국내 연구진이 알츠하이머 치매 환자의 혈액에서만 늘어나는 유전자를 발견했다. 앞으로 혈액 한 방울만으로도 치매 여부를 조기 진단할 수 있을 것으로 기대된다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹은 알츠하이머 환자의 혈액에서만 특이하게 증가하는 유전자를 발견했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘국제분자과학저널’ 특별호에 실렸다. 사람의 몸은 생존에 필요한 안정적 상태인 항상성을 유지하기 위해 신진대사 활동을 한다. 특히 세포 내 단백질은 수명이 다하거나 문제가 생기면 세포 소기관에 의해 분해되는데 이 과정이 제대로 이뤄지지 않을 경우 불필요한 단백질이 세포 속에 쌓여 치매, 암 등 각종 질환이 생긴다. 연구팀은 유전자 전사체 분석기법을 통해 알츠하이머 환자의 유전자 발현 정도를 분석했다. 그 결과 체내 단백질 분해 조절에 관여하는 E2 효소에 속하는 ‘Ube2h’라는 유전자가 혈액 속에서 급격히 늘어난다는 사실을 발견했다. 연구팀은 알츠하이머 질환을 일으킨 생쥐의 혈액과 뇌조직에서도 Ube2h 유전자가 증가했다는 것을 확인했다. 또 정상 세포에서는 Ube2h 유전자를 과발현시키더라도 지금까지 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 타우단백질, 베타아밀로이드 단백질의 발생과 증가에는 영향을 미치지 않는다는 것도 밝혀냈다. 이는 Ube2h가 알츠하이머 치매 발병 여부를 확인할 수 있는 새로운 물질이라는 것을 의미한다. 주재열 뇌연구원 박사는 “이번에 발견한 유전자를 정확하고 신속한 치매 진단과 치료 타깃으로 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 환자의 혈액에서 특이적으로 증가하는 유전자를 발견해 치매 조기진단 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 한국뇌연구원 퇴행성뇌질환연구그룹은 알츠하이머 환자의 혈액에서 특이적으로 증가하는 유전자를 발견하고 이를 활용한 진단기술을 개발할 수 있다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘국제분자과학저널’ 특별호에 실렸다. 인체는 생존에 필요한 안정적 상태인 항상성을 유지하기 위해 지속적으로 단백질을 만들고 분해한다. 세포 내 단백질은 수명이 다하거나 문제가 생기면 세포 소기관에 의해 분해되는데 이 과정이 제대로 이뤄지지 않을 경우 불필요한 단백질이 세포 속에 쌓여 암을 비롯한 각종 질환이 생긴다. 연구팀은 유전자 전사체 분석기법을 통해 알츠하이머 환자의 유전자 발현량을 분석했다. 그 결과 체내 단백질 분해 조절에 관여하는 E2 효소에 속하는 ‘Ube2h’라는 유전자가 혈액 속에서 특이하게 늘어난다는 사실을 확인했다. 연구팀은 알츠하이머 질환을 일으킨 생쥐의 혈액과 뇌조직에서도 Ube2h 유전자가 증가했다는 것을 발견했다. 또 연구팀은 정상세포에서 Ube2h 유전자를 과발현시키더라도 알츠하이머 발병 원인으로 알려진 타우단백질이나 베타아밀로이드 단백질의 발현에는 영향을 미치지 않는다는 것도 밝혀냈다. 이는 Ube2h가 알츠하이머 치매 발병여부를 확인할 수 있는 새로운 물질이라는 것을 의미한다.주재열 뇌연구원 박사는 “이번 연구는 차세대 염기서열 분석법을 활용해 알츠하이머 치매에 특이적으로 변화하는 유전자를 발견하고 이를 빅데이터화해 활용하려는 것”이라며 “이번에 발견한 유전자를 정확하고 신속한 치매진단과 치료 타겟으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

BBC 훈련 재개 매뉴얼 입수해 공개오는 18일부터 단계적 팀훈련 돌입일부 고위험군 선수들 우려 드러내선수협 “실험용 생쥐 원하지 않아 ”6월 리그 재개를 추진하고 있는 잉글랜드 프로축구 프리미어리그(EPL)가 오는 18일부터 팀 훈련 단계적 허용을 앞두고 훈련 중 거리두기 매뉴얼을 마련해 눈길을 끈다. 영국 BBC는 12일 EPL 선수와 감독 등에게 발송된 훈련 재개 관련 공식 문건을 입수해 12일 공개했다. 우선 훈련 시간은 75분까지 제한된다. 훈련 세션이 종료될 때마다 코너 플래그와 공, 콘, 골대, 지면 등을 소독해야 한다. 선수간 접촉을 최소화하기 위해 훈련 중 태클도 금지된다. 선수들이 그룹을 이룰 때는 5명을 넘어서는 안된다. 의무실이나 체육관 외의 장소에서 모이는 것도 금지다. 선수들은 훈련 전 체온을 재고 문진표를 작성해야 한다. 또 일주일에 두 차례 검사를 받는다. 증상이 있는 없은 양성 반응이 나오면 7일 이상 격리된다. 훈련장을 오가며 카풀을 해서도 안된다. 구단 차량이나 대중교통 이용도 금지다. 이렇듯 EPL은 리그 재개를 위해 방역에 안간힘을 쓰고 있지만 선수들은 여전히 불안해 하고 있다. 잉글랜드프로축구선수협회(PFA)는 고위험군 선수들에 대한 위험도 평가와 예방 조치가 필요하다고 주장했다. PFA가 천식 등 기저질환이 있는 선수와 영국에서 사망률이 백인보다 높게 나타난 흑인 등 소수 인종 선수들을 중심으로 의견을 수렴했더니 이들이 리그 재개에 큰 우려를 드러냈다는 것이다. 고든 테일러 PFA 회장은 “선수들은 실험용 생쥐가 되길 원하지 않는다”면서 “모든 스포츠가 마찬가지”라고 말했다. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

진중권 전 동양대 교수는 민경욱 미래통합당 의원이 지지자들과 함께 사전선거 조작을 주장하는 것과 관련 “저 동네는 희망이 안 보인다. 저렇게 망하고도 정신을 못 차리면 대책이 없는 것”이라며 “웃을 기분 아닌데, 자꾸 웃기면 짜증이 난다”라고 일침했다. 진중권 전 교수는 11일 페이스북에 “참패를 했으면, 반성하고 원인을 찾고 대책 마련하기에도 시간이 부족할 텐데 그 와중에 무슨 정열이 남아돌아 ‘민경욱 대통령!’ 코미디를 하고 있다”면서 “민주당이 20년은 집권하겠다”고 말했다. 민경욱 의원은 이날 국회에서 ‘4.15 총선 개표조작 진상규명과 국민주권회복 대회’를 열고 “서울 서초을 선거 투표지가 놀랍게도 경기 분당을에서 발견됐다”고 주장했다. 이 자리에는 민 의원을 비롯해 김문수 전 경기도지사, 공병호 전 미래한국당 공천관리위원장 등이 참석했다. 중장년층 지지자들은 “민경욱 대통령” 구호를 외쳤다. 진 전 교수는 이와 관련 “선관위에 투표용지 관리 잘 하라고 하고 끝낼 일을. 태산명동에 서일필(중국의 태산이 울리도록 야단법석을 떨었는 데 결과는 생쥐 한 마리가 튀어나온 격)”이라며 “이번 건은 의혹 제기의 전제조차도 갖추지 못했다”고 비판했다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

국내 연구진이 다양한 알츠하이머 발병원인을 한 번에 처리할 수 있는 방법을 찾아 알츠하이머 치매의 새로운 치료제 개발 가능성을 높였다. 임미희 카이스트 화학과 교수가 주도하고 백무현 카이스트 화학과 교수, 이주영 서울아산병원 교수가 참여한 공동연구팀은 알츠하이머 발병 원인을 모두 억제 가능한 치료 방법을 찾아내고 동물실험을 통해 효과를 입증하는데 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’에 실렸다. 알츠하이머는 치매를 일으키는 대표적 퇴행성 뇌질환으로 치매 원인의 50% 정도를 차지하고 있다. 알츠하이머 유발 원인으로 다양한 요소들이 제시됐지만 이들 사이의 정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 알츠하이머는 활성산소종, 베타아밀로이드 단백질, 구리 같은 금속 이온 때문에 생기는 것으로 알려져 있는데 개별적으로 질병을 유발시키기도 하지만 상호작용을 통해 악화시키는 경우가 많다. 금속이온이 베타아밀로이드가 응집, 축적되는 속도를 빠르게 하고 활성산소종들을 과다하게 생성해 신경독성을 유발해 알츠하이머를 악화시키게 될 수 있다는 것이다. 이 때문에 많은 연구자들은 복잡하게 얽힌 여러 원인을 동시에 공격할 수 있는 치료방법과 치료제 개발에 나서고 있다. 그런 가운데 이번 연구팀은 방향족 저분자 화합물의 산화, 환원 반응을 이용해 알츠하이머의 여러 원인을 동시에 조절할 수 있다는 것을 증명했다. 산화 정도가 다른 물질을 합성해 알츠하이머의 여러 원인 인자를 한꺼번에 조절할 수 있다는 것이다. 연구팀이 개발한 저분자 화합물을 이용하면 활성산소종에 대한 항산화 작용은 물론 베타아밀로이드, 금속-베타아밀로이드 단백질의 응집과 섬유형성을 감소시킬 수 있다는 것을 실험적으로 증명했다. 연구팀은 알츠하이머를 유발시킨 생쥐에게 방향족 저분자 화합물을 주입한 결과 뇌 속에 축적된 베타아밀로이드 단백질 응집이 줄어들고 손상된 인지능력과 기억력이 향상되는 것을 확인했다.임미희 카이스트 교수는 “이번 연구는 아주 단순한 방향족 저분자 화합물의 구조변화를 통해 산화환원 정도를 조절해 여러 원인인자를 동시에 조절할 수 있을 뿐만 아니라 간단히 치료제를 디자인할 수 있다는 장점이 있다”라며 “이번 기술을 신약 개발의 디자인 방법으로 사용한다면 비용과 시간을 훨씬 단축시켜 최대의 효과를 가질 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간 뇌의 신경 줄기세포는 초기 뇌를 발달시킬 뿐만 아니라 평생 활성 상태를 유지한다. 이런 신경 줄기세포가 끊임없이 새로운 신경세포(뉴런)를 만들어내는 덕분에 뇌는 새로운 요구에 끊임없이 적용하고, 손상된 조직의 복구에 필요한 신경세포를 수시로 확충할 수 있다. 문제는 불시에 나타나는 돌연변이가 뇌 신경 줄기세포의 분열을 방해한다는 것이다. 이렇게 신경 줄기세포가 제대로 기능하지 못하면 뇌의 학습과 기억 능력이 감퇴한다. 이런 뇌 신경 손상이 어떤 생리적 경로를 거쳐 발생하는지는 지금까지 거의 밝혀진 게 없다. 이와 관련해 스위스 취리히대(UZH) 뇌 연구소의 제바스티안 예스베르거 교수가 이끄는 국제연구팀이 뇌의 신경 발달을 제어하는 지질 대사 효소를 처음으로 발견했다고 미국고등과학협회(AAAS)가 운영하는 비영리 뉴스 매체인 유레카얼럿이 7일(현지시간) 보도했다. 연구결과는 뇌의 신경 줄기세포 분열을 치료적 목적으로 조절하는 실마리를 찾아낸 것이다. 특정 지질 대사 효소가 뇌의 줄기세포 활동을 평생 제어한다는 사실이 밝혀진 건 처음이다. 연구팀은 이런 요지의 논문을 8일 저널 ‘셀 스템 셀(Cell Stem Cell)‘에 발표했다. 지방산 합성효소(FASN)는 말 그대로 지방산의 생성에 관여하는 효소다. 하지만 이 효소를 생성하는 특정 유전자 코드에 돌연변이가 생기면 뇌 인지 기능의 결함을 유발한다. 연구팀은 생쥐 모델과 인체 기관을 모방해 배양한 3차원 줄기세포인 인간 뇌 오르가노이드에 실험하면서 FASN의 유전적 변이를 관찰했다. 인지 기능이 손상됐을 때와 똑같은 변이가 FASN에 나타나도록 유전 정보를 조작하자, 생쥐와 오르가노이드 양쪽 모두에서 뇌 신경 줄기세포의 분열이 줄었다. 변이를 일으킨 FASN 효소는 과도한 활성 상태로 변하면서 줄기세포 내의 지방 축적을 늘렸다. 그러자 스트레스를 받은 줄기세포는 분열 능력이 떨어졌다. 아울러 FASN에 돌연변이가 생긴 생쥐도 학습과 기억 기능이 약해졌다는 게 확인됐다. 예스베르거 교수는 “FASN 지질 대사와 줄기세포 분열과 인지 능력이 기능적으로 서로 연관돼 있다는 것을 보여준다고”고 말했다. 이기철 선임기자 chuli@seoul.co.kr

어린 시절 누구나 한 번쯤 열광하고 사랑에 빠지게 만드는 존재. 바로 ‘공룡’이다. 아이들이 공룡에 빠지는 이유는 지금은 사라지고 없어져 마음껏 상상력을 펼칠 수 있기 때문일 것이다. 우리가 과학관이나 박물관에서 볼 수 있는 공룡이나 고생물들은 불완전한 화석을 바탕으로 당시의 모습과 생태를 복원한 것이다. 그렇기 때문에 고생물학자들도 새로운 화석이 발견되면 지금까지의 해석을 보완하거나 기존의 이론이나 가설을 완전히 바꿔야 하는 경우도 종종 있다.●스피노사우루스 돛·꼬리 완벽 형태 찾아 미국 디트로이트 머시대, 예일대, 하버드대, 이탈리아 국립고생물학협회, 밀라노자연사박물관, 밀라노대, 영국 포츠머스대, 레스터대, 모로코 카사블랑카 하산2대학, 독일 브라운슈바이크 주립자연사박물관 공동연구팀은 중생대 백악기 중기에 살았던 육식공룡 스피노사우루스가 악어처럼 수영을 잘하며 물속에 사는 동물들을 잡아먹는 수생공룡이었다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 실렸다. ‘가시 도마뱀’이라고 불렸던 스피노사우루스는 등에 2m 넘는 부채모양의 돛을 가진 것이 특징이다. 등에 있는 돛의 기능에 대해서는 고생물학자들도 체온을 조절하는 역할을 했을 것이라고만 추측해 왔다. 연구팀은 모로코 남동부에 위치한 고대하천 켐켐강 인근 화석층에서 거의 완벽한 형태의 스피노사우루스 화석을 발견했다. ●수중 생활 적응한 체형… 수생 생물 확인 화석을 분석한 결과 스피노사우루스의 등에 붙어 있는 부채모양 돛은 물속에서 방향조절 기능을 했으며 길고 유연한 꼬리는 현재의 악어들처럼 빠른 속도로 이동할 수 있도록 돕는 역할을 했던 것으로 확인됐다. 니자르 이브라힘 디트로이트 머시대 교수(고생물학·비교해부학)는 “이번 연구결과는 티라노사우루스 등장 이전 가장 강력한 육식공룡이었던 스피노사우루스가 악어처럼 물에서 생활하며 먹이를 사냥했던 수생동물임을 보여 주고 있다”고 말했다. ●중생대 포유류 곤드와나테리어 골격 발굴 한편 미국 덴버 자연사과학박물관, 스토니브룩대, 뉴욕공과대, 카네기 자연사박물관, 루이스빌대, 텍사스 오스틴대, 오하이오대, 맥칼리스터대, 독일 본대학, 호주 모나쉬대, 빅토리아박물관, 마다가스카르 안타나나리보대학 공동연구팀도 곤드와나 대륙에 살았던 최초의 포유류 ‘곤드와나테리어’의 완전한 골격 화석을 처음 발굴해 포유류 진화의 새로운 증거를 찾았다고 ‘네이처’ 30일자에 발표했다. 곤드와나 대륙은 고생대 후기부터 중생대에 걸쳐 남반구에 존재했던 초(超)대륙으로 현재 남아메리카, 아프리카 대륙과 호주, 남극, 인도를 포함하는 것으로 알려져 있다. 북반구에는 북아메리카, 아시아, 유럽 대륙이 붙어 있던 로라시아 대륙이 있었다. ●크기 더 큰 ‘아달라테리움’ 생존 경쟁 유리 곤드와나테리어는 공룡들이 지구를 지배하고 있던 중생대에 등장한 포유류로 알려졌는데 이번에 발견된 화석은 두개골부터 발가락 같은 말단부위 작은 뼈와 연골조직까지 보존된 것이다. 이번에 발굴된 곤드와나테리어는 이전에 발견된 것들과는 전혀 다른 종으로 확인돼 연구팀은 ‘아달라테리움 휴이’라는 학명을 붙였다. 아달라테리움은 몸무게는 약 3.1㎏으로 쥐와 비슷한 모습을 하고 있는 것으로 확인됐다. 중생대 시절 존재했던 포유류들은 현재 생쥐들만큼 작았지만 아달라테리움은 상대적으로 거대 포유류였다고 연구팀은 설명했다. 덴버 자연사박물관 수석큐레이터인 데이비드 크라우스 박사는 “이번 발견은 지구상에 포유류가 처음 나타났을 때의 진화 과정을 설명할 수 있을 뿐만 아니라 포유류가 거대 동물인 공룡과 어떻게 생존경쟁에서 살아남았는지 이해시켜 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

잠자리에 들어서도 스마트폰을 만지작대다가 밤잠을 제대로 못 이루고 아침에 피곤하다는 이들이 많다. 이처럼 늦게 자고 수면시간이 불규칙할 수록 비만 위험이 늘어난다는 연구결과가 나왔다. 더군다나 살이 찌면 쉽게 잠을 못 이루고 깊이 잠들지 못해 비만 위험에 그대로 노출되는 등 악순환이 계속된다는 것이다. 미국 네바다대 생물학과, 펜실베니아대 의대 신경과 공동연구팀은 늦게 자고 수면시간이 불규칙할수록 비만 위험이 높아지며 살이 찔수록 잠자는 시간이 줄고 불규칙해지는 악순환이 이어진다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 최신호(22일자)에 실렸다. 6시간 미만의 수면시간을 갖는 사람은 비만이나 당뇨에 걸릴 가능성이 높다는 것은 잘 알려져 있다. 실제로 사람과 생쥐, 초파리 등을 이용해 수면이 비만에 미치는 영향에 대해서 일부 알려져 있다. 그렇지만 수면과 식욕과 관계는 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 이에 연구팀은 1㎜ 크기의 예쁜꼬마선충이라는 동물을 이용해 실험을 실시했다. 예쁜꼬마선충은 배양하기 쉽고 발생단계가 비교적 단순하기 때문에 세포분화과정을 연구하는데 많이 활용되는 동물이다. 또 신경세포도 302개 정도에 불과하다. 연구팀은 유전자 편집을 통해 예쁜꼬마선충의 수면을 조절하는 신경세포가 활동을 멈추도록 했다. 그 결과 먹고 숨쉬고 짝짓기 등의 기본 기능은 유지하면서도 잠만 못 자는 것으로 확인됐으며 생명체를 움직이기 위한 생체 화학에너지인 APT의 수치가 떨어지는 것이 관찰됐다. 또 연구팀은 예쁜꼬마선충에게서 KIN-29 유전자를 제거하면 잠을 자지 않는 것으로 관찰됐으며 ATP 수치가 정상이더라도 과도한 지방을 축적한다는 것을 확인했다. 지방 분해 메커니즘을 작동시키는 KIN-29 유전자가 수면과도 밀접한 관계를 갖고 있음을 보여준다는 것이다. 연구팀은 이번 연구결과가 수면과 지방 축적 사이에 신경학적으로 밀접한 관계가 있음을 보여주는 것이며 잠을 못 자 비만하게 되는 것 뿐만 아니라 비만해지면서 수면 관련 신경세포가 교란돼 잠을 못 이루게 될 가능성도 있다고 설명했다. 알렉산더 반데르 린덴 네바다대 교수(신경과학)는 “이번 연구는 수면조절과 관련해 뇌와 신체 장기를 연결하는 복잡한 상호작용이 있음을 보여주고 있다”라며 “좀 더 효과적인 수면장애 치료방법을 찾는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매로 인한 인지기능 저하를 막고 원래대로 되돌릴 수 있는 단백질을 찾아냈다. 카이스트 생명과학과, 바이오및뇌공학과, 서울대 의과학대학 공동연구팀은 뇌 속에 존재하는 신경 펩타이드 중 하나인 ‘소마토스타틴’이 뇌 인지기능을 높일 수 있다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 22일자에 실렸다. 지난해 기준 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명은 치매를 앓고 있는 것으로 확인됐다. 치매는 알츠하이머나 알콜, 외상 등 다양한 원인으로 발생하는데 기억력 손실, 인지기능과 운동기능을 떨어뜨려 일상생활을 어렵게 만든다. 최근 고령 인구가 늘어나면서 치매 환자들도 점점 늘고 있는 추세이지만 마땅한 치료방법은 없다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 뇌 척수액을 분석한 결과 일반인에 비해 소마토스타틴의 양이 현저하게 적다는 점에 주목했다. 소마토스타틴은 사람을 포함한 포유류들의 중추신경계에 존재하는 물질로 정보처리 정도를 조율한다. 소마토스타틴은 대뇌 피질에서 흥분성 신경세포 활성을 억제하는 ‘가바’를 분비하는 신경세포에서 나오는 것으로도 알려져 있다. 뇌 기능 관련 연구에 있어서 지금까지는 가바에만 주목해 소마토스타틴의 역할에 대해서는 많이 밝혀져 있지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 뇌 시각피질과 뇌척수액에 소마토스타틴을 직접 주입해 시각정보 인지·식별능력 향상 여부를 파악한 결과 실제로 시각정보 인지능력이 눈에 띄게 향상된 것을 확인했다. 연구팀은 주사전자현미경을 이용해 뇌 신경망 변화를 관찰한 결과 실제로 소마토스타틴이 주입된 생쥐는 인지관련 신경망이 일반 생쥐와 똑같이 회복된 것도 확인했다. 이승희 카이스트 생명과학과 교수는 “이번 연구에서 그 기능을 확인한 소마토스타틴은 생체 내 독성이 없어 뇌나 뇌 척수액에 안전하게 주입할 수 있다는 장점을 갖고 있어서 사람을 포함한 포유류 인지기능 조절 약물에 적용할 수 있다”라며 “소마토스타틴과 비슷한 기능이나 구조를 가진 인공 단백질 합성체를 개발해 치매나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

생명공학의 급속한 발전으로 손상하거나 사멸한 뇌세포를 외부에서 배양한 뇌세포와 바꿀 수 있게 됐다. 게다가 대체할 뇌세포는 반드시 환자와 같은 사람일 필요가 없어졌다. 최근 실험에서도 쥐의 뇌에 인간의 뇌세포를 이식해 장기간 생존시키는 데 성공했었다. 하지만 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌에서 역할을 얻어 양자 간에 신경 연결이 이뤄졌는지는 알려지지 않았다. 그렇지만 이번에 스웨덴 연구진이 뇌졸중에 걸린 쥐의 뇌에 인간의 피부세포에서 이른바 유도만능줄기세포로 불리는 역분화줄기세포(iPS세포)를 생성하고 이를 뇌신경세포로 바꾼 것을 이식했는데 이런 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와 신경 연결이 이뤄진 것으로 확인됐다. 또 새롭게 확립된 이종 간의 신경 연결은 쥐의 뇌에 광범위하게 이뤄졌으며, 뇌졸중으로 인해 손실됐던 쥐의 운동능력과 감각기능을 회복시켰다는 사실도 밝혀졌다. 이는 서로 다른 뇌를 결합해 하나의 뇌로 기능하게 하는 데 성공한 최초의 사례가 된다. 이른바 ‘뇌세포 대체’로 불리는 이 기술에 의해 쥐의 두개골 내부에서 인간의 뇌세포 비율을 100%까지 늘릴 수 있을 것이다. 그리고 만일 윤리적인 문제를 극복한다면 인간의 두개골 속을 유전자를 개량한 다른 인공 세포로 채울 수도 있을지 모른다. 그렇지만 우리는 이런 생물을 지금까지와 마찬가지로 쥐 또는 인간이라고 불러도 되는 것일까? 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포를 대체하다국내 뇌졸중 환자는 연간 60만 명에 달하며 사망원인은 4위일 정도로 위험도가 높다. 살아남더라도 3명 중 1명은 반신마비나 언어장애 등 장애를 평생 갖고 살아야 한다. 현재 뇌졸중에 대해 기대되는 근본적인 치료법은 iPS세포에서 분화시킨 신경세포를 뇌에 이식함으로써 잃어버린 신경 연결을 회복하는 것이다. 하지만 임상시험은 장벽이 높고 이식한 인간의 신경세포가 어떻게 동작하는지는 대부분이 수수께끼에 싸여 있다. 따라서 이들 연구자는 인위적으로 뇌졸중이 유발된 쥐에 인간의 뇌세포를 더함으로써 이식된 뇌가 어떻게 작동하는지를 알아내려고 했다. 실험에 쓰인 쥐는 대뇌피질에 뇌졸중으로 인해 손상을 입은 상태이며 인간의 신경세포가 손상 부분을 덮게 했다. 그리고 이식 실험을 하고 6개월이 지났을 무렵, 쥐의 상황에 현저한 개선을 볼 수 있었다.연구진은 무슨 일이 일어났는지를 확인하기 위해서 쥐의 뇌를 전자현미경이나 그 외의 신경 연결을 시각화하는 기술에 의해 관찰을 시작했다. 그 결과, 이식된 인간의 뇌세포가 쥐의 뇌세포와의 신경 연결을 이루고 있는 것으로 확인됐다. 또 이식된 세포로부터의 신경 축삭은 뇌의 반대편 즉 세포를 이식하지 않은 반구에까지 침식해 광범위한 신경의 연결을 만들고 있었다. 인간의 뇌세포와 생쥐의 뇌세포 연결이 확인된 것은 이번 연구가 세계 최초이다. 하지만 쥐에 일어난 뇌졸중의 개선이 인간의 뇌세포와의 연결에 의한 것인지는 아직 단언할 수 없다. 따라서 이들 연구자는 인간의 뇌세포에 미리 설정해 놓은 활동 스위치를 끄기로 했다. 이식 뇌의 활동 스위치를 꺼 봤다쥐에 이식된 인간의 뇌세포에는 빛에 의한 자극에 의해 활동 스위치를 끄는 구조가 도입돼 있었다. 만일 쥐의 개선이 인간의 뇌세포에 의한 것이라면 인간의 뇌세포 스위치를 끔으로써 쥐는 다시 뇌졸중의 증상을 재발할 것이다. 인간의 뇌세포 활동을 끈 결과, 예상대로 쥐는 뇌졸중 증상을 다시 보였고 운동능력과 감각능력을 상실했다. 이 결과로부터 인간의 뇌세포는 뇌졸중을 일으킨 쥐의 뇌에서 새로운 기능을 획득해 쥐의 건강 상태 개선에 크게 기여하고 있던 것이 밝혀진 것이다. 오래된 뇌세포는 어떻게 처리해야 하나 이번 연구를 통해 이식된 인간의 뇌세포가 뇌졸중으로 인해 발생한 쥐의 뇌 손상을 복구하고 대체한 것으로 확인됐다. 앞으로 이식된 뇌세포가 기억과 지능, 사고, 정신 그리고 성격 등에 어떤 영향을 미치는지 동물실험이나 뇌의 회춘을 바라는 지원자들에 의한 임상시험을 통해 조사할 수 있을 것이다. 또 이번 성과는 죽은 신경세포를 새로운 건강한 신경세포로 대체하는 것이 가능하게 됐음을 의미한다. 인간의 뇌에 대해 항상 신선한 뇌세포를 사용한 대체가 이뤄지게 되면 이론상 뇌와 정신은 불멸이라고 할 수 있다. 단 한 가지, 주의해야 할 것이 있다. 그것은 뇌세포 대체를 진행하는 속도와 대체된 뇌세포의 처리 문제이다. 한 번에 모든 것을 대체하는 것은 단순한 자살이다. 정신의 통일성을 유지한 채 뇌세포 대체를 진행하기 위해서는 한 번의 대체 과정을 최대 몇 %씩 한정할 필요가 있을 것이다. 특히 최신 연구에 의해 밝혀진 뇌 속 의식의 발생원과 같이 3~4㎜ 미세한 조직에 대해서는 세심한 주의가 필요하다. 또 대체된 오래된 뇌세포를 살아있는 채로 보존할지, 의료폐기물로 처리할지도 철학적이고 윤리적인 문제로 발전한다. 오래된 뇌세포를 모아 재구성하면 오래된 당신이 부활하기 때문이다. 그렇게 되면 오래된 인격과 새로운 인격 중 어느 쪽이 더욱더 정당성이 있는 당신이 되는지도 생각할 필요가 있을 것이다. 자세한 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 4월 6일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 과학자들이 피부세포로 시각세포를 만들어 앞을 보지 못하는 생쥐들에게 이식해 사물을 인지할 수 있게 하는데 성공했다. 미국 노스텍사스대 의대 시각연구소, 국립보건원(NIH) 산하 국립안(眼)연구소, 노스캐롤라이나 채플힐대 의대 안과, 바이오기업인 나노스코프 테크놀로지, 아이CRO, CIRC테라퓨틱스 공동연구팀은 피부줄기세포로 알려진 섬유아세포를 화학적으로 재구성해 시력과 관련된 광(光)수용체 세포를 만들 수 있다는 것을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 16일자에 발표했다. 노인성 황반변성, 당뇨망막병증 같은 다양한 망막질환은 빛을 감지하는 광수용체 세포가 사라지면서 회복시킬 수 없기 때문에 심할 경우는 시력을 잃을 수 있다. 이 때문에 광수용체를 재생시키는 방법을 찾는 것은 과학계의 중요한 과제 중 하나였다. 그동안 광수용체 재생을 위해 사용한 방법은 피부나 혈액세포를 이용해 줄기세포를 만든 다음 줄기세포를 광수용체로 분화되도록 유도해 이식하는 것이었다. 그런데 연구팀은 줄기세포를 만들어 분화를 유도하는 과정을 건너 뛰고 섬유아세포를 직접 광수용체 중 막대세포로 재프로그래밍한 것이다. 생물학에서 재프로그래밍 또는 리프로그래밍(reprogramming)은 특정 세포를 완전히 새로운 종류의 세포로 바꾸는 것으로 체세포 핵을 치환하거나 유도만능줄기세포(iPS), 세포융합 방법으로 만든다. 유도만능줄기세포는 성인의 세포를 이용해 모든 종류의 세포나 조직으로 분화시킬 수 있지만 이식 준비가 되기까지는 6개월이나 걸린다. 그렇지만 이번에 개발한 재프로그래밍 기술을 활용하면 피부세포를 10일 만에 이식 가능한 광수용체로 만들 수 있다. 광수용체는 막대세포와 원뿔세포 두 종류로 나뉘는데 더 많은 것이 막대세포이다. 막대세포는 빛에 민감해 어두운 곳에서 빛을 인식하는 구실을 하고 망막 주변부에 더 많이 분포한다. 막대세포가 손상되면 빛이 적은 어두운 곳에서는 아예 앞이 보이지 않는 야맹증이 나타나게 된다. 연구팀은 생쥐의 섬유아세포를 유도 광수용체 막대세포(CiPCs)로 전환시킬 수 있는 5종류의 화합물을 만들었다. 연구팀은 이들 화합물을 이용해 만든 CiPCs를 분석한 결과 실제 광수용체 막대세포와 유사하다는 것을 확인했다.연구팀은 망막변성이 일어나 시력을 거의 잃은 14마리의 생쥐의 눈에 CiPCs를 이식한 뒤 빛에 대한 동공반사와 시력을 조사했다. 그 결과 3~4주 뒤 6마리의 생쥐에게서 빛이 약한 환경에서도 동공반응이 개선됐음을 확인했다. 또 시각기능 회복 여부를 알아보기 위해 회피시험을 실시했다. 그 결과 장애물도 쉽게 피하는 것을 확인했다. 또 이식 3개월 뒤에는 광수용체들이 망막 안쪽 뉴런과 시냅스 연결이 된 것도 관찰됐다. 화학적 리프로그래밍으로 만들어 낸 세포가 실제 시각 회복에 도움이 됐다는 것을 보여준 것이다. 사이 샤발라 노스캐롤라이나대 의대 교수는 “이번 연구는 직접적이고 화학적인 재프로그래밍을 통해 망막과 같은 세포를 만들어 낼 수 있음을 보여주는 첫 번째 성과”라며 “이번 기술을 활용하면 중간 단계를 거치지 않기 때문에 세포치료제를 개발하는데 걸리는 시간을 상당히 단축시킬 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

메르스 코로나바이러스 방어실험 성공국내 연구진이 면역증강제와 바이러스의 스파이크 단백질을 활용해 다양한 종류의 백신을 빠르게 만들 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법을 이용해 메르스 백신을 개발하고 동물실험에서 효능을 확인했다. 남재환(왼쪽) 가톨릭대 생명공학과 교수와 금교창(오른쪽) 한국과학기술연구원(KIST) 뇌의약연구단 단장 주도로 한국생명공학연구원 국가영장류센터, 전북대, 이화여대, 국제백신연구소가 참여한 공동연구팀은 면역증강제와 세포 안에 효과적으로 침투할 수 있는 스파이크 단백질을 결합시켜 빠르게 백신을 개발할 수 있는 플랫폼을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미’에 실렸다. 연구팀은 귀뚜라미에 마비증세를 일으켜 죽이는 ‘귀뚜라미 마비바이러스’의 RNA를 활용한 면역증강제와 아연금속으로 만든 RNA 안정제를 혼합한 뒤 코로나바이러스 스파이크 단백질과 결합시켰다. 연구팀은 이런 방식으로 메르스 코로나바이러스(MERS-CoV) 백신을 만들어 생쥐와 히말라야 원숭이에게 접종했다. 그 결과 생쥐는 1회 접종만으로도 치사량의 바이러스 공격에도 100% 방어되는 것이 확인됐고 히말라야 원숭이도 바이러스와 독소의 활성을 차단할 수 있는 중화항체가 체내에서 만들어져 메르스 감염을 억제하는 것이 관찰됐다. 연구팀은 이번에 개발한 백신 플랫폼을 활용해 코로나19 치료용 백신과 살인진드기병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군 예방백신을 개발하고 있다. 금 단장은 “메르스 바이러스에서 효과를 보인 이번 RNA 활용 단백질 기반 백신 플랫폼은 코로나19 백신의 개발 시간을 단축시킬 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 비만을 일으키는 장 호르몬을 빛으로 억제해 치료하는 기술을 개발했다. 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 나건 교수팀은 대사성 질환으로 인한 비만 환자에게서 지방 축적을 유발시키는 장 호르몬을 분비하는 세포를 효과적으로 제거할 수 있는 표적 광(光)응답제를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘바이오 머티리얼즈’에 실렸다. 지방 축적을 유발하는 장 호르몬인 ‘GIP’는 십이지장 내 지방이나 탄수화물에 반응하는 호르몬으로 K세포에 의해 분비된다. 많은 연구자가 GIP를 억제할 수 있는 약물을 찾아 나섰지만 아직까지 개발된 것은 없다. 이에 연구팀은 GIP를 분비하는 K세포에 주목했다. 연구팀은 K세포에만 반응해 선택적으로 제거할 수 있는 표적 물질을 만들었다. 이번에 개발한 물질은 GIP 분비를 촉진하는 십이지장 표면의 K세포에 붙어 활성산소를 만들어 파괴하도록 설계됐다. 연구팀은 고지방식을 섭취하도록 해 비만과 당뇨를 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 광응답제를 투여한 다음 십이지장에 빛을 쬐는 실험을 실시했다. 그 결과 표적 광응답제에서 만들어진 활성산소가 K세포를 없애고 GIP 농도를 낮춰 생쥐의 몸무게와 체지방을 감소시킨다는 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 대사 장애로 인한 비만을 일으키는 장 호르몬을 빛으로 억제해 치료하는 기술을 개발했다. 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과 연구팀은 대사성 질환인 제2형 당뇨로 인한 비만 환자에게서 지방축적을 유발시키는 장호르몬을 분비하는 세포를 제거할 수 있는 표적 광(光)응답제를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘바이오 머티리얼즈’에 실렸다. 지방 축적을 유발시키는 장 호르몬인 ‘GIP’는 십이지장 내 지방이나 탄수화물에 반응하는 호르몬으로 K세포에 의해 분비된다. 이 때문에 GIP가 비만 대사성질환 치료를 위한 가장 적절한 대상이지만 아직 GIP를 억제할 수 있는 약물은 개발되지 않은 상태이다. 연구팀은 K세포에만 반응하는 지방산과 광응답제를 접합시켜 K세포를 선택적으로 제거할 수 있는 표적 광응답제를 만들었다. 이번에 개발한 광응답제는 GIP 분비를 촉진하는 십이지장 표면의 K세포를 찾아가 활성산소를 만들어 내도록 설계됐다. 연구팀은 고지방식을 섭취하도록 해 비만과 당뇨를 유발시킨 생쥐에게 이번에 개발한 광응답제를 투여한 다음 십이지장에 빛을 쬐는 실험을 실시했다. 지방산과 결합된 광응답제는 그렇지 않은 광응답제보다 K세포에 쉽게 결합된다는 것을 확인했다. 또 표적 광응답제에서 만들어진 활성산소가 K세포를 없애 GIP 농도를 낮춰 생쥐의 몸무게와 체지방량을 감소시킨 것도 관찰했다. 현재 십이지장 표면을 태워 K세포를 제거하는 ‘십이지장 점막 재표면술’이라는 방법이 있기는 하지만 표적 광응답제를 투여한 뒤 내시경을 통해 빛을 쬐는 것이 훨씬 안전한 방법이라는 점을 연구팀은 강조했다. 나건 가톨릭대 교수는 “이번 연구는 주로 암 치료에 사용되던 광역학치료를 비만 대사성질환에 접목하려는 시도로 내시경을 이용해 원하는 부위에만 국소적으로 빛을 쬐어 정상세포는 놔두고 암세포만 죽일 수 있게 될 것”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람은 6가지 대표적인 감정을 7000여 종류의 표정으로 나타낸다고 알려져 있다. 지금까지 동물은 감정을 얼굴로 표현하지 못한다고 알려졌지만 독일 생물학자들이 사람 외의 동물들도 표정을 통해 감정을 드러낸다는 사실을 새로 밝혀냈다. 독일 막스플랑크 신경생물학연구소 나딘 고골라 박사팀은 루트비히 막시밀리안 뮌헨대 시스템신경과학부, 막스플랑크국제연구학교(IMPRS) 분자생명과학부와 함께 동물들도 행복하고 기분 나쁘고 불안한 감정을 얼굴로 표현할 수 있다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 3일자에 발표했다. 연구팀은 9마리 생쥐의 머리에 광섬유를 설치한 뒤 다양한 맛의 음료를 맛보도록 하면서 얼굴의 미세한 변화를 관찰해 촬영하는 한편 ‘2광자 현미경’으로 뇌신경세포의 활동을 관찰했다. 특히 연구팀은 생쥐 얼굴의 미세한 변화를 파악하기 위해 인공지능(AI)의 기계시력 기술을 활용했다. 그 결과 생쥐들도 인간과 비슷하게 행복감, 혐오감, 고통, 분노, 두려움이라는 5가지 감정 상태를 표정으로 나타낸다는 사실을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

불안증, 우울증 등 감정질환 치료에 도움 기대 사람은 6가지 대표적인 감정을 7000여 종류의 표정으로 나타낸다고 알려져 있다. 지금까지 동물은 감정을 얼굴로 표현하지 못한다고 알려졌지만 독일 생물학자들이 사람 이외의 동물들도 감정을 표정으로 드러낸다는 사실을 새로 밝혀냈다. 독일 막스플랑크 신경생물학연구소, 루트비히 막시밀리안 뮌헨대 시스템신경과학부, 막스플랑크국제연구학교(IMPRS) 분자생명과학부 공동연구팀은 동물들도 행복하고 기분 나쁘고 불안한 감정을 얼굴로 표현할 수 있다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 3일자에 발표했다.사람과 원숭이, 침팬지, 고릴라 같은 영장류들은 얼굴 표정변화로 감정을 드러내며 개, 고양이 같은 일부 반려동물도 표정을 갖는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 이들을 제외한 다른 동물들에게서는 감정을 얼굴로 표현하지 못하는 것으로 알려져 있었다. 연구팀은 9마리의 생쥐의 머리에 광섬유를 설치한 뒤 다양한 맛의 음료를 맛보도록 하면서 얼굴의 미세한 변화를 관찰해 촬영하는 한편 ‘2광자 현미경’으로 뇌신경세포의 활동모습을 관찰했다. 특히 연구팀은 생쥐 얼굴의 미세한 변화를 파악하기 위해 인공지능(AI)의 기계시력 기술을 활용했다.그 결과 생쥐들도 인간과 비슷하게 행복감, 혐오감, 고통, 분노, 두려움이라는 5가지 감정상태를 표정으로 나타낸다는 사실을 확인했다. 특히 얼굴표정이 변화할 때 감정이입과 자기인식을 관장하는 대뇌섬피질이 활발히 움직이는 것이 관찰됐다. 또 표정별로 서로 다른 뇌신경세포가 반응하는 것으로 확인됐다. 하나의 표정과 감정은 하나의 뇌신경세포와 연결돼 있다는 설명이다. 실제로 연구팀이 특정 뇌신경세포를 광섬유로 자극하면 관련된 표정을 짓는 것으로 확인된 것이다. 독일 막스플랑크 신경생물학연구소 나딘 고골라 박사는 “이번 연구는 동물들이 감정에 따라 얼굴표정을 바꾼다는 사실을 확인함으로써 감정 뒤에 숨겨져 있는 근본적인 신경 메커니즘을 밝혀낼 수 있게 됐다는 점에서 의미가 크다”라며 “불안장애, 우울증 같은 감정 질환을 치료하는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 혈관질환을 근본적으로 치료할 수 있는 원천기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 김정범 교수팀은 손상된 뇌혈관이나 심혈관을 치료하고 생체조직을 3D프린터로 찍어낼 때 필요한 혈관의 원료로 쓸 수 있는 혈관줄기세포를 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 및 의학분야 국제학술지 ‘동맥경화, 혈전증 및 혈관생물학’에 실렸다. 혈관질환은 약물 치료 등 일반적 치료방법으로는 완치되기 쉽지 않아 최근에는 혈관을 재생하는 방식의 세포치료에 대한 관심이 높아지고 있다. 혈관줄기세포는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 분화시켜 얻을 수 있지만 이 방법으로 만들어진 줄기세포들은 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있다는 분해능력 때문에 암세포 발전할 가능성도 높다. 이 때문에 실제 치료에는 사용하기 어려운 상황이었다. 연구팀은 줄기세포를 만들 때 만능분화 단계를 건너뛰고 특정 세포로만 분화될 수 있도록 하는 ‘직접교차분화’ 기술을 이용해 혈관줄기세포를 만들었다. 연구팀은 피부를 구성하는 섬유아세포에 두 개의 유전자를 주입해 혈관줄기세포로 바꾸는 데 성공했다. 실제로 혈관이 손상된 생쥐에게 이번 기술을 적용한 결과 막히거나 손상된 혈관이 새로 만들어지고 혈류 흐름이 회복된 것이 관찰됐다. 이와 함께 생체조직을 만드는 3D 바이오 프린팅에서는 조직세포뿐만 아니라 혈관까지 만들어야 하는데 이번에 개발한 혈관줄기세포를 이용하면 혈관을 쉽게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

추운 겨울철 뿐만 아니라 요즘처럼 낮과 밤의 일교차가 큰 환절기에는 심장이나 뇌 혈관에 문제가 생기는 심·뇌혈관질환 발생률이 높아진다. 혈관에 문제가 생겼을 때 조기에 치료하지 못할 경우 심각한 후유증에 시달리거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많다. 국내 연구진이 혈관질환을 근본적으로 치료할 수 있는 원천기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 뇌혈관이나 심혈관 질환을 치료하고 생체조직을 3D프린터로 찍어낼 때 필요한 혈관의 원료로 쓸 수 있는 혈관줄기세포를 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 및 의학분야 국제학술지 ‘동맥경화, 혈전증 및 혈관생물학’ 최신호(25일자)에 실렸다. 혈관에 문제가 발생하면 일반적 치료방법으로는 고치기가 쉽지 않아 최근에는 혈관을 재생하는 방식의 세포치료에 대한 관심이 높아지고 관련 연구도 늘고 있다. 혈관치료법은 혈관을 구성하는 혈관내피세포와 평활근세포로 분화할 수 있으며 지속적인 자가증식이 있는 혈관줄기세포를 이용하는 방법이 특히 주목받고 있다. 혈관줄기세포는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 분화해 얻을 수 있지만 이 방법으로 만들어진 줄기세포들은 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있다는 분해능력 때문에 오히려 암세포 발전할 가능성도 높다. 줄기세포 분화과정에서 미분화된 상태로 남아있던 것들이 몸 속에서 혈관세포가 아닌 암세포로 변할 가능성도 높다는 것이다. 이 때문에 실제 환자 치료에는 사용하기 어려운 상황이었다. 연구팀은 줄기세포를 만들 때 만능분화 단계를 건너뛰고 특정 세포로만 분화될 수 있도록 하는 ‘직접교차분화’ 기술을 이용해 혈관줄기세포를 만들었다. 직접교차분화는 다 자란 성체세포를 다른 조직의 세포가 될 수 있는 줄기세포로 직접 바꾸는 기술이다. 환자의 피부세포를 떼서 만능줄기세포가 아닌 혈관세포로만 자랄 수 있도록 할 수 있다는 것이다. 연구팀은 피부를 구성하는 섬유아세포에 두 개의 유전자를 주입해 혈관줄기세포로 바꾸는데 성공했다. 이렇게 만들어진 혈관줄기세포는 끊임없이 자기를 복제하는 자가증식능력과 혈관구성세포인 혈관내피세포와 평활근세포로만 잘 분화되는 것으로 확인됐다. 실제로 혈관이 손상된 생쥐에게 이번에 만들어진 혈관줄기세포를 주입하면 막히거나 손상된 혈관이 새로 만들어지면서 혈류 흐름이 회복된 것이 관찰됐다.이와 함께 생체조직을 만드는 3D 바이오 프린팅에서는 조직세포 뿐만 아니라 혈관까지 만들어야 하는데 이번에 개발한 혈관줄기세포를 이용하면 혈관을 쉽게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 김정범 교수는 “이번 연구결과는 배아줄기세포나 유도만능줄기세포를 사용했을 때 나타날 수 있는 부작용을 최소화할 수 있는 기술”이라며 “뇌혈관이나 심혈관 질환을 치료할 수 있는 세포치료제를 상용화하기 위해 한 걸음 다가갔다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

요즘 유럽과 미국 상황을 보면 코로나19가 금세 사라질 것 같지는 않습니다. 더군다나 더운 지역에서도 코로나19 확진환자가 나오고 있어 과학자들도 기온, 습도와 코로나19 바이러스의 활성에 대한 확실한 연관성을 밝혀내지 못한 상황입니다. 안타깝지만 날씨가 따뜻해진다고 해서 바이러스의 기세가 꺾일 것이라고 단정하기도 어려울 것 같습니다. 코로나19의 기세가 쉽게 누그러질 것 같지 않다 보니 소셜네트워크서비스(SNS)나 메신저를 통해 ‘코로나19에 걸리지 않는 법’ 등 비슷한 제목들로 갖가지 방법이 공유되곤 합니다. 대개는 과거 증거 중심 의학이 발달하지 않았던 시대에 쓰였던 민간요법들로 과학적 근거가 부족한 것이 많습니다. 얼마 전 경기도 성남의 한 교회에서 신도들의 입에 소금물을 뿌려 코로나19 확진환자를 속출하게 한 황당한 사건도 소금이 살균 효과가 있고 면역력을 키우는 데 도움이 된다는 민간요법적 사고방식 때문입니다. 건강에 도움이 된다는 생각에 죽염이나 천일염을 매일 조금씩 먹는 것도 마찬가지입니다. 재미있는 것은 배울 만큼 배운 사람들도 이런 비과학적 행동을 하는 경우가 많다는 것입니다. 독일 본대학병원 실험면역학연구소, 종양학연구소, 선천면역연구소, 율리우스 막시밀리안 뷔르츠부르크대 시스템면역학연구소, 레겐스부르크 대학병원 미생물학연구소, 에어랑엔 대학병원, 함부르크-에펜도르프의대 메디컬센터, 호주 멜버른대 감염·면역학연구소 공동연구팀은 세계보건기구(WHO) 하루 권장 섭취량인 5g 이상 소금을 섭취하면 오히려 면역 기능이 약해져 병원균에 쉽게 감염된다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 26일자에 발표했습니다. 연구팀은 생후 7~10주 된 암수 생쥐 6마리를 두 그룹으로 나눠 사흘 동안 한쪽엔 저염식을 제공하고 다른 한쪽에는 고염식을 제공했습니다. 소금 섭취량에 따라 사람에게 어떤 변화가 나타나는지 파악하기 위해 연구팀은 20~50세의 건강한 남녀 10명을 두 그룹으로 나눈 뒤 한 그룹에게는 일주일 동안 미네랄 함량이 풍부하다고 알려진 소금을 하루 6g씩 추가 섭취하도록 했습니다. 그 결과 고염식을 섭취한 생쥐들은 병원균에 훨씬 쉽게 감염됐으며 소금을 추가 섭취한 사람들도 면역 기능이 약해지고 체내 염증 수치가 높아지는 것이 관찰됐습니다. 소금을 추가 섭취한 생쥐와 사람의 혈액에서도 과립구의 활동이 둔화해 있는 것이 확인됐습니다. 과립구는 감염성 질병과 외부 물질로부터 신체를 보호하는 면역계 세포인 백혈구의 대부분을 차지하는 물질입니다. 또 연구팀은 생쥐들에게 리스테리아균을 감염시키고 요로감염증을 유발한 뒤 질병의 진행 과정도 살펴봤습니다. 고염식을 섭취한 생쥐들은 그렇지 않은 생쥐들보다 체내 병원균이 100~1000배 더 많이 있었고 치료 기간도 더 길어졌다고 연구진은 밝혔습니다. 한국인들의 하루 소금 섭취량은 WHO 권장 섭취량을 훌쩍 넘는 10~12g이랍니다. 소금이나 설탕은 많이 먹을수록 미각 중추를 둔감하게 해 섭취량이 점점 늘어나 건강을 해치기 십상입니다. 과유불급입니다. 소금은 음식의 맛을 더해주는 조미첨가물일 뿐 면역력을 높이거나 건강에 도움을 주는 만병통치약이 아닙니다. 근거가 부족한 비합리적 방법에 의존하는 것은 과학의 시대, 더군다나 요즘처럼 감염병이 기승을 부리는 때를 버티는 현대인의 올바른 생활태도는 아닌 것 같습니다. edmondy@seoul.co.kr

한국식품연구원(원장 박동준) 천연물대사연구단은 프로바이오틱스 ‘락토바실러스 플란타럼 KF511’ 균주가 담배 연기 등으로 인해 발생하는 호흡기 손상을 막을 수 있음을 확인했다고 18일 밝혔다. 연구팀은 생후 6주 된 수컷 생쥐에게 담배 연기 추출물과 폐조직 손상 물질을 코로 흡입시켜 호흡기를 손상시켰다. 연구팀은 이들 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한쪽은 프로바이오틱스 KF511을 3주 동안 섭취하도록 하고 다른 그룹은 투여하지 않은 뒤 변화를 관찰했다. 그 결과 프로바이오틱스를 섭취한 생쥐들은 염증 유발 단백질이 감소하고 폐조직에서도 섬유화와 기관지 폐쇄 현상이 줄어드는 등 호흡기 손상이 완화된 것이 확인됐다. 연구팀은 KF511 균주의 인체 안전성 검증 실험을 한 뒤 호흡기 건강에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품과 의약품 개발에 돌입할 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr