생명과학 분야에서 가장 활발히 연구되고 있는 크리스퍼 유전자 가위는 특정 염기서열을 인지해 해당 부위의 유전자를 절단하거나 삽입해 사람과 동식물 세포의 유전자를 교정하는 기술이다. 많은 과학자의 연구 덕분에 빠르게 발전하고 있지만, 여전히 기술적 한계가 있어 여전히 임상에서는 활용되지 못하고 있다. 카이스트 의과학대학원, 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터, 강원대 화학·생화학부 공동 연구팀은 정상 세포에는 작동하지 않고 질병 세포의 유전자만 교정하는 ‘크리스퍼-캐스9 유전자 가위’ 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’에 실렸다. 연구팀은 특정 염기서열을 인식해 절단한다는 유전자 가위의 특성에 주목했다. 질병 세포에서만 과하게 발생하는 ‘질병 세포 특이적 마이크로RNA’를 잘라내는 유전자 가위 시스템을 설계한 것이다. 연구팀은 유전자 가위가 스스로 작동 여부를 결정할 수 있도록 만든 이번 기술을 ‘유전자 가위 셀프 체크인 기술’이라고 이름 붙였다. 유전자 가위 셀프 체크인 기술은 질병 세포 특이적 마이크로RNA가 적은 정상 세포에서는 유전자 교정을 수행하지 않지만, 질병 세포나 문제의 마이크로RNA가 증가하면 유전자 가위가 세포핵으로 들어가 질병을 유발시킬 수 있는 유전자들을 잘라 제거한다. 실제로 사람과 생쥐의 세포로 실험한 결과 유전자 가위가 잘 작동한다는 것이 확인됐다. 또 연구팀은 다양한 폐암 세포에서 특정 마이크로RNA와 발암 단백질(Ezh2)이 함께 증가하는 것을 증명하고 유전자 가위로 폐암 세포 내 발암 유전자 교정에 성공했다. 일반적으로 화학 항암요법은 치료 기간이 길어질수록 약물 내성이 생겨 치료 효과가 떨어지는 경우가 많다. 이에 연구팀은 유전자 가위 셀프 체크인 기술과 항암제를 동시에 사용하면 약물 내성을 일으키지 않고 암을 더 효과적으로 치료할 수 있다고 밝혔다. 연구를 이끈 이지민 카이스트 교수는 “이번에 개발된 유전자 가위 셀프 체크인 기술은 기존 유전자 가위 시스템의 문제를 개선함으로써 다양한 질병 치료에 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

감염병 치료제와 예방백신 개발을 위한 임상시험 지원 시스템이 본격 가동된다. 과학기술정보통신부는 8일 대전 한국생명공학연구원에서 국가전임상시험지원센터 현판식을 갖고 신·변종 감염병 치료제 및 백신 개발을 위한 전(前)임상시험의 상시 지원 체계를 본격 운영한다고 밝혔다. 전임상시험은 의약품을 개발할 때 사람을 대상으로 하는 임상시험에 들어가기 전에 세포나 생쥐, 원숭이 같은 동물로 약물 유효성, 안전성, 생체 독성을 평가하는 과정이다. 정부는 코로나19 발생 이후 SK바이오사이언스, 셀트리온 등 기업의 코로나19 치료제와 백신 개발을 위해 한시적으로 전임상시험 지원을 했다. 이번에 설치된 국가전임상시험지원센터에는 생명공학연구원, 국가마우스표현형분석사업단, 한국화학연구원, 안전성평가연구소, 한국파스퇴르연구소 등이 참여한다. 센터에서는 코로나19 치료제, 백신 후보물질의 전임상시험을 우선 지원하고 코로나19 상황 안정 여부에 따르 발생 가능성이 높은 감염병으로 지원 범위를 확대할 계획이다. 고서곤 과기부 연구개발정책실장은 “감염병의 특성상 출현 형태와 시점에 대한 예측이 어려워 신·변종 감염병이 발생했을 때 즉각 대응할 수 있는 체계를 선제적으로 갖추는 것이 매우 중요하다”며 “센터가 미래 미지의 감염병 ‘질병X’ 치료제와 백신을 신속하게 개발할 필요가 있을 때 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다. 고경철 센터장도 “코로나19 협의체를 통해 쌓은 전임상시험 지원 경험을 바탕으로 협력체계를 확대하고 고도화시켜 감염병에 대한 선제적 대응 역량을 강화함으로써 국민건강 증진에 앞장서겠다”고 밝혔다. 한편 센터는 오는 21일까지 코로나19 치료제·백신을 개발하는 국내 산·학·연 기관을 대상으로 전임상시험 지원을 위한 1차 모집을 한다. 자세한 정보와 신청은 센터 통합관리시스템 누리집(portal.kribb.re.kr/kpec)에서 가능하다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

어깨를 다친 것도 아닌데 팔을 들어올리거나 돌리기 어려워하는 증상을 오십견이라고 부른다. 50대 이상 여성들에서 주로 나타난다. 그렇지만 어깨에 반복적인 충격이 가해져 오십견처럼 팔을 들어올리지 못하고 힘이 들어가지 않는 경우도 있다. 어깨를 들거나 돌릴 수 있도록 돕는 회전근개라는 근육이 파열되거나 손상되면서 나타나는 현상이다. 손상된 회전근개는 회복이 쉽지 않다는 문제가 있다. 포스텍 기계공학과와 IT융합공학과, 미국 하버드대 의대 공동 연구팀은 3D 프린팅 기술을 이용해 파열된 회전근개를 되살릴 수 있는 복합 조직 플랫폼을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오액티브 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 회전근개를 파열시킨 생쥐에게 이번에 개발한 플랫폼을 이식하고 회전근개 조직과 어깨 기능이 회복되는지 관찰했다. 이번에 개발한 플랫폼은 바이오잉크를 이용해 3D 프린팅해 만들었다. 이 때문에 회전근개를 구성하는 조직의 복잡한 구조를 그대로 모사할 수 있었다.그 결과 줄기세포가 포함된 플랫폼이 파열된 회전근개를 재생시키는 것으로 확인됐다. 또 근적외선 생체 이미징 기술을 이용해 플랫폼이 회전근개 조직을 재생하는 과정을 실시간으로 관찰하는데도 성공했다. 연구를 이끈 조동우 포스텍 기계공학과 교수는 “이번 기술은 실제 인체 조직과 유사한 구성성분과 미세환경을 조성하기 때문에 실제 환자에게 적용하면 치료효과도 높고 어깨 기능 회복도 기대할 수 있다”며 “회전근개 재건 치료시 자가 조직을 사용하기 어려웠던 환자들에게도 맞춤형 치료를 제공할 수 있다”고 말했다.

사회적 거리두기가 완화된 홍콩에서 ‘다이어트’가 새로운 관심 키워드로 떠오른 상황에서 체중 증가를 억제하는 효소가 발견돼 이목이 집중됐다.  홍콩 침례대학교 연구진은 식욕 억제와 포도당 대사 개선 등을 통해 최종적으로 체중 증가를 막는 비만 관리에 특효인 단백질 분해 효소를 발견했다고 31일 이 같이 공개했다.  이번 연구를 이끈 자비에 웡 호이륭 박사는 기질단백질분해효소(MT1-MMP)로 불리는 이 효소를 활용할 경우 인간의 뇌에 포만감에 대한 신호를 조절할 수 있고, 결과적으로 원하는 체중 조절용 약물 요법을 개발하는데 효과적인 전략을 세울 수 있게 됐다고 전망했다.  연구팀은 이번에 발견된 단백질 분해 효소를 투약한 생쥐 A그룹과 일반 생쥐 B그룹에게 16주간 고지방 식단을 주입했고, 효소를 투약한 A그룹의 생쥐들이 10% 이상 더 적은 음식을 섭취한 것을 확인했다. 또, 10% 더 적은 음식을 섭취했던 반면, 체중은 50% 이상 감소하는 놀라운 결과를 도출했다.  뿐만 아니라, 연구팀은 고지방식을 먹여 비만을 유발시킨 생쥐의 포도당과 혈장 인슐린 저항성 수치, 세포 염증 등의 문제도 크게 감소했다고 설명했다.  이는 뇌의 뉴련 수용체에 포만감 신호를 보내는 호르몬이 결정적 역할을 했기 때문인데, 이를 효과적으로 활용할 수 있을 경우 음식 섭취량을 원하는 만큼 조절할 수 있게 될 것이라는 추론이 가능한 부분이다. 특히 이번 연구 결과, 최종적으로 다이어트에 가장 기본적인 체질 개선 효과로 이전보다 건강한 다이어트를 기대할 수 있을 것이라는 분석이다.  때문에 연구팀은 향후 추가 임상 시험을 통해 단순 비만 치료 뿐만 아니라 비만성 당뇨 환자와 다양한 염증성 질환자에 대한 치료 효과도 기대하는 분위기다. 연구팀은 “효소를 활용해 비만 쥐의 포도당 내성과 체중, 음식 섭취에 대한 갈망 등을 원하는 수준에서 조절할 수 있다는 것을 확인했다”면서 “이 효소 치료가 다이어트 보조제와 비만 치료약 등에 어떻게 활용될 수 있는 지에 대해서는 연구팀의 추가 연구가 필요하다. 현재까지는 생쥐에 대한 실험만 진행됐으나, 향후 원숭이를 실험 대상으로 활용하는 등 추가 임상 시험이 있어야 할 것”이라고 기대했다.  한편, 이번 연구에는 홍콩대학, 홍콩중문대, 미국 텍사스대 보건과학센터, 헬싱키대학 등의 연구진들이 대거 참여했다. 연구 결과는 과학 전문학술지 네이처의 자매지인 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)에 실렸다.

문재인 전 대통령의 딸 다혜씨가 최근 문 전 대통령 사저 앞 시위대를 비판한 데 대해 최서원(개명 전 최순실)씨 딸 정유라씨가 29일 “조용히 살 권리가 어디 있느냐”고 맞받았다. 문 전 대통령은 퇴임 후 지난 10일부터 경남 양산시 하북면 지산리 평산마을 사저에서 머물고 있다. 일부 보수단체는 문 전 대통령 사저 앞에서 확성기 시위를 연일 이어가고 있다. 다혜 씨는 트위터에 “확인하고 싶었다”며 “(시위대에) 들이받을 생각하고 왔다. 나설 명분 있는 사람이 자식 외에 없을 것 같았다”는 글을 게재했다. 그러면서 “‘구치소라도 함께 들어가면 그 사이라도 조용하겠지’라는 심정으로 가열차게 내려왔는데 현실은 참담, 무력, 수적으로 열세”라고 했다. 또한 “집안에 갇힌 생쥐 꼴이다”라며 “창문조차 열 수 없다. 사람으로 된 바리케이드”라고 했다. 다혜 씨는 “이게 과연 집회인가”라며 “총구를 겨누고 쏴대지 않을 뿐 코너에 몰아서 입으로 총질해대는 것과 무슨 차이인가. 증오와 쌍욕만을 배설하듯 외친다”고도 전했다. 그는 “개인으로 조용히 살 권리마저 박탈당한 채 묵묵부답 견뎌내는 것은 여태까지 정말 잘했다”며 “더는 참을 이유가 없다. 이제 부모임을 내가 지킬 것”이라고도 했다. 글은 29일 삭제됐다. 이에 정유라씨는 자신의 페이스북을 통해 “집안에 갇힌 생쥐꼴이란다”라며 “누군 남의 젖먹이 자식까지 가둬 놓을 땐 6년을 가만히 있더니”라고 적었다. 이어 “기가 차다”며 “우리 아이는 몇 년을 잠도 제대로 못 잤다”고 전했다. 이후 별도의 글을 통해 “총구를 겨누지 않고 쏴대지 않았을뿐 입으로 총질을 한다고 한다”며 “댁들이 제일 잘하던 것이다. 당하니까 죽겠는가”라고 했다. 그러면서 “조용히 살 권리가 어디 있는가”라며 “나와서 들이받으라. 그럼 나도 내려가서 내로남불에 대해 자세히 한 번 물어보겠다”고 적었다.

문재인 전 대통령의 딸 다혜씨가 경남 양산의 문 전 대통령 자택 앞 보수단체들의 확성기시위와 관련해 “집 안에 갇힌 생쥐꼴”이라며 분통을 터뜨렸다. 다혜씨는 지난 28일 트위터에 “창문조차 열 수 없다. 사람으로 된 바리케이드”라며 “확인하고 싶었다. 들이받을 생각하고 왔다. 나설 명분이 있는 사람이 자식 외에는 없을 것 같았다”고 했다. 이어 “구치소라도 함께 들어가면 그사이라도 조용하겠지라는 심정으로 가열차게 내려왔는데 현실은 참담과 무력. 수적으로 열세”라며 “이게 과연 집회인가. 총구를 겨누고 쏴대지 않을 뿐 코너에 몰아서 입으로 총질해대는 것과 무슨 차이인가. 증오와 쌍욕만을 배설하듯 외친다”라고 했다. 이 글은 29일 현재 삭제된 상태다. 일부 보수단체들은 문 전 대통령 퇴임 후 경남 양산시 하북면 지산리 평산마을 문 전 대통령 자택 앞에서 연일 집회를 이어 가고 있다. 앞서 문 전 대통령은 지난 15일 페이스북을 통해 “집으로 돌아오니 확성기 소음과 욕설이 함께하는 반(反)지성이 작은 시골 마을 일요일의 평온과 자유를 깨고 있다”며 “양산 평산마을 주민 여러분 미안합니다”라고 심경을 밝힌 바 있다.

동물들에게 있어서 위기상황을 빠르게 벗어나는 것은 생존을 위해 필요하다. 비교적 단순한 환경에서는 공간 기억을 사용해 안전한 지역으로 탈출하지만 새로운 환경과 급박한 위협에서는 0.24초 이내에 탈출 방법을 결정하지 못하면 죽게 된다. 사람 역시 새로운 상황에서 당황하지 않고 빠르게 결정을 내리는 사람이 있는가 하면 그렇지 못한 사람들도 있다. 동물들이 새로운 환경에서 빠른 결정을 내릴 수 있는 메커니즘은 뭘까. 영국 런던대(UCL) 세인즈버리 웰콤 신경회로·행동연구센터, UCL 개츠비 계산신경과학센터 공동 연구팀은 진화를 통해 선천적으로 타고난 본능과 경험을 통해 습득한 지식이 잘 결합되는 경우 새로운 환경에 빠르게 적응할 수 있고 시행착오를 최소화할 수 있다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 5월 26일자에 실렸다. 연구팀은 생후 8~12주된 수컷 생쥐 112마리를 대상으로 탈출경로 실험을 했다. 연구팀은 생쥐들이 안전한 장소로 돌아갈 수 있는 경로를 3가지 이상 만든 뒤 독수리나 고양이 같은 포식자들의 소리를 들려주고 탈출 경로를 관찰했다. 일반적으로 생쥐를 비롯한 동물들은 익숙한 환경에 반복적으로 노출되는 ‘학습’ 과정을 거친 뒤 특정 상황에서 자신이 선택할 수 있는 경로를 선택하게 된다. 이에 연구팀은 생쥐들을 두 집단으로 나눈 뒤 한 그룹은 모든 경로를 반복적으로 익힐 수 있도록 하고 다른 한 그룹은 모든 경로를 한 번씩만 오갈 수 있도록 했다. 그 다음 탈출경로가 보이지 않도록 어둡게 만든 뒤 포식자들의 소리를 들려줬다. 그 결과, 경로를 반복적으로 학습한 생쥐들은 위협상황에 처하면 대피 공간까지 최단 거리를 선택해 빠르게 탈출하는 것이 관찰됐다. 그런데 경로에 대해 충분한 학습을 하지 못한 생쥐들 역시 반복학습한 생쥐들처럼 최단 거리를 선택해 탈출하는 것이 관찰됐다.연구팀은 인공지능(AI)를 이용해 똑같은 방식으로 시뮬레이션을 실시했다. 시뮬레이션에서도 탈출 경로에 익숙하지 않은 생쥐들도 경로를 충분히 학습한 생쥐들만큼 빠르게 탈출로를 찾는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 결과는 생쥐들은 선천적 휴리스틱과 공간 학습을 결합해 최적의 탈출 경로를 찾는다는 것을 보여준다. 휴리스틱은 특정 상황이나 사건에 대해 엄격한 분석보다는 제한된 정보만으로 즉흥적, 직관적으로 판단해 선택하는 의사결정 방식이다. 진화를 통해 습득한 사전 지식과 경험을 통해 학습한 지식을 통합하면 변화하는 환경에 대한 적응을 지원하고 오류가 발생할 때 시행착오를 최소화할수 있다는 설명이다. 연구팀은 이는 동물 뿐만 아니라 사람도 마찬가지일 것으로 생각하고 추가 연구를 진행하고 있다. 연구를 이끈 티아고 브랑코 UCL 교수(신경행동과학)는 “이번 연구는 새로운 환경에 놓인 동물이 시행착오를 최소화할 수 있는 방법을 보여줌으로써 뇌가 빠른 학습을 구현하기 위해 필요한 것이 무엇인지를 파악할 수 있게 해주고 있다”고 설명했다.

지루한 이야기를 듣거나 끝날 기미가 보이지 않는 회의에 참여하고 있으면 자신도 모르게 하품이 나오는 경우가 있다. 이리저리 주변을 둘러보다가 옆 사람이 입을 가리고 하품을 하는 모습을 볼 수도 있다. 내가 하품을 하는 것을 본 옆 사람이나 주변 사람의 하품을 보고 자신도 모르게 하품을 따라하는 경우가 적지 않다. 하품의 전염이라고 하는데, 이는 사람 뿐만 아니라 침팬지나 사자 같은 다른 동물들도 똑같은 행동을 보인다. 왜 그럴까. 미국 뉴욕주립대(SUNY) 폴리테크닉대 심리학·진화행동과학 프로그램, 노바 사우스이스턴대 생명과학과 연구팀은 하품은 4억 년 전 유악어류(jawed fish)의 진화와 함께 발생했으며 모든 척추동물이 체내 과정을 조절하기 위해 자발적으로 하품을 하고 따라하게 진화했을 것이라고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘동물 행동’ 5월호와 과학저널 ‘사이언스’ 5월 24일자 분석기사로 실렸다. 지금까지 하품은 혈중 산소농도를 높이기 위한 행위라고 알려져 왔다. 그렇지만 연구팀은 호흡과 하품은 다른 신체 메커니즘에 의해 제어되기 때문에 오랜 통념은 사실이 아님을 확인했다. 하품은 단순히 입을 벌리고 크게 숨을 들이 마시고 내쉬는 것처럼 보이지만 복잡한 반사작용으로 다양한 맥락과 신경생리학적 변화에서 촉발된다. 최근에는 하품이 뇌 온도 상승 때문에 발생하며 하품을 함으로써 뇌 온도를 낮추고 각성을 촉진한다는 연구들도 나오고 있다. 이에 연구팀은 이 같은 주장을 검토하기 위해 생쥐 실험과 100종 이상 포유류와 조류를 대상으로 관찰을 실시했다. 그 결과, 주변 온도와 생쥐의 뇌 온도, 체온을 변화시키면 하품 횟수를 조절할 수 있다는 것을 확인했다. 또 뇌 온도가 올라가면 하품이 발생하고 하품을 하게 되면 뇌 온도가 감소한다는 것도 밝혀냈다. 하품이 나올 때 하품을 억지로 참으면 뇌 온도가 떨어지지 않아 멍한 상태가 지속될 수 있다는 것이다.연구팀은 동물의 하품 시간은 뇌의 크기·복잡성과 밀접한 상관관계가 있다는 것도 밝혀냈다. 또 척추동물 대부분은 하품을 하지만 하품의 전염성은 사람을 포함해 사회적 관계를 갖고 있는 종들에서 주로 나타난다고 연구팀은 설명했다. 그렇지만 하품의 전염성은 개체별 편차가 큰데 이는 공감의 개인차가 반영된 것이라고 연구팀은 주장했다. 누군가 하품을 하는 것을 보고 반사적으로 같은 반응이 촉발되면 타인에 대한 공감능력을 갖추고 있다고 볼 수 있다는 설명이다. 진화생물학자인 앤드류 갤럽 SUNY 폴리테크닉대 교수는 “하품은 보기와 다르게 복잡한 생리작용”이라며 “하품의 전염성이 공감 능력을 평가할 수 있는 지표라고 생각하고 있는데 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

과거 불치병으로 알려졌던 암도 과학기술의 발달로 관리 가능한 질병이 됐다. 그렇지만 여전히 암 검진에서 발견하지 못하고 악성이 된 다음 뒤늦게 찾아내는 경우도 적지 않다. 국내 과학자들이 중심이 된 국제 공동 연구팀이 전이를 촉진하고 내성을 갖게 만드는 암을 족집게처럼 찾아내는 방법을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부, 충남대 분석과학기술대학원, 영국 런던대(UCL) 뇌과학부, 미국 텍사스 오스틴대 화학과 공동 연구팀은 세포의 저산소 상태를 감지해 암을 진단하는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘의약화학’ 5월 18일자 표지논문으로 실렸다. 혈액암을 제외한 고형암은 조직 내에서 저산소 상태가 나타난다. 암의 저산소 상태는 암 진행과 전이는 물론 항암치료 내성을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있다. 이 때문에 저산소 상태의 조직이나 세포를 제대로 찾아내는 것은 암의 조기 진단과 치료에 있어서 유리한 고지를 점령하는 것이다. 연구팀은 종양 조직의 저산소 상태에만 선택적으로 반응해 신호를 발생시키는 분자 화합물(프로브)을 만들었다. 이번에 개발한 프로브를 체내에 주입하고 자기공명영상(MRI)을 촬영하면 저산소 상태의 암조직 위치와 형태를 쉽게 파악할 수 있다. 연구팀은 대장암 세포 실험을 통해 저산소 상태 암 조직에서는 일반 세포에 비해 프로브 광학 신호가 3배 이상 높게 나타난다는 것을 확인했다. 또 대장암 세포를 이식한 생쥐를 대상으로 MRI 촬영한 결과 2배 이상 정확도로 암 조직을 찾아냈다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 프로브는 기존 조영제들과는 달리 MRI 같은 검진장치는 물론 암 발생 부위의 조직을 채취해 실험실에서 검사하는 생검에도 사용할 수 있다. 연구를 주도한 홍관수 기초과학지원연구원 박사는 “이번 기술은 암 발생 부위를 다각적 관찰 방법으로 정밀 분석할 수 있게 해 항암제 내성이나 전이가 심한 난치성 암을 조기에 발견할 수 있게 도와줄 것”이라며 “새로 개발된 항암제의 효과 평가에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.

실내 마스크 착용을 제외하고 코로나19 확산을 막기 위한 방역 조치 대부분이 해제됐다. 그렇지만 코로나19 감염자와 사망자는 적은 숫자지만 꾸준히 나오고 있다. 코로나19가 완전히 사라지지 않은 상황에서 코로나19 백신은 여전히 중요하다. 백신의 중요성에도 불구하고 비과학적인 이유를 들며 백신 접종을 반대하는 사람도 많다. 임신 초기에 코로나19 백신을 접종하면 태아에 문제가 생기고, 출산 이후 생식 능력을 감소시킨다는 주장도 그 중 하나이다. 이런 주장에 대해 미국 예일대 의대 면역생물학과, 하워드 휴즈 의학연구소를 중심으로 도미니카공화국, 캐나다 3개국 15개 연구기관 과학자들이 참여한 공동 연구팀은 코로나19 백신 접종이 임신부는 물론 태아에게도 도움이 되며 백신 접종이 코로나19 감염보다 훨씬 안전하고 이득이 많다는 사실을 재확인했다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 25일자에 실렸다. 백신 반대론자들은 항체 형성을 위해 백신 속에 포함된 스파이크 단백질이 ‘신시틴-1’이라는 단백질에 작용해 태아와 임신부의 산후 생식 능력에 악영향을 미친다고 주장하고 있다. 과학자들은 코로나19 백신 속 스파이크 단백질은 신시틴-1 단백질에 전혀 영향을 주지 않는다는 사실을 다양한 연구로 밝히고 있다. 연구팀은 백신 반대론자들의 잘못된 주장을 반박하기 위해 동물실험과 사람의 혈액 분석을 실시했다. 연구팀은 임신한 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한 집단은 코로나19 바이러스를 감염시키고 다른 집단에는 백신을 접종하고 관찰했다. 그 결과 코로나19에 감염된 생쥐의 태아는 성장이 감소되는 것이 관찰됐지만 백신을 접종한 생쥐 집단의 태아는 정상 성장하는 것이 확인됐다. 연구팀은 백신 접종 임신부와 그렇지 않은 임신부에게서 혈액을 채취해 분석했다. 분석 결과, 백신 접종 임신부들의 신시틴-1 단백질에는 어떤 변화도 나타나지 않은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 이번 연구 결과는 질병통제예방센터(CDC)를 비롯해 다양한 연구팀에서 발표한 임신부의 백신 접종과 관련한 데이터들과 일치한다. 또 임신 중 코로나19 백신 접종이 임신부와 태아 모두에게 안전하고 백신 반대론자들의 주장이 틀렸음을 재확인 시켜주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 아키코 이와사키 예일대 의대 교수(면역학)는 “이번 연구는 임신 초기 백신 접종이 태아 성장을 저해하지 않고 임신 후기에는 오히려 바이러스로부터 태아를 보호한다는 사실을 동물실험과 혈액검사로 보여줬다”며 “데이터와 실험에 근거하고 있지 않는 백신 반대론자들의 비과학적 주장은 공중 보건에 대한 심각한 위협”이라고 말했다.

매년 가을부터 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지로 몸살을 앓는다. 코로나19로 인해 중국발 미세먼지 유입이 줄고 국내에서 강도 높은 미세먼지 저감조치로 최근 2년은 미세먼지로 인한 피해가 적었다. 미세먼지가 생태계나 사람에게 모두 좋지 않다는 것은 잘 알려져 있지만 인체에 어떻게 들어와 얼마나 머무는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 국내 연구진이 미세먼지의 영향을 세포 단위에서 이해하고 예측할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부는 초미세먼지와 그보다 더 작은 나노미세먼지 모델을 갖고 생체 분포 패턴을 연구한 결과 초미세먼지는 폐세포에 최장 한 달 가까이 머물고 이후 신체 각 장기로 이동해 건강에 악영향을 미친다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지’에 실렸다. 초미세먼지(PM 2.5)는 입자 크기가 2.5㎛(마이크로미터) 이하인 먼지, 나노미세먼지(PM 0.1)는 이보다 더 작은 0.1㎛ 이하의 먼지이다. 나노미세먼지는 초미세먼지보다 인체에 더 깊숙이 침투해 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 나노미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 초미세먼지보다 더 적다. 연구팀은 실리카를 이용해 초미세먼지, 나노미세먼지를 인공적으로 만들어 생쥐 몸 속에 주입한 뒤 이동 경로와 세포 수준에서 축적량을 추적 분석했다. 연구 결과, 나노미세입자는 기관지를 통해 체내로 들어간 뒤 폐에 머물면서 폐세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라 간, 신장 같은 다른 장기로 이동하는 것이 확인됐다. 나노미세먼지 입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 시간은 최소 이틀이 걸린다고 연구팀은 설명했다. 폐기관 내에 존재하는 면역세포에는 미세먼지 입자가 약 4주 후까지 남아있는 것으로 확인됐다. 나노미세먼지는 초미세먼지 입자보다 8배나 많이 남아 있는 것이 관찰됐다. 박혜선 박사는 “이번 연구는 초미세먼지 중에서도 크기가 더 작은 나노미세먼지가 신체 기관에 어떤 영향을 주는지 확인하게 해줬다”며 “추가 연구를 통해 지역이나 환경적 특성에 따라 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확하게 예측할 것”이라고 말했다.

공상과학영화에선 혈액을 교체해 젊음을 되찾는다거나 다른 사람처럼 된다는 내용이 자주 등장한다. 사실 젊은 피가 노화를 막아 줄 것이라는 속설은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 내려오고 있다. 인류 역사상 최악의 연쇄살인마인 헝가리의 바토리 에르제베트(15 60~1614) 남작 부인은 젊은 사람의 피가 미모와 청춘을 유지시켜 줄 것이라는 망상에 사로잡혀 영지 주변에 사는 소녀들을 납치해 죽인 뒤 피를 받아 마시거나 욕조에 피를 모아 목욕을 했다고 한다. 이렇게 죽인 소녀들이 1568명이나 됐다. 귀족 소녀들까지 제물로 삼았다가 헝가리 황실 근위대에 꼬리를 잡혀 종신금고형을 선고받고 결국 감옥에서 미쳐서 죽었다. 그런데 젊은 피나 체액을 주입했을 때 의학적 효과가 일부 있다는 연구가 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 쥐에서 추출한 피를 늙은 쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 ‘안티 에이징’ 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년에는 스탠퍼드대 의대 연구팀이 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 쥐에게 주입한 결과 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 과학저널 ‘네이처’에 발표했다. 이들은 지난해 12월에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖게 된다는 사실을 확인하고 네이처에 연구 결과를 공개했다. 2017년과 2021년 안티 에이징 연구를 수행했던 스탠퍼드대 의대 토니 와이스 코리 교수(신경학)는 독일 자를란트대 의대, 헬름홀츠 약리학 연구소, 미국 팰로앨토 보훈연구소, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카대학병원, 영국 런던대 연구진과 함께 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 12일자에 실렸다. 노화는 신체적 기능뿐만 아니라 인지기능까지 떨어뜨려 치매나 퇴행성 신경질환의 발병 위험을 높인다. 뇌척수액은 뇌세포에 영양소, 신호전달 물질, 성장인자를 제공해 혈액 속 혈장과 같은 역할을 신경계에서 한다. 연구팀은 젊은 혈장이 항노화 기능을 갖고 있다는 기존 연구 결과를 근거로 뇌척수액이 뇌의 노화 과정에서 비슷한 역할을 할 것으로 기대했다. 이에 연구팀은 생후 10주 지난 어린 생쥐의 뇌척수액을 생후 18개월 된 늙은 생쥐의 뇌에 주입한 뒤 인지기능 변화와 신경회로 활성 정도를 관찰했다. 그 결과 젊은 생쥐의 뇌척수액은 희소돌기아교세포를 만드는 전구세포 활동을 증가시키는 것이 관찰됐다. 이 전구세포는 나중에 희소돌기아교세포가 돼 기억과 학습을 관장하는 해마의 신경세포를 보호한다. 나이가 들면 희소돌기아교세포 전구세포가 줄어들면서 해마 보호 기능이 약화돼 기억력 저하와 인지기능 약화 같은 퇴화 현상이 나타나는 것이다. 또 뇌척수액 속 ‘Fgf17’이라는 성장인자가 인지기능의 핵심 요소이자 잠재적 회춘 인자라는 사실을 연구팀은 밝혀냈다. 나이 든 생쥐의 척수액 속 Fgf17 성분은 젊은 생쥐보다 현저하게 낮은 것이 관찰됐다. 젊은 뇌척수액을 주입하면 Fgf17도 증가하면서 늙은 쥐의 기억력이 향상되고 손상된 뇌 세포 회복 속도도 빨라지는 것이 확인됐다. 코리 교수는 “뇌는 나이가 들어도 바뀔 수 있는 여지가 있고 기능 개선 방법도 있다”며 “이번 연구는 젊은 생쥐의 뇌척수액에 포함된 성장인자가 늙은 생쥐의 신경세포 기능을 복원시킬 수 있는 요소 중 하나라는 것을 제시했다는 데 의미가 크다”고 밝혔다.

음식을 소화시키는 ‘위’는 의외로 민감한 장기이다. 평소 과식이나 급하게 먹는 식습관을 갖고 있거나 매운 음식을 즐겨 먹을 경우 위에 쉽게 염증이 생긴다. 또 헬리코박터 파일로리에 감염되거나 진통제, 소염제 등 약물로도 위염은 발생한다. 스트레스, 흡연, 음주도 위염의 원인이 된다. 위염이 심해지면 위 점막에 상처가 나거나 움푹 패이는 위궤양이 발생하기도 한다. 위궤양은 위암으로 발전할 수도 있다. 그렇지만 자극을 계속 주지 않고 식습관을 바꾼다면 위는 다시 원상복구된다. 바로 위에 있는 위장주세포라는 줄기세포가 그 역할을 한다. 위장주세포는 평소 활동하지 않다가 조직에 문제가 생기면 치료를 돕는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 위장주세포가 움직이는 작동 메커니즘과 원리는 명확히 밝혀지지 않았다. 오스트리아 분자생명공학연구소, 영국 케임브리지대, 미국 밴더빌트대, 포스텍 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 공동연구팀은 특정 유전자가 위장주세포 활성을 좌우한다고 10일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’에 실렸다. 연구팀은 생쥐를 이용해 실험한 결과, 위 표피 조직에 상처가 나면 p57이라는 유전자가 줄어들면서 위장주세포가 활성화된다. 위에 문제가 없을 경우 p57 유전자는 위장주세포의 활동을 억제하는 것으로도 확인됐다. 연구에 참여한 김종경 포스텍 생명과학과 교수는 “이번 연구는 위 줄기세포에 대한 이해를 높이고 새로운 연구방향을 제시했다는 평가를 받고 있다”며 “위 줄기세포 활성화가 위 점막 재생과 밀접한 관련이 있는 만큼 위장 관련 질환의 이해와 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

올해부터 제주의 식물들을 기록하느라 제주도를 자주 오가고 있다. 지난주까지 제주도는 유채꽃이 한창이었다. 유채는 기름을 만드는 유지 작물로도 유용하지만, 우리에게는 인물 사진의 배경으로 더 익숙하다. 그래서 유채는 개체 하나하나가 아니라 노란 군락을 이룬 배경으로서 비로소 존재감이 생긴다. 중요한 것은 사진을 위해 희생되는 개체다. 멋진 사진이 나오려면 노란 꽃이 잘 보이는 곳에 서야 하기에 사람들은 꽃밭 안으로 들어가고, 더 좋은 ‘인생 샷’을 남기기 위해 더 많은 유채를 밟는다. 나는 울타리를 넘어 꽃밭에 들어간 사람들에 의해 짓눌린 유채, 비어 버린 노란 땅을 보면서 문득 ‘식물이 동물처럼 움직이거나 소리를 낸다면 우리가 식물을 조금 덜 훼손하지 않을까’ 하는 생각이 들었다. 우리가 그 어떤 생물보다 식물을 함부로 여기는 이유는 이들이 살아 있는 생물임을 실감하지 못하기 때문이다. 식물이 움직이지 못할지언정 자극에 반해 소리를 낸다면 우리가 식물을 대하는 태도가 좀 달라질까? 식물이 소리를 내지 못한다는 것은 이미 널리 알려져 있는 사실이다. 그러나 식물이 스스로 소리 내지는 못하더라도 소리를 내는 매개가 돼 줄 수는 있다.경기도 광릉 국립수목원에는 특별한 정원이 있다. 만들어진 지 얼마 안 된 이 정원의 이름은 ‘소리 정원’. 이름 그대로 소리를 들을 수 있는 정원이다. 물론 이곳의 식물이 아주 특별한 종은 아니다. 버드나무류, 개나리, 주목, 산수유…. 여느 정원에서도 흔히 볼 수 있는 나무들이 긴 물줄기를 둘러싸 자란다. 이곳에 가만히 서서 정원에 귀를 기울이면 물이 흐르는 소리, 그 곁의 개구리 소리, 바람에 버드나무 가지가 흔들리는 소리, 빨간 열매를 먹으러 온 온갖 새소리가 들린다. 이곳의 식물은 스스로 소리를 내지는 못하지만 소리를 내는 다른 생물을 불러들이고, 또 다른 존재와 마찰해 소리를 낸다. 몇 해 전 백목련 꽃 소리를 들은 적이 있다. 세종시의 한 수목원을 걷는데 갑자기 어디선가 ‘퉁퉁’ 소리가 났다. 주변을 둘러보니 나 말고는 아무도 없었다. 다시 걸으니 바로 눈앞에서 백목련 꽃이 퉁 소리를 내며 떨어졌다. 꽃이 떨어지는 모습이야 수없이 봐 왔지만 꽃이 떨어지며 내는 소리를 들은 것은 처음이었다. 마침 땅은 고른 흙이었고 백목련의 큰 꽃이 떨어지면서 내는 소리는 꽤 묵직했다. 생각해 보면 꽃잎이 떨어질 때나 씨앗이 바람에 날아갈 때 식물은 내가 들을 수 없는 아주 작은 진동과 소리를 낼 수도 있다. 내가 듣지 못한다고 해서 생물이 소리를 내지 않는 것은 아니다. 그 후로 나는 숲으로 식물 조사를 나가거나, 가까운 공원을 산책할 때에도 이어폰을 귀에 꽂고 음악을 듣지 않게 됐다. 숲에서 나는 소리는 눈으로 보이는 이미지와 후각에서 느껴지는 향기보다도 생명력을 느끼게 하는 힘이 강하다. 물론 이 소리가 식물 스스로 감정을 표현하거나, 본능적으로 혼자 내는 소리는 아니지만 말이다.그러나 드디어 2019년 식물이 소리를 낸다는 사실이 밝혀졌다. 이스라엘 텔아비브대학의 식물학 연구팀은 식물이 스트레스를 받으면 인간이 감지할 수 없는 미세한 소리를 낸다는 것을 증명했다. 이 팀은 토마토와 담배를 대상으로 줄기를 절단하거나 물을 주다가 멈추는 방식으로 수분 스트레스를 유도해 식물이 방출하는 순간의 초음파를 녹음했다. 이때 아무런 스트레스를 주지 않은 상태에서는 식물이 소리를 내는 경우가 시간당 1번 미만이었으나 줄기를 자른 토마토와 담배에서는 시간당 각각 25번, 15번 소리가 났고 수분 스트레스 상태에서는 시간당 각각 35번과 11번 소리가 났다. 이것은 스트레스를 받은 식물이 공기 중에 소리를 방출한다는 것을 증명한 최초의 실험이다. 토마토와 담배가 낸 소리의 크기는 우리 청각으로는 듣지 못하는 아주 미세한 수준이지만 생쥐, 박쥐와 같은 동물은 들을 수 있다. 물론 식물에 성대나 청각 기관이 있는 것은 아니다. 연구자들은 이 소리가 물관의 수분이 이동할 때 기포가 형성돼 나는 소리로 추측한다. 이러한 소리가 식물이 본능적으로 내는 것인지, 다른 생물에게 정보를 전하는 차원에서 내는 것인지는 아직 알 수 없지만, 식물 또한 우리와 다르지 않은 ‘생물’임이 또 한 번 증명됐다. 숲에서 나는 혼자라는 생각이 들지 않는다. 숲의 생물들과 나에게는 시각과 후각에 의한 공감뿐만 아니라 청각, 소리의 공감대가 있기 때문인지도 모른다.

DGIST 뇌과학과 김경진 교수 연구팀이 파킨슨병의 일몰증후군과 일주기 생체시계와의 분자적 연결고리를 세계 최초로 규명하고, 이를 치료할 수 있는 새로운 분자표적을 제시했다. 향후 파킨슨병에서 비롯된 정서장애 치료제를 개발하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 김 교수팀은 파킨슨병 생쥐 모델에서 해가 뜨는 특정시간대(주행성인 사람에서는 해가 질 때와 동일)에 불안증과 우울증이 나타나는 것을 관찰했다. 또한, 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα의 길항제인 SR8278을 생쥐 모델에 투여했고, 해가 뜰 때 특이적으로 파킨슨병 생쥐 모델에서 나타나는 불안증, 우울증을 회복시킬 수 있다는 것을 입증했다. SR8278 처리시 정서조절의 일주기 리듬이 사라졌던 파킨슨병 생쥐 모델에서도 정상생쥐처럼 정서조절의 일주기 리듬을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 이와함께 파킨슨병 생쥐모델에서는 해가 뜨는 특정 시간대에 중뇌 복측 도파민 뉴런에서 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα와 촉진적 역할을 하는 전자인자인 NURR1의 발현 및 TH 유전자로의 결합력이 망가짐으로써, TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 사라지는 것을 관찰했다. 반면, 파킨슨병 생쥐모델에 SR8278을 처리하면, 해가 뜰 때 도파민 뉴런에서 REV-ERBα와 NURR1의 경쟁적 상호작용이 회복되면서 TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 회복되는 것을 관찰했다. 김 교수는 “해당 연구를 통해 그동안 학계에 난제로 남아 있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과의 분자적 연결고리를 밝혔다는 점에서 큰 의미가 있다.”고 밝혔다. 이번 연구결과는 DGIST 뇌과학과 김정아 박사, 박인아 박사과정생의 주도로 수행됐으며 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴로테라퓨틱스 (Neurotherapeutics)’ 온라인판에 3월 23일 게재됐다. 또 과학기술정보통신부과 한국연구재단의 ‘중견연구지원사업’과 ‘기초연구지원사업’의 지원을 받아 수행됐다.

전남대학교 민정준·강승지 교수 연구팀은 방사성의약품을 이용한 양전자단층촬영이 면역결핍환자에서 폐, 뇌 등에 치명적인 감염을 일으키는 아스페르길루스 균을 조기에 진단할 수 있다는 사실을 밝혀냈다고 27일 밝혔다. 아스페르길루스 균은 골수이식 등 항암치료 중인 환자나 만성폐질환자, 신종 코로나바이러스 감염자들에게 치명적인 합병증을 일으킨다. 현재까지는 폐나 뇌의 감염된 조직으로부터 곰팡이를 배양해 진단했으나, 면역결핍 환자들에게는 이 방법을 사용할 수 없는 경우가 있어 치료 시기를 놓쳤다. 따라서 방사성의약품을 이용한 양전자단층촬영은 아스페르길루스증의 조기진단에 대한 의료 공백을 해결할 가능성이 크다. 연구팀은 폐, 뇌, 근육에 아스페르길루스가 감염된 생쥐 모델을 제작하고, 방사성의약품을 정맥에 주사해 양전자단층촬영의 진단 성능을 평가한 결과, 기존 진단법이 지닌 오랜 진단 시간과 낮은 진단율 등을 한꺼번에 극복했다. 또 이 방사성의약품은 소동물의 근육, 폐, 뇌에 있는 아스페르길루스증의 진단율을 높일 수 있었으며, 특히 폐에서는 폐암과 포도상구균 감염과도 감별진단이 가능함을 보여줬다. 이 연구에는 전남대 의과대학 핵의학, 감염내과, 신경외과, 병리학, 의생명과학은 물론 자연대학 화학과, 농생명대학 농생명화학과의 연구자들이 참여했다. 연구팀은 현재 식품의약품안전처로부터 임상 1상 시험의 승인을 받았으며, 진단기술을 이전하는 계약도 체결한 것으로 알려졌다. 민정준 교수는 “아스페르길루스증은 장기이식 환자, 화학요법 또는 면역억제제 치료를 받는 환자, 중환자, 코로나 바이러스 감염 중증환자에게 높은 치사율을 보이는 치명적인 질병이다”라며 “따라서 이를 조기에 비침습적으로 진단하는 것이 매우 중요하기에 이번 연구 성과는 임상적 의의가 높다”라고 말했다.

파킨슨병은 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 도파민 신경세포가 어떤 이유에서인지 줄어들면서 나타나는 파킨슨병은 근육 강직, 운동기능 저하 등 증상을 시작으로 걸음을 걷기 어려워지고 일상생활을 수행하기 어려워진다. 이와 함께 일주기 리듬 교란으로 수면 장애가 발생하고 이 때문에 오후에 불안, 우울 같은 정서적 난조를 겪는 경우가 많다. 일몰증후군이라는 이런 증상은 치매환자의 20%도 앓고 있는 증상으로 알려져 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 연구팀은 파킨슨병 일몰증후군과 일주기 생체시계의 관계를 분자차원에서 처음으로 밝혀내고 이를 치료할 수 있는 표적을 찾았다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로테라퓨틱스’에 실렸다. 그동안 일몰증후군과 같은 파킨슨병의 정서질환에 대한 메커니즘은 거의 밝혀지지 않았다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐를 관찰한 결과 사람과 똑같이 해가 뜨는 특정시간대에 불안증, 우울증이 나타나는 것이 확인됐다. 이 때 일주기 생체시계를 조절하는 유전자(REV-ERBα)의 길항제 SR8278을 생쥐에게 투여한 결과 일반 생쥐들처럼 일주기 리듬을 회복해 불안증, 우울증을 치료할 수 있다는 것도 밝혀냈다. 연구를 이끈 김경진 DGIST 교수는 “이번 연구는 그동안 생명과학 분야에서 풀리지 않는 문제로 남아있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과 분자적 연결고리를 밝혀냈다는 점에 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신규 약물은 파킨슨병 정신장애 치료제 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

중국 농산물 시장의 한 정육점에서 1800위안(약 35만 원) 상당의 현금을 도난당했다는 신고를 받고 출동한 공안이 밤샌 수사 결과 유력한 용의자로 생쥐 한 마리를 지목했다.  중국 매체 베이징칭녠바오에 따르면, 중국 쓰촨성 남부 도시 루저우시의 한 농산물 시장 내 정육점 주인은 최근 들어와 현금이 자꾸 사라지는 것을 발견했다. 누군가의 계획적인 범행이라고 짐작했던 주인은 결국 관할 파출소에 총 1800위안의 현금 도난 신고를 했다.  신고를 받고 출동한 공안은 이 정육점이 입점해 있는 이 지역 농산물 시장 주변 상점 주인들을 대상으로 대대적인 수사를 벌였지만 현금 절도와 관련한 흔적은 어디에서도 찾을 수 없었다.  급기야 관할 공안국은 농산물 시장의 상가 주변과 정육점 내부 안쪽에 설치된 폐쇄회로 CCTV에 담긴 영상을 밤새워 조사한 결과 우연히 영업이 종료된 늦은 새벽 시간에 정육점 내부에서 작은 불빛이 움직이는 것을 확인했다.  두 개의 작지만 뚜렷한 빛이 움직이는 것을 확인한 공안들은 곧장 정육점 안쪽 내부의 공간을 수사했고, 그곳에서 작은 생쥐 한 마리가 주인장 몰래 서식하고 있는 것을 발견했던 것.  관할 공안국이 폐쇄회로 영상 속에서 찾은 두 개의 작은 빛은 어둠 속에 생쥐의 두 눈이 카메라 빛에 반사돼 보인 빛이었다.    공안들은 생쥐가 주로 이동했던 경로를 따라 수색하던 중 가게 안쪽에서 주인장이 방치했던 차량 타이어 한 개를 찾아내고 그 안에 들어있던 현금 1800위안을 발견했다.  사건을 관할했던 공안국 관계자는 “생쥐 한 마리가 돈을 훔쳐 달아낸 뒤 자신만을 위한 황금 집을 쌓았다”면서 “요즘 누구나 자신 소유의 집 한 채를 가지고 싶어하는데, 생쥐도 스스로를 위한 황금 집을 쌓은 것 같다”고 웃음을 보였다.  한동안 끊이지 않고 사라지는 현금 때문에 마음 졸였던 정육점 주인은 범인이 생쥐였던 것을 확인하자 실소를 금치 못했다.  하지만 생쥐가 절도한 현금 중 상당수가 이미 찢어지는 등 훼손이 심각한 상황이어서 교환이나 사용 가능성은 매우 낮은 것으로 알려졌다.  중국에서는 전체 지폐 중 약 절반 이상이 훼손된 경우에도 원래 모양대로 붙여, 회복이 가능할 시에만 새 돈으로 교환해주는 것이 일반적이다. 절반 이상 훼손된 지폐의 경우 파기하는 것이 원칙이다.  한편, 이번 사건처럼 ‘돈 냄새’를 맡고 현금 몰래 절도한 생쥐 사건은 중국 각 지역에서 끊이지 않고 발생하고 있다.  이에 앞서 지난 2월에 상하이시 바오산의 한 슈퍼마켓에서 현금 2000위안을 물고 달아난 생쥐 한 마리가 출동한 공안에 붙잡힌 사건이 발생했었다.  슈퍼마켓 벽 안쪽에 작은 구멍을 뚫고, 주인 몰래 절도한 현금을 모았던 생쥐 한 마리로 인해 이 일대 상점들이 절도 혐의를 받으며 일제히 수사 물망에 올랐던 것.  이때 출동한 공안이 우연히 발견한 벽 내부 안쪽의 구멍에서 다량의 현금들이 발견되며 사건은 일단락 됐다.  

국내 한 유산균 음료 덕분에 잘 알려진 헬리코박터 파일로리 균은 전 세계 인구 절반 이상이 감염돼 있는 것으로 알려져 있다. 헬리코박터 균은 사람의 위에 서식하면서 위암을 포함한 다양한 위장질환의 원인이 되고 있다. 국내 연구진이 보균자의 건강 상태에 따라 헬리코박터 균이 내뿜는 독성이 달라진다는 것을 확인했다. 연세대 치과대 , 전북대 치대, 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 의대, 중국 광저우의대 병원 공동 연구팀은 헬리코박터 파일로리균이 숙주 면역상태에 따라 병독성이 달라진다는 사실을 확인했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘장내 미생물’에 실렸다. 연구팀은 유전자변이 생쥐를 이용해 헬리코박터 균 감염 실험을 했다. 그 결과 헬리코박터 균의 주요 독성인자인 ‘CagA’ 유전자 숫자가 숙주의 면역능력에 따라 달라진다는 것을 확인했다. CagA 유전자는 위 상피세포층을 파괴해 헬리코박터 균이 생존에 필요한 영양분을 얻도록 하고 숙주 면역반응을 유발해 암세포 변하게 만드는 것으로 알려져 있다. 헬리코박터 균은 주사기 모양의 물질을 위 상피세포 안에 넣고 CagA 단백질을 주입해 숙주의 세포 신호전달체계를 교란해 위암을 유발시킨다는 것이다.이 과정에서 면역반응이 약한 숙주는 헬리코박터 균이 CagA 유전자를 쉽게 주입할 수 있게 되고 CagA 유전자가 증가하면서 병독성이 강해져 위암이 발생하기 쉬운 환경이 된다는 것이다. 차정헌 연세대 교수는 “면역능력이 떨어지면 헬리코박터 균의 병독성이 강하게 바뀐다는 사실을 처음 밝혀냈다”며 “한국인이 갖고 있는 헬리코박터 균이 강한 독성인자 유전형을 갖게 된 이유를 밝히는데 도움이 될 것”이라고 말했다.