번에 국내 연구팀이 동물실험을 통해 별세포에서 ‘가바’라는 물질이 과다하게 분비돼 도파민 신경세포 활동을 둔화시켜 도파민 분비가 제대로 되지 않으면 파킨슨병이 생긴다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐로 별세포가 가바를 분비하지 못하도록 하는 실험을 한 결과 도파민이 정상적으로 분비되면서 운동 기능 이상 같은 파킨슨병 증상이 완화되는 것을 관찰했다. 또 연구팀은 정상적인 생쥐의 머리에 광섬유를 심어 도파민 신경세포를 빛으로 제어하는 광유전학 실험도 했다. 실험 결과 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병에 걸린 것처럼 몸이 떨리고 걸음이 불안정해지는 것이 관찰됐고 도파민 신경세포를 깨우면 다시 정상으로 돌아온다는 사실을 재확인했다. 연구팀은 이번 결과를 활용하면 파킨슨병을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전자 치료는 잘못된 유전자를 정상 유전자로 바꾸거나 치료 효과가 있는 유전자를 투입해 특정 질병에 대한 예방을 하는 방법이다. 질병의 근본 원인을 제거하거나 개선함으로써 재발 가능성을 낮출 수 있다는 점에서 주목받고 있어 제약, 바이오업계에서도 관심을 갖고 개발에 박차를 가하고 있다. 유전자 가위기술을 이용해 유전자를 편집하는 방법도 있지만 가장 널리 쓰이는 것은 흔히 감기바이러스로 알려진 아데노 연관 바이러스(AAV)를 이용해 유전자를 세포로 전달하는 방법이다. 그런데 최근 미국 연구진이 바이러스를 이용한 유전자 치료법이 오히려 암 발생 위험을 높일 수 있다는 동물실험 결과를 발표했다. 미국 필라델피아 아동병원, 캐나다 퀸스대 의대 공동연구팀은 동물실험을 통해 유전자 치료에 쓰이는 AAV가 악성 종양을 만들어 낼 수 있다고 7일 밝혔다. 이같은 연구결과는 지난달 미국 올랜도에서 열린 ‘미국 혈액학회 연례 컨퍼런스’에서 보고됐다. 유전자 치료에서는 세포를 쉽게 감염시키는 바이러스의 특성을 이용해 정상 유전자를 바이러스에 실어 표적 세포로 전달하는 방법을 사용한다. AAV는 세포 핵에 유전자를 전달한 뒤에 소멸되거나 많은 사람들이 아데노 바이러스에 면역력을 갖고 있기 때문에 인체에 별다른 영향을 미치지 못하는 것으로 알려져 왔었다. 그러나 여러 연구팀들이 생쥐를 이용한 실험에서는 AAV 방식 유전자 치료가 간암을 유발한다는 점을 확인한 바 있다. 연구팀은 생쥐보다 큰 개를 이용한 실험을 실시했다. 연구팀은 A형 혈우병을 유발시킨 개 9마리에게 AAV 유전자 치료법을 실시했다. 9마리 중 7마리는 별 다른 문제 없이 혈우병 증상이 개선되는 것이 확인됐지만 이 중 2마리에게는 치료 3년 후 혈액 응고인자의 수치가 급격히 높아지기 시작하고 7~8년이 지난 뒤에는 정상 수치의 4배를 웃도는 것으로 나타났다.연구팀은 실험에 참여한 개들의 간 샘플을 채취해 분석한 결과 비정상적 수치를 보인 2마리 이외에도 4마리의 개에서 세포 성장에 영향을 미치는 유전자가 과다하게 발현돼 있는 것을 확인했다. 암세포는 정상세포보다 성장속도가 지나치게 빨라 나타나는 비정상적인 상태이다. 연구팀은 간 뿐만 아니라 신경세포나 근육세포에서도 비정상적 성장 세포가 발견될 가능성도 있다고 밝혔다. 그러나 해당 컨퍼런스에서는 바이러스를 이용한 유전자 치료 기법이 암 유발 가능성도 높일 수 있지만 염색체 속으로 침투해 들어가면서 치료효과는 더 오래 지속될 것이라는 연구결과도 함께 보고됐다. 데니스 사바티노 필라델피아 아동병원 교수(소아과학)는 “이번 연구는 동물을 대상으로 한 실험이기 때문에 사람에게도 마찬가지 결과가 나온다고 확신할 수는 없겠지만 AAV를 이용한 유전자 치료를 받는 사람들은 치료 시작 이후 5년 동안 암 검사를 정기적으로 받는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울금이나 강황에 함유된 화합물 커큐민이 암과의 전쟁에서 새로운 치료제가 될 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 필라델피아 템플대 등 국제연구진은 커큐민의 항암 효과를 살핀 연구논문 4700여건을 검토함으로써 울금(Curcuma longa)에 함유된 이 화합물이 동물실험 등 실험 연구에서 암 8종의 성장을 막았다는 점을 확인했다고 밝혔다. 연구진은 이번 연구를 위해 지난 1924년부터 출판된 커큐민 연구논문을 샅샅이 살펴 총 1만2595건을 찾아냈지만, 암에 미치는 영향을 구체적으로 살핀 것으로 제한해 관련논문 4739건에 대해서만 검토 연구를 수행했다. 그 결과, 커큐민은 유방암과 폐암, 혈액암, 위암, 췌장암, 대장암, 골수암 그리고 전립선암을 치료하는 데 효과가 있는 것으로 확인됐다. 이런 효과는 커큐민이 암세포로 영양분이 이동하는 것을 막았기 때문이라고 연구진은 설명했다. 또 이들은 커큐민이 암세포에서 해로운 단백질이 나오는 것을 막아 건강한 세포가 죽지 않도록 했다고도 밝혔다. 이를 통해 연구진은 커큐민이 단일제나 다른 약물과 함께 복합제로 암 치료에 효과가 있는 약물을 대표할 수 있으리라 결론지었다. 하지만 현재 의학 분야에서는 커큐민이 암 치료를 위한 선택 사항이 아니다. 왜냐하면 모든 의약품의 승인 필수 요건인 대규모 임상시험이 진행된 적이 없기 때문이다. 따라서 연구진은 이번 검토 연구가 앞으로 커큐민이 암 환자에게 미치는 영향을 살피는 임상연구가 활발하게 진행되기를 희망한다. 그렇다고 해서 커큐민이 기적의 암 치료제가 되는 것은 아니라고 연구진은 지적했다. 왜냐하면 지금까지 여러 연구에서 커큐민에는 설사나 구토 또는 두통 등 몇몇 부작용을 일으킬 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 또 커큐민은 일반적으로 인체에 잘 흡수되지 않아 이런 단점 때문에 암 치료에서 효과가 제한적일 수 있다. 이에 대해 영국 암학회 관계자는 “커큐민이 특정 암세포를 죽일 수 있다는 증거가 있지만, 아직 더 많은 연구가 필요한 상황이다. 현재 우리에겐 커큐민이 암을 막거나 치료할 수 있다는 점을 보여줄 명백한 증거가 없다”면서도 “그렇지만 이 화합물은 암세포를 죽이고 더는 자라지 못하게 할 가능성을 갖고 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 저명한 영양학회지인 ‘뉴트리언츠’(Nutrients) 최근호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2020년 새해가 밝았습니다. 과학적으로만 따진다면 지구 자전으로 12월 31일에서 1월 1일로 날이 바뀐 것뿐이고 지구가 공전궤도를 따라 움직이면서 반복되는 사계절을 1년 12달로 나누다 보니 새로운 해가 시작된 것처럼 인식될 뿐 특별할 것이 없습니다. 올해는 새 천년의 두 번째 10년인 2010년대를 마감하고 ‘새로운 10년’이 시작되는 때입니다. 2000년대가 시작되고서 지난 20년 동안 과학분야에서는 인공지능(AI) 재등장, 유전자 편집기술 같은 생물학 기술의 발전, 기후변화 가속화 등 많은 일이 있었습니다. 과학계는 새로운 10년이 시작되는 2020년에는 어떤 연구들이 세계인의 눈을 사로잡을 것인지 이런저런 예측들을 내놓고 있습니다. 전 세계 과학계에 미치는 영향을 고려할 때 다양한 과학분야의 성과를 다루는 ‘네이처’와 ‘사이언스’의 2020년 첫 호, 가장 앞 부분을 장식한 연구들을 통해서도 올 한 해, 그리고 앞으로 10년을 조심스럽게 예측해볼 수도 있을 것입니다. ‘네이처’가 올해 첫 호에 앞세운 연구는 다름 아닌 의과학 분야입니다. 미국 국립보건원(NIH) 백신연구센터, 피츠버그대 의대 미생물·분자유전학과, 피츠버그 아동병원 소아과, 라곤의학연구소, 매사추세츠공과대(MIT) 의공학기술연구소, 브로드연구소, 코흐 통합암연구소 공동연구팀은 결핵백신(BCG) 접종방식을 바꾸면 결핵 예방에 더 효과적일 것이라는 연구결과를 발표했습니다. 네이처는 이들의 논문과 함께 분석 리포트를 실었습니다. BCG는 태어나서 가장 먼저 맞는 백신 중 하나로 생후 4주 이내에 접종합니다. 경피용이나 피내용 방식으로 실시하는데 경피용은 피부에 주사액을 바른 다음 바늘식 도장을 눌러 피부에 흡수시키도록 하는 방식이고 과거 ‘불주사’라고 알려진 피내용은 주사기로 접종을 하는 것입니다. 두 방법 모두 피부 밑 피하조직에 주사하는 방식입니다. 연구팀은 히말라야 원숭이를 대상으로 BCG 접종방식과 백신용량을 변화시킨 뒤 관찰했습니다. 연구팀은 원숭이들을 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹은 현재 쓰는 것처럼 표준용량으로 피내접종을 하고 다른 한 그룹은 표준용량보다 100배 많은 양을 정맥에 직접 주사한 다음 폐결핵균에 노출시켰습니다. 6개월 뒤 관찰한 결과 정맥주사를 맞은 원숭이들은 대부분 결핵균에 감염되지 않았지만 피내접종을 받은 원숭이들은 10마리 중 8마리가 결핵균에 감염된 것이 확인됐다고 합니다. 물론 동물실험 결과이기 때문에 곧바로 사람을 대상으로 적용할 수 없을 것입니다. 그렇지만 이런 기초연구들이 누적되면서 후진국 질병이라고 하는 결핵을 완전히 퇴치할 수 있게 될 것입니다. 1980~90년대 나온 SF를 보면 2020년이 되면 우주복 비슷한 옷을 입고 날으는 호버보드를 타고 다니며 달이나 화성을 옆집 드나들 듯 할 것으로 생각했었습니다. SF에서 묘사한 것처럼 세상이 변하지는 않았지만 당시로서는 상상할 수 없었던 스마트폰, 영상통화기술, 유전자가위, 여러 분야에서 인간의 능력을 뛰어넘는 AI 등이 등장했습니다. 현실은 어느 날 갑자기 놀라운 과학기술이 ‘짠’하고 나타나기보다 가랑비에 옷 젖듯 서서히, 그러다 어느 순간 새로운 기술로 완전히 바뀐 세상이 우리 곁에 와 있는 경우가 많습니다. 올해는 어떤 연구성과들이 나와 인류의 삶을 바꾸는 동력이 될지 기대됩니다. edmondy@seoul.co.kr

앞으로 ‘개구리 해부’가 역사 속으로 사라질 전망이다. 미성년자의 동물해부실습은 예외적으로만 허용되고 이를 어기면 최대 100만원의 과태료가 부과되기 때문이다. 농림축산식품부는 미성년자 동물해부실습을 원칙적으로 금지하는 내용을 담은 ‘동물보호법 개정안’의 시행(내년 3월 21일)을 앞두고 과태료 부과 기준을 마련한 시행령 개정안을 입법예고했다고 29일 밝혔다. 시행령 개정안에 따르면 미성년자 해부실습금지 의무를 위반할 경우 1차 때는 30만원, 2차 50만원, 3차 100만원의 과태료를 부과한다. 동물 해부실습은 생명 존중교육을 위배한다는 지적에 2009년 초등학교 교육과정에서 빠졌지만 일부 방과후 학습과 사설 학원에서 과학교육의 일환으로 진행해왔다. 동물실험을 사전 심의하는 동물실험윤리위원회(이하 윤리위)의 운영 기준을 강화하는 내용도 개정안에 포함됐다. 현재는 윤리위에 수의사가 1인 이상 포함되도록 의무화돼 있지만 실제 회의에 참석하지 않고도 심의 승인을 할 수 있게 돼 있다. 바뀐 시행령은 동물실험계획을 심의하는 회의에 수의사가 반드시 1인 이상 참석하도록 했다. 윤리위 심의를 뒷받침할 행정전문인력을 의무적으로 채용하도록 하는 규정도 추가됐다. 동물실험시행기관의 범위를 확대해 우리나라 영토에서 동물실험을 하는 국제기구에도 ‘동물보호법’ 상 의무를 부과할 수 있도록 했다. 농식품부 관계자는 “이번 시행령 개정안을 통해 불필요하거나 비윤리적인 동물실험이 줄어들 것으로 기대된다”며 “입법예고 기간 제기되는 의견을 면밀히 검토해 후속 입법절차를 진행하겠다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

우리 몸 속 세포는 새로 생기는 것도 있지만 수명을 다하고 사라지는 것들도 있다. 그런데 체내 세포조절 과정에 문제가 생기면 없어져야 하는 세포가 계속 살아 남게 된다. 이렇게 죽어야할 운명인 세포들이 모여 엉키면서 만들어지는 것이 암이다. 과학기술이 끊임없이 발달하고 있지만 암이 발생하는 원인에 대해 정확히 밝혀내지는 못한 상태이다. 이 때문에 과학자들은 다양한 암 생성 경로를 추적하고 이를 바탕으로 암세포를 없애기 위한 방법을 찾는 것이다. 이번에는 국내 연구진이 암세포의 보급로를 끊어 없애버리는 방법을 찾아냈다. 연세대 약학과, 연세대 의대 내과, 한국기초과학지원연구원, 국립암센터, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 암세포가 영양분으로 삼는 글루타민을 ‘세포 공장’ 미토콘드리아로 전달하는 물질과 경로를 찾아내고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 20일자에 발표했다. 암세포는 아미노산 중 글루타민을 식량으로 삼는다. 글루타민은 혈액에 가장 많은 아미노산으로 포도당과 함께 암세포 생존과 성장에 필수적인 것으로 알려져 있다. 문제는 글루타민이 암세포의 미토콘드리아 안으로 어떻게 들어가는지에 대해 아직 밝혀지지 않았다. 과학자들은 세포 공장인 미토콘드리아로 들어가는 경로만 차단하는 것은 전기를 만들어 내는 발전소나 식량공장을 막아버리는 것과 같기 때문에 암세포를 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 기대하고 있다.연구팀은 ‘SLC1A5’라는 유전자에서 만들어진 변이체가 미토콘드리아 아미노산 수송체 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 지금까지 SLC1A5는 세포막까지 글루타민을 수송하는 것으로만 알려져 있었지만 직접 세포공장까지 이동시키는 운반수단이라는 것을 보인 것이다. 또 이 유전자는 저산소 환경에서 특히 활발히 움직이는 것으로 확인됐다. 실제로 동물실험을 통해 해당 유전자가 활발히 활동을 하면 암세포의 에너지 호흡과 포도당 사용이 증가해 암세포가 커지고 쉽게 전이되는 것으로 확인됐다. 특히 췌장암의 경우 이 유전자가 활성화되면 항암제 저항성까지 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 해당 유전자 발현과 변이를 억제한 뒤 관찰한 결과 암 발생과 전이, 확대가 억제되는 것이 관찰됐다. 한정민 연세대 약학과 교수는 “지금까지 연구들은 암세포 신호전달 경로를 억제하는 측면에 주목해 왔는데 저항성이 생기기 쉽다는 한계가 있었다”라며 “이번 연구는 암세포 성장과 생존에 필요한 영양분 자체에 주목해 공략하는 대사적 측면에서 접근했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

계절이 바뀌는 환절기나 낮과 밤의 기온차가 클 때는 건강관리가 쉽지 않다. 이럴 때 사람들은 평소 먹지 못했던 음식을 먹는다든지 건강보조식품이나 영양제를 챙겨먹는 경우도 많다. 이런 노력과 건강상 별다른 이유가 없음에도 쉬이 피곤해지거나 기운을 차리기 쉽지 않을 경우가 있다. 원인이 뭘까. 이럴 때는 인체 내 대사조절 스위치를 의심해봐야 할 것 같다.서울대 약대 의약바이오컨버전스연구단, 한국기초과학지원연구원, 연세대 약대, 융합오믹스·의생명과학과, 카이스트 화학과, 고려대 생명공학부 공동연구팀은 LARS1이라는 효소가 체내 단백질 합성과 에너지 생성의 균형을 이루는 핵심 스위치 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 29일자에 발표했다.아미노산은 단백질을 구성하고 인체 구성 중요성분으로 몸의 에너지 수준이 낮아지면 에너지를 발생시키는 연료로도 쓰이는 것으로 알려져 있다. 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지하는지는 생물학 분야 수수께끼 중 하나로 남아있었다. 연구팀은 2012년 LARS1이 세포내 아미노산 중 하나인 ‘류신’을 감지해 단백질 합성과정을 활성화시키는 스위치 역할을 한다는 사실을 밝혀내 주목받은 바 있다. 연구팀은 류신이 LARS1 스위치를 켠다는 것을 밝혀낸데 이어 이번에는 LARS1 스위치가 꺼지는 이유를 규명했다.연구팀은 세포와 동물실험을 통해 LARS1가 세포 에너지원인 ATP 수준을 감지해 류신의 대사 방향을 조절하는 기능을 수행한다는 사실을 새롭게 규명해 냈다. 우리 몸의 에너지 상태에 따라 LARS1 스위치가 꺼지거나 켜질 수 있다는 설명이다. LARS1 스위치가 정상 작동하게 되면 에너지 생성과 단백질 합성 등이 정상적으로 돼 건강한 생활을 할 수 있지만 LARS1 스위치에 이상이 발생하면 대사작용에 불균형이 발생해 각종 질병에 시달리게 된다. LARS1를 타겟으로 한 암, 근무력증, 뇌전증 치료제 개발이 진행되고 있는 만큼 이번 연구결과에 따라 당뇨, 비만 같은 대사질환 치료제 개발에도 속도를 낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.김성훈 서울대 약대 교수(의약바이오컨버전스연구단 단장)는 “이번 연구는 LARS1효소가 우리 몸에서 에너지와 아미노산 대사를 통합적으로 조절하는 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “LARS1효소로 당뇨, 비만 같은 대사관련 질환은 물론 암, 신경, 근육관련 질환 치료제 개발을 이끌어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr