지난 5일은 세계 최대 콘텐츠 왕국을 건설한 미국 성우 겸 영화감독 월트 디즈니(1901~1966)의 생일이었다. 고향 미 시카고 도심에서 북서쪽으로 8㎞ 떨어진 허모사 지역에서 디즈니 생가 복원식이 열렸다. 그 자리에는 “내 모든 것이 꿈과 생쥐 한 마리로 시작됐다는 것을 늘 기억한다”고 되뇌었던 생전 디즈니의 말처럼 올해 탄생 90년이 된 캐릭터 미키마우스가 리본 커팅을 하며 왕국의 창조자를 추모했다. 1923년 설립된 회사 월트 디즈니는 내년 상반기 총 713억 달러(약 80조원) 규모의 초대형 프로젝트인 21세기폭스의 영화·TV 부문 인수합병(M&A)을 마무리 짓는다. 디즈니는 반독점법에 따른 M&A 선결 조건인 미 정부와 유럽연합(EU)의 승인을 받은 데 이어 미·중 무역전쟁 중 난제로 꼽혔던 중국 정부의 최종 승인도 성사시켰다. 디즈니 왕국이 명실상부 세계 최대 지식재산권(프랜차이즈 캐릭터)을 보유한 엔터테인먼트 제국으로 거듭나는 것이다. 디즈니는 대표 캐릭터인 미키마우스에서 도널드 덕, 곰돌이 푸 그리고 백설공주, 신데렐라, 인어공주, 엘사, 모아나 등 ‘프린세스 브랜드’뿐 아니라 어벤져스 등 마블 시네마틱 유니버스의 히어로 시리즈와 스타워즈 시리즈, 엑스맨 판권까지 모두 거머쥔 전무후무한 기업이 됐다. 올해 글로벌 톱10 흥행 영화에서도 블랙팬서, 어벤져스: 인피니티 워, 인크레더블2 등 디즈니 작품이 5개로 절반을 점유하고 있다. 디즈니는 현재까지 메이저 스튜디오 가운데 10억 달러가 넘는 흥행 기록을 세운 영화 14편을 보유한 깨기 어려운 기록도 갖고 있다. 밥 아이거 디즈니 최고경영자(CEO)는 지난달 투자 콘퍼런스 콜을 통해 넷플릭스 대항마로 신규 스트리밍 서비스 ‘디즈니 플러스’도 내년에 출시할 것이라고 밝혔다. 이 서비스에는 마블, 스타워즈, 폭스의 내셔널 지오그래픽 등의 킬러 콘텐츠가 포함될 것으로 보인다. 앞으로 디즈니의 아성과 물량 공세 판도를 깨기 쉽지 않을 것이라는 전망이 지배적이다. 디즈니는 현재 ABC, ESPN 등 방송부터 픽사, 마블스튜디오, 루커스필름, 스튜디오 지브리 등 메이저 영화사 등을 자회사로 거느리고 있고, 내년부터 21세기폭스도 디즈니 제국에서 한솥밥을 먹는다. 안동환 기자 ipsofacto@seoul.co.kr

에른스트 호프만의 동화 ‘호두까기 인형과 생쥐 대왕’에 디즈니의 상상력을 입힌 ‘호두까기 인형과 4개의 왕국’이 연말 극장가를 찾는다. 풍성한 볼거리로 무장한 영화가 가족 관객의 마음을 사로잡을 수 있을지 주목된다.‘클라라’(매캔지 포이 분)는 크리스마스 이브에 세상을 떠난 엄마의 마지막 선물인 핀 텀블러를 받는다. 알 모양의 핀 텀블러에는 열쇠가 없다. 클라라는 대부 ‘드로셀마이어’(모건 프리먼 분)의 파티에서 황금 실을 따라 신비한 크리스마스 숲에 도착한다. 그곳에서 황금 열쇠를 발견하지만, 생쥐가 이를 훔쳐간다. 생쥐를 쫓던 클라라는 수만 마리의 생쥐가 뭉친 괴물 ‘생쥐 마왕’에게 되레 쫓기다 호두까기 인형인 ‘필립’ 대위의 도움으로 위기에서 탈출한다. 필립 대위는 클라라의 엄마인 ‘마리’가 인형들에게 생명을 불어넣어 준 마법 왕국의 여왕이었음을 알려준다. 마법 왕국에는 네 번째 왕국의 섭정인 ‘마더 진저’(헬렌 미렌 분)가 전쟁을 준비 중이었다. 이를 막으려면 황금 열쇠가 필요하다는 사실을 알게 된 클라라는 마법 왕국 공주로서 필립과 함께 네 번째 왕국으로 향한다. 영화는 원작 동화와 달리 4개의 왕국을 설정하고 음모와 암투, 모험과 전투 등 영화 요소를 십분 살렸다. 무엇보다 비주얼에 상당한 공을 들였다. 각 왕국 섭정이 한자리에 모이는 궁전은 발레 ‘호두까기 인형’이 탄생한 러시아풍으로 구성했다. 클라라를 비롯해 사탕의 왕국 섭정관인 ‘슈가플럼’(키이라 나이틀리 분)이 입은 드레스 등은 18세기 영국 빅토리아 시대의 풍미를 보여 준다. 4개 왕국 역사를 소개하는 발레 신에서는 아메리칸 발레 시어터의 첫 흑인 여성 수석 무용수인 미스티 코플랜드와 18명의 무용수가 참여해 우아함을 더했다. 6만 마리 생쥐가 뭉쳐 2.7ｍ 크기로 역동적으로 움직이는 ‘생쥐 마왕’은 30여명의 컴퓨터그래픽 전문가가 6개월간 매달려 만들었다. 여기에 대형 마더 진저 인형과 양철 병정들과의 전투 역시 볼만하다. 눈길을 끄는 각종 기계 장치를 비롯해 소소한 유머도 곳곳에 잘 배치했다. 다만 ‘권선징악’을 구현하는 방식과 모험을 통해 주인공이 성장한다는 이른바 ‘디즈니 스타일’이 어른들이 보기엔 다소 유치할 수 있다. 아이의 눈높이에 맞춘 서사는 다소 미흡하고, 반전 역시 예상 가능하다. 이런 점을 제쳐 놓고서라도 영화가 보여 주는 화려한 그래픽과 아기자기한 볼거리는 어른이라도 시간 가는 줄 모르게 만든다. 6일 개봉. 전체 관람가. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

현대인의 필수품이라는 스마트폰. 많은 사람들이 아침에 일어나 잠들 때까지 스마트폰을 손에서 떼지 못하는 경우가 많다. 잠들기 전에도 스마트폰으로 이것 저것 검색하다가 밤을 꼴딱 세워 다음날 피곤해 하는 사람들도 있다. 미국 연구진이 잠들기 직전 누워서 스마트폰이나 태블릿PC를 보면 왜 깊이 잠이 들지 못하고 불면에 시달리게 되는지 밝혀냈다. 미국 솔크 생명과학연구소 연구진은 컴퓨터나 스마트폰에서 나오는 빛(청색광)이 망막에 있는 세포들을 자극해 생체리듬을 교란시키면서 불면을 불러일으킨다는 연구결과를 발표했다. 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호(11월 27일자)에 실린 이번 연구결과는 인공조명이 사람의 생체리듬에 어떤 방식으로 악영향을 미치는지를 밝혀낸 첫 번째 연구결과이다. 그동안 야간 인공조명이나 스마트폰에서 나오는 불빛은 여성의 생식능력을 저하시키고 비만을 야기시키고 불면증을 일으킨다는 연구는 그동안 많았다. 인공조명으로 인한 생체리듬 이상은 인지장애, 암, 비만, 당뇨, 대사증후군 등의 원인이 될 수 있지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 망막의 가장 안쪽 층에 빛에 민감한 세포들이 모여있는데 이 세포에 빛이 지속적으로 노출될 경우 멜라놉신이라는 단백질이 지속적으로 만들어진다는 사실을 확인했다. 멜라놉신이 빛을 감지하면 뇌를 각성시키는 것으로 알려졌다. 빛이 10분 이상 지속되면 멜라놉신은 생체리듬을 주변 빛과 일치시키기 위해 수면 조절 호르몬인 ‘멜라토닌’ 생성을 억제한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 멜라놉신을 만드는 세포들은 빛에 반응하는 시간이 더 길어진다는 사실도 밝혀냈다. 잠들기 전에 본 스마트폰에서 나온 청색광이 멜라놉신 생성세포를 자극해 쉽게 잠들지 못하게 한다는 것이다.연구팀은 생쥐 실험으로 아레스틴이라는 단백질이 멜라놉신 세포의 민감성을 차단한다는 사실을 확인했다. 이를 이용해 불면증을 치료하고 불면증으로 인한 편두통도 억제할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 새치다난다 판다 솔크연구소 박사는 “현대인들은 지속적으로 인공조명에 노출돼 있는데 특히 최근 각종 스마트 기기 사용이 늘어나면서 24시간 일주기리듬에 장애를 일으켜 건강에 해로운 결과를 초래한다”라며 “이번 연구는 인공조명으로 인한 불면증 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

350년 전통의 세계적인 과학기술기업 ‘머크’가 시상하는 ‘머크 생명과학상’ 수상자로 한국 연구자가 선정돼 화제다.주인공은 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 이준호(27) 연구원이다. 머크 생명과학상은 박사후연구원(포스트닥터) 3년차 이하 젊은 연구자들을 대상으로 생체물질 분리기술, 식음료 안전, 종양생물학 세 분야에서 우수한 연구자를 선정해 시상하는 제도다. 2016년 제정 이후 아시아인 수상자는 이 연구원이 처음이다. 머크 측은 “이 연구원의 연구는 종양생물학에 대한 이해를 높이는 데 도움을 줬으며 탁월한 연구와 발전을 이뤄냈다”며 “한국인으로 처음 수상하면서 한국 종양생물학의 수준과 우수성을 널리 알리는 계기가 됐을 것”이라고 평했다. 이 연구원은 “기초과학자는 질병의 근본적인 것을 밝혀내 치료제도 만들고 의사들이 병을 고칠 수 있도록 돕는 역할을 한다”며 “생명현상 탐구나 질병원인 규명 같은 좋아하는 연구를 하면서 큰 상까지 받게 돼 기쁘다”고 소감을 밝혔다. 이 연구원이 이번에 수상한 연구 성과는 간암 조직과 ‘톤이비피’(TonEBP)라는 유전자의 상관관계에 대한 것이다. 톤이비피 유전자는 신장에서 소변의 양을 조절하거나 병균에 감염됐을 때 염증을 유발시켜 병균이 확산되는 것을 막는 역할을 한다. 그러나 이 연구원은 간암 환자에게서 톤이비피 유전자가 눈에 띄게 늘어나면서 예후가 나빠진다는 점에 주목했다. 그는 생쥐실험으로 톤이비피 유전자 발현을 억제하면 암 발생이 줄어들고 암세포의 조직도 작아진다는 사실을 확인했다. 또 간암 진행단계에서 톤이비피 유전자가 영향을 주는 또 다른 단백질을 찾아내기도 했다. 톤이비피 유전자 발현량을 측정해 간암의 예후를 예측하고 이를 억제해 간암재발이나 전이를 막을 수 있게 된 것이다. 내년 2월 박사과정 졸업 예정인 이 연구원은 “암세포의 성장·재발·전이 과정에서 다른 세포들과 어떻게 영향을 주고받는지와 관련한 생명현상을 밝혀내는 것이 궁극적 목표”라고 포부를 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포의 확장과 전이에 결정적 역할을 하는 미세혈관을 찾고 항암치료 효과를 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 포스텍 창의IT융합공학과 김철홍 교수팀과 싱가포르 국립바이오이미징컨소시엄(SIBC) 공동연구진은 살아있는 조직의 미세혈관이나 세포의 움직임을 실시간 관찰할 수 있는 광음향현미경(PAM)을 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학분야 국제학술지 ‘저널 오브 바이오포토닉스’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 암세포는 성장하고 전이하기 위해 새로운 혈관을 만든다. 암세포가 만든 혈관은 정상 혈관과는 모양이 다르고 혈관 내 혈액도 암세포의 비정상적 대사기능으로 산소농도가 매우 낮다는 특징을 갖고 있다. 암세포가 만든 혈관을 찾는다면 이를 차단하는 각종 치료제의 효과도 즉시 알 수 있고 약물이 암에 어떤 영향을 미치는지도 상세히 파악할 수 있다. 문제는 살아있는 조직에서 극미세 모세혈관을 찾아내기는 쉽지 않다는 점이다. 연구팀은 광음향 효과에 주목했다. 광음향 효과는 수 나노초 길이의 짧은 빛을 물체에 조사하면 그 빛을 흡수한 물질이 미세한 초음파를 발생하는 현상이다. 연구팀은 이런 초음파를 영상화할 수 있는 PAM을 만들었다.특히 혈관은 빛에 매우 민감하기 때문에 PAM은 육안으로는 구분하기 어려운 작은 미세혈관까지 선명하게 관찰할 수 있다. 연구팀은 뇌종양을 유발시킨 생쥐에게 암세포와 연결된 신생 혈관을 억제하는 약물을 투여한 다음 광음향 영상기술을 이용해 관찰했다. 그 결과 약물에 의해 암세포가 만든 혈관이 억제되고 회복되는 모습을 정밀하게 관찰하는데 성공했다. 김철홍 교수는 “이번 연구결과는 약물의 효과를 검증할 수 있는 새로운 방법으로 암치료를 위한 신약개발에 큰 도움이 될 것”이라며 “우선 암이나 뇌종양 같은 다양한 질병의 보다 상세한 병리학적 분석이 가능해질 것으로 기대된다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국의 한 유튜버가 세계에서 가장 매운 고추로 알려진 캐롤라이나 리퍼를 쥐에게 먹이는 동영상을 공개했다. 션 우즈라는 이름의 이 유튜버가 쥐에게 먹인 캐롤라이나 리퍼 페퍼는 청양고추보다 200배 매운 것으로 알려져 있다. 올해 4월 매운 고추 먹기대회에서 이 고추를 먹은 30대 미국 남성이 급심한 두통과 탈수 증상을 호소하며 병원신세를 지기도 했을 정도로 치명적인 맵기를 자랑하는 고추가 바로 캐롤라이나 리퍼 페퍼다. 유튜버인 우즈는 카메라가 설치된 투명한 상자를 만든 뒤 이를 자신의 뒷마당에 두고 쥐들을 유혹했다. 상자 안에는 쥐의 후각을 자극시킬 미끼인 해바라기 씨앗과 캐롤라이나 리퍼 페퍼를 갈아 놓은 가루가 함께 섞여 있었다. 미끼 냄새를 맡고 달려온 생쥐와 쥐(생쥐보다 몸집이 크고 꼬리가 긴 설치류)는 곧바로 캐롤라이나 리퍼 페퍼 가루를 먹어치우기 시작했다. 매운 맛에 고통스러워하거나 놀라는 듯한 설치류를 찾아보기 어려웠다는 것이 우즈의 설명이다. 우즈는 “시간이 흐른 뒤 상자로 가보니 갈아놓은 캐롤라이나 리퍼 페퍼 가루와 해바라기 씨앗이 모조리 사라진 후였다”면서 “이들 설치류는 세계에서 가장 매운 고추를 먹고 난 후에도 즐겁게 먹이 주위를 돌며 놀고 있었다”고 설명했다. 이어 “세계에서 가장 매운 고추도 쥐들을 집에서 내쫓는데에는 그다지 도움이 되지 않는다”면서 “쥐와 달리 나는 고추를 약간 먹고 난 뒤 계속되는 기침으로 고통스러울 정도였다”고 덧붙였다. 실제로 쥐가 매운 맛을 잘 느끼지 못하는 것인지에 대해서는 알려진 바가 없지만, 쥐에게도 사람과 같은 미뢰(미각 세포의 집합체)가 존재하며 다양한 맛을 느낄 수 있다는 사실은 익히 알려져 있다. 2014년 미국 컬럼비아대학 연구진은 쥐의 뇌에 있는 미각 세포가 활성화되면 형광으로 표시되도록 장치를 한 뒤 5가지 맛의 화학물질을 각각 공급하고 뇌의 변화를 살폈다. 그 결과 혀 전체에 고르게 흩어져 있는 약 8000개의 미뢰는 5가지 맛을 모두 느낄 수 있는 것으로 나타났다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난주 미국 샌디에이고에서 열린 연례 뇌과학회 행사에 2만 8000여명의 뇌과학자가 초청됐다. 첫 연자는 놀랍게도 미국의 재즈 기타리스트이자 작곡가인 팻 메스니였다. 그래미상을 20번 수상했고 10개 부문을 석권한 유일한 음악가다. 자칭 ‘전문 즉흥음악 연주가’로 전 세계를 다니며 음악을 연주해 왔다.그는 언어, 인종, 지역을 초월해 비슷한 반응을 일으키는 것이 ‘음악의 힘’이라고 했다. 즐거운 음악은 누가 들어도 즐겁고, 슬픈 음악은 누가 들어도 슬프다는 이야기다. 음악을 뇌과학으로 논한다는 것은 어불성설일 수 있겠으나 음악이 어떻게 우리의 마음을 움직이는지는 궁금한 주제다. 음악은 소리로 이뤄져 있다. 특정 주파수 소리는 같은 주파수의 뇌파 반응을 일으킨다. 이 반응은 ‘청성 안정상태 반응’이라고 한다. 특히 40헤르츠(㎐)의 소리에 강한 뇌 반응을 보인다. 40㎐의 청성 안정상태 반응을 반복적으로 유도해 알츠하이머병 생쥐에서 독성 물질인 ‘아밀로이드 베타’를 줄일 수 있다는 필자의 최근 연구결과도 이번 뇌과학회에서 발표됐다. 음악이 아닌 단순한 소리 자극만으로도 뇌 변화를 일으킬 수 있는 것이다. 좀더 복잡한 형태의 소리 자극으로 ‘화음’이 있다. 단일 주파수 소리가 뇌 반응을 유발한다면 복합적인 주파수는 더 복잡한 뇌 반응을 유발하지 않을까. 일반적으로 ‘장조’ 화음은 밝고 행복한 분위기를 유발하고 ‘단조’ 화음은 슬프고 장엄한 분위기를 유발한다. 캐런 펠러슨 덴마크 아르후스대병원 교수가 장·단조와 불협화음을 들려주면서 기능적 뇌 자기공명영상(MRI) 검사를 시행하자 편도체, 뇌간, 소뇌 등의 반응이 단조에서 더 강하게 나타났다. 단순히 화음을 듣는 것만으로도 감정 영역의 신경신호 처리가 일어난다는 것을 시사한다. 멜로디가 어떻게 감성을 울리는지는 분명치 않다. 다만 뇌는 음이 맞지 않는 멜로디를 자동으로 감지하는 능력이 있다. 엘비라 브라티코 핀란드 헬싱키대 박사는 뇌파를 측정하면서 6초짜리 멜로디를 40가지 정도 들려줬다. 그중 10개는 음정이 맞지 않는 음이 포함된 멜로디였다. 놀랍게도 음악에 집중하지 않는 상태에서도 뇌는 불안정한 음에 정확히 이상 반응을 보였다. 특히 12음계에 없는 불안정한 음이 나올 때 더 민감하게 반응했다. 팻 메스니와 같은 즉흥 연주가의 뇌는 어떨까. 찰스 림브 샌프란시스코 캘리포니아주립대 교수는 전문 재즈 연주자가 키보드로 즉흥 연주를 하는 동안 기능적 뇌 MRI 검사를 시행했다. 그 결과 사고, 행동을 모니터링하는 외측 전전두엽은 활성이 떨어지고 자기표현과 연관된 내측 전전두엽 활성도가 높아졌다. 음악은 인류 역사와 함께해 온 중요한 문화 현상인 동시에 인류가 스스로의 뇌를 감성적으로 정화시키고 발전시키는 데 활용한 도구인지도 모르겠다. 음악, 소리 자극에 대한 뇌과학을 통해 뇌에 대한 이해를 높이고 뇌 건강에 도움이 되는 방법을 찾게 되길 기대한다.

정말 말문이 막힐 때 흔히 쓰는 말인, ‘세상에나 세상에나’다. 상상조차 하기 싫은 끔찍한 일이 중국의 한 레스토랑에서 벌어졌다. 전골 음식 속에 죽어 있는 생쥐가 발견된 것이다.　맛있는 음식을 먹으려고 찾았던 사람들은 그날을 끔찍했던 악몽으로 기억 속에 남을 거 같다. 이 소식을 지난 6일 뉴스플레어 등 여러 외신이 전했다.　지난 4일(현지시각) 중국 남서부 중앙직할시인 충칭(Chongqing)시의 한 음식점. 식당을 찾은 고객 중 한 사람이 주문한 음식이 담긴 커다란 냄비에서 큰 젓가락으로 뭔가를 꺼내 보인다. 바로 죽은 새끼 쥐다. 끔찍한 일을 겪은 손님들은 곧 평상심을 되찾고 ‘확실한 증거’를 카메라에 담기 시작한다. 친절한 설명은 필수다.　네 명의 손님들이 냄비 속 죽은 새끼 쥐를 주인에게 보여주자 돌아온 주인의 반응은 더욱 가관이었다고 한다. 주인은 “만일 먹은 음식으로 몸이 아프게 될 때 그때 자신을 찾아오라”고 했다는 것이다.　현지 소식에 따르면 관할 당국이 이 식당을 조사중에 있다고 한다.　사진 영상=뉴스WTF/유튜브　영상팀 seoultv@seoul.co.kr

기초과학연구원(IBS) 소속 외국인 부부연구자가 암세포가 다른 조직으로 전이할 때 메커니즘을 수학적으로 풀어내 주목받고 있다. 주인공은 IBS 첨단연성물질연구단 바르토슈 그쥐보프스키 그룹리더와 크리스티아나 칸델 그쥐보프스카 연구위원. 이들은 울산과학기술원(UNIST)에서 자연과학부 특훈교수와 생명과학부 겸임교수로 재직 중이다. 이들은 미국 노스웨스턴대, 텍사스대 MD앤더슨 암센터, 네덜란드 라드바우드대 의대, 폴란드 국립과학원 분자물리학연구소, 아담미치키에비치 대학, 일본 아이치공과대 국제공동연구팀은 전이 암세포가 하이에나, 늑대, 표범 같은 포식자가 먹이를 찾을 때처럼 움직이는 ‘레비워크’ 방식으로 움직인다는 사실을 통계적으로 규명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 레비 워크(Levy walk)는 포식자가 먹이를 찾을 때 무작위로 움직이는 것 같지만 한 지역에서 짧은 이동을 여러 번 한 다음 다른 먼 지역으로 이동한다는 것인데 이 규칙성을 처음 밝혀낸 프랑스 수학자 폴 레비의 이름을 딴 것이다. 실제로 상어가 먹잇감을 잡을 때나 꿀벌이 꿀을 찾아다닐 때도 이런 레비 워크 패턴을 따라 움직이는 것으로 알려졌다. 전이 암세포는 전이되지 않는 암세포에 비해 빠르게 확산되고 방향성이 있을 것으로 알려져 있었지만 정확히 어떤 형태로 이동하는지 파악하기가 쉽지 않았다. 연구팀은 전이암세포를 이용한 실험을 기존 2차원에서 실시하던 연구방법과는 달리 1차원으로 단순화시켰다. 연구팀은 세포가 앞뒤로 움직일 수 있는 선을 유리 평면에 만든 다음 전립선암, 유방암, 피부암의 전이세포와 비전이세포 총 6종류의 세포를 16시간 동안 추적 조사했다. 연구팀은 이런 방식으로 세포당 5000~2만개의 위치 데이터를 얻을 수 있었다. 이 데이터를 수학적 모델에 적용해 분석한 결과 전이 암세포는 비전이암세포와 달리 레비워크 방식으로 움직인다는 사실을 확인했다.연구팀은 실제 생체 내에 있는 암세포에서도 레비워크 방식으로 움직이는지 확인하기 위해 생쥐에게 피부암인 흑색종을 유발시킨 다음 고해상도 현미경을 이용해 전이 암세포와 비전이 암세포의 이동을 관찰했다. 그 결과 전이 암세포는 생체 내에서도 레비워크 방식으로 움직이는 것을 재확인할 수 있었다. 생물학 실험을 맡은 그쥐보프스카 연구위원은 “이번 연구결과로 비전이 암세포는 확산운동을 하지만 전이 암세포는 레비워크 방식으로 움직여 다른 조직으로 정확히 이동해 암세포를 확산시킨다는 것을 확인했다”고 설명했다. 교신저자로 이번 연구를 총괄한 그쥐보프스키 교수는 “세포 움직임을 수정하는 RNA 기술과 이를 관찰하는 통계물리학을 결합시켜 세포를 조정할 수 있는 때가 올 것”이라며 “이번 연구는 암 전이의 원리를 이론적으로 밝혀냄으로써 전이를 막는 기술 개발에 도움이 될 것으로 보인다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전 세계 성인이 1대씩은 갖고 있다는 휴대전화가 남성에게 특히 유해하다는 사실이 밝혀졌다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립독성학프로그램(NPT) 연구진에 따르면 2G, 3G 휴대전화에서 특히 많이 발생하는 라디오파 방사선(RFR)에 지속적으로 노출된 수컷 집쥐(rat)의 경우 심장암이 발생할 수 있다는 명백한 증거가 발견됐다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 1999년 미국 식품의약청(FDA)으로부터 의뢰받은 휴대전화 전자파 유해성에 여부에 대한 실험 보고서이다. 이번 연구결과는 지난 2월 연구결과 초안이 나온 뒤 3월 외부 과학자의 검토를 거쳐 이번에 발표된 것이다. 이번 연구 역시 생쥐 같은 설치류 동물에 대한 휴대전화 전자파 유해성을 입증하기는 했지만 인체 유해성에 대해서는 명확히 언급하고 있지 않아 논란이 끊이지 않을 것으로 예상된다. 연구팀은 RFR에 대한 실험을 위해 특별한 형태의 실험 챔버에 넣은 뒤 암컷 집쥐와 생쥐는 물론 수컷 집쥐, 생쥐를 대상으로 했다. RFR은 10분 간격으로 매일 9시간 이상 2년 이상 노출시켰다. RFR 강도는 집쥐의 경우는 1㎏당 1.5~6W(와트), 생쥐는 1㎏당 2.5~10W으로 정했다. 임신한 암컷 생쥐와 집쥐에게도 똑같은 정도의 RFR을 노출시켜 태아에 대한 영향도 살펴봤다. 그 결과 암컷들에 대해서는 특별한 영향이 나타나지 않았지만 수컷 집쥐에 대해서는 심장암은 확실히 나타났으며 뇌와 부신쪽에서도 종양이 유발시킬 수 있다는 것이 확인됐다. 그런데 연구에서는 의외로 수컷 생쥐와 집쥐들이 전자파에 노출되면서 늙은 수컷 쥐들에게서 만성신장질환 증상이 줄어들고 수명이 늘어나는 것도 관찰됐다. 이번 연구에는 현재 많이 활용되는 와이파이나 4G에서 나오는 RFR과 앞으로 사용될 5G에 대한 RFR에 대한 것은 제외돼 있다. 또 이번 연구에서는 암 유발 여부만 관찰됐지만 DNA 손상 같은 세포손상에 대해서는 추가적 연구가 필요하다고 연구진은 지적했다. NTP 선임연구원 존 부처 박사는 “이번 연구에 사용된 노출은 휴대전화를 사용할 때 인간이 경험하는 노출과 직접 비교하기 어렵다는 문제가 있어 연구결과의 의미에 대해 확실히 언급하기 어려운 것이 사실”이라면서 “실험에 동원된 집쥐와 생쥐는 온몸에 고주파 복사의 영향을 받았지만 사람은 휴대전화를 귀에 대고 있거나 주머니에 넣고 있기 때문에 일부 조직에만 영향을 미칠 수 있다는 것을 고려하는 것이 필요하다”고 설명했다.부처 박사는 “이번 연구에서 2G와 3G 네트워크를 활용한 것은 연구를 시작하던 당시 사용 표준이었기 때문”이라며 “현재까지는 RFR에 노출된 동물의 건강 영향에 대한 가장 포괄적 연구결과라는 것은 확실하며 고주파 방사선이 종양을 유발하는 원인이라는 점에 대해서는 외부 전문가들 모두 동의했다”고 강조했다. 한편 지난해 12월 미국 연구진은 18세 이상 임산부 913명을 대상으로 와이파이에서 방출되는 자기장 비이온화 방사선 노출이 지나치면 유산위험을 높인다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 휴대전화의 전자파가 남성의 정자 감소에도 심각한 영향을 미쳐 불임의 원인이 될 수 있다고 연구결과도 발표됐다. 이에 전문가들은 잠깐 동안 휴대전화를 사용하는 것은 문제가 없지만 오랜 시간 통화할 경우는 이어폰이나 휴대전화의 전자파 영향을 최소화할 수 있는 방법을 찾아야 한다고 조언했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

단백질은 생명체 작동에 있어서 필수적인 단위이다. 단백질 생산을 위해서는 DNA와 RNA의 유기적 조정이 필요하다. RNA는 무수한 종류의 단백질을 만들 때 직접 작용하는 고분자 화합물이고 DNA는 RNA의 작용을 조절하는 역할을 한다. 즉 RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성하는 역할을 하는 물질이다. 최근 중국과 미국 연구자들이 RNA의 변화가 기억과 학습에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 시카고대 화학과, 생화학·분자생물학과, 신경생물학과, 생물물리역학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 상하이공대 생명과학공학부, 저장대 실험동물센터, 화둥사범대 생명과학부, 난징의대 공동연구팀은 mRNA(메신저RNA)의 화학적 변형 형태인 N6-메틸아데노신(m6A)을 인식하는 특정 단백질이 학습과 기억 형성 과정에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지난달 31일자에 실렸다. 후성유전학(epigenetics)은 DNA나 RNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에서 외부 또는 환경적 요인으로 인해 화학적 변형만으로도 유전자 발현 상태가 달라지는 것을 연구하는 학문이다. 분자적 수준에서 정확히 이해되고 있지는 않지만 DNA 메틸화와 히스톤 단백질의 변형이 원인으로 알려져 있다. 실제로 후성유전학적 변화는 면역계 반응, 신경계 발달, 암, 비만 등 다양한 생물학적 과정에 영향을 미치는 것으로 이해되고 있다. DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 메신저RNA(mRNA)이다. 포유류의 mRNA에 있어서 가장 일반적인 변형은 m6A으로 신경계에 널리 퍼져 있으면서 신경기능 일부를 조정하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 m6A를 인식하는 ‘Ythdf1’이라는 단백질이 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다. 연구팀은 3세대 유전자 가위기술인 크리스퍼-캐스9을 이용해 생쥐에게서 Ythdf1 단백질을 제거한 뒤 학습과 기억 실험을 했다. 연구팀은 Ythdf1 단백질이 완전히 제거된 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 미로 찾기와 수영 측정, 특정 소리와 함께 전기충격을 가한 뒤 청각 공포기억을 측정했다. 그 결과 Ythdf1 단백질이 제거된 생쥐는 미로찾기는 물론 청각공포 체험을 여러 번 반복시켜도 기억을 하지 못하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 생쥐에게 Ythdf1 단백질을 주입해 다시 똑같은 실험을 한 결과 기억력과 학습 과제 수행 능력이 향상되는 것을 확인했다. RNA 변형 단백질이 기억과 학습능력 향상에 도움을 준다는 설명이다. 송홍준 펜실베니아대 의대 신경과학과 교수는 이번 연구는 유전자 번역 과정이 변화될 경우 신경자극이 어떻게 반응하는지를 보여주는 흥미로운 발견”이라며 “m6A 변형은 학습과 기억 뿐만 아니라 면역계에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 만큼 다른 자극에 미치는 영향까지 추가적 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

찬 바람이 불면서 병원에는 독감예방접종을 받으라는 안내문이 붙는다. 독감에 취약한 12세까지 어린이와 만 65세 이상 어르신을 대상으로는 국가에서 독감백신을 무료 접종하고 있다. 물론 독감 예방접종을 받는다고 해서 독감에 걸리지 않는 것은 아니다. 매년 여름 세계보건기구(WHO)는 해마다 그 해에 유행될 것으로 예상되는 표준 독감바이러스주를 공표한다. 이에 따라 독감백신 제조사는 표준 독감바이러스주를 포함시켜 백신을 만든다. 문제는 그 해에 유행하는 독감바이러스와 백신 바이러스주가 일치하면 예방효과가 높지만 그렇지 않으면 백신효과가 떨어진다. 이는 모든 형태의 독감 바이러스를 막을 수 없기 때문이다. 그런데 모든 종류의 독감 바이러스를 막을 수 있는 백신 개발이 동물실험에 성공해 이목을 끌고 있다. 더군다나 주사 형태가 아니라 코 속에 뿌리기만 하면 되는 간단한 방식이기 때문에 더욱 관심이 높아지고 있다. 미국 스크립스생물학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 홍콩대 보건대와 다국적 제약사 얀센의 미국 연구개발(R&D)센터, 네덜란드 백신 및 예방센터, 벨기에 정량과학센터, 벨기에 감염질병센터 공동연구팀은 남미에 사는 낙타과 동물인 ‘라마’에게서 추출한 항체로 만든 분무제가 모든 독감 바이러스를 막아준다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 2일자에 발표했다. 바이러스성 질병들은 대부분 복잡 다변한 변이성 때문에 예방 백신을 만들기가 쉽지 않다. 연구팀은 라마에게서 얻은 네 개의 항체와 한 개의 무해한 바이러스를 혼합해 만든 스프레이형 백신이 모든 독감 바이러스를 막을 수 있을 것이라는 연구결과를 발표했다. 특히 생쥐를 대상으로 한 1차 동물실험 결과 인간을 감염시키는 모든 독감 바이러스를 예방해주는 것으로 확인됐다. 연구팀은 범용 백신을 만들기 위해 3개의 상이한 독감바이러스와 2개의 독감 표면단백질이 포함된 백신을 라마에게 접종했다. 연구팀은 독감 바이러스를 주입받은 라마가 만들어 낸 네 개 종류의 항체를 수확한 뒤 이를 하나의 분자로 결합시켰다. 이렇게 만들어진 항체 분자를 유전자 실험에서 흔히 사용하는 인체에 무해한 아데노부속바이러스(AAV)에 탑재시킨 뒤 일단 시험관 내 감염실험을 실시했다. 그 결과 사람을 감염시키는 A, B형에 해당하는 60여가지 독감 바이러스를 막는 효과가 확인됐다. 그 다음 연구팀은 생쥐에게 범용 백신을 주사하거나 코에 분무하는 방식으로 접종한 뒤 독감 바이러스에 대한 반응을 확인했다. 동물실험에서도 사람을 감염시키는 거의 모든 종류의 독감에 예방 효과가 있다는 사실을 확인했다. 또 코에 분무하거나 주사접종 방식 모두 차이를 보이지 않고 똑같이 예방효과가 있는 것으로 나타났다. 이언 윌슨 스크립스연구소 통합구조·전산생물학부 교수는 “이번 기술은 독감 유행철마다 예상바이러스에 맞춰 주문 생산하는 기존 백신보다 범용성을 갖기 때문에 대규모로 비축될 수 있다는 장점이 있다”라며 “기존 백신의 예방효과가 상대적으로 낮은 노약자들이나 주사에 대해 거부감이 있는 사람들에게 도움이 될 것”이라고 설명했다. 면역학자들은 이번 연구결과에 대해 “인간을 대상으로 한 임상시험에 앞서 많은 실험과정이 필요하지만 범용 백신 개발이라는 차원에서 주목할만한 연구”라는 평가를 내놓으며 환영하는 분위기이다. 그러나 한편에서는 인간에 대한 임상시험을 통과하기가 쉽지 않을 것이라는 예측을 내놓기도 했다. 독감바이러스 전문가인 제임스 크로 미국 밴더빌트대 교수는 “라마에서 유래한 단백질을 변형시킨 백신이기 때문에 인간 면역계에서는 이를 이물질로 보고 항체를 형성할 가능성을 배제할 수 없다”며 “백신에 대해 인체에서 항체를 만들어 낼 경우 어떤 증상이 나타날지 아직 모르기 때문에 동물 바이러스를 이용해 독감을 예방하는 이번 기술은 규제당국의 까다로운 심사를 넘기가 쉽지 않을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 세포까지 항암제를 손실없이 갖고 이동한 뒤 정확히 치료하는 일종의 ‘나노 항암제 폭탄’ 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형, 김채규 교수와 생명과학부 강세병 교수 공동연구팀은 항암제를 암세포까지 손실없이 이동시켜 정확히 치료할 수 있는 약물 전달체 플랫폼 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1일자에 실렸다. 약물 전달체는 치료제를 담아 표적으로 삼은 세포에 전달하는 물질이다. 나노기술을 이용한 약물 전달체는 지금까지도 많이 개발됐지만 실제 치료효과는 기대만큼 크지 않았다. 나노 약물 전달체를 암이 생긴 생쥐에게 주사했을 때 100개 중 7개 정도만 암세포로 도달한다는 연구결과들이 보고된 것만 봐도 알 수 있다. 이런 낮은 효율은 ‘단백질 코로나 현상’ 때문이다. 단백질 코로나 물질은 일단 나노 전달체를 주입하면 몸 속에 있는 수많은 단백질이 약물 전달체에 달라붙으면서 움직임이 둔해져 암세포에 도달하기도 어렵고 도달한 다음에도 약물을 내보내기 어려워지고 심지어는 다른 정상적인 조직에 영향을 미쳐 독성이 생기는 부작용까지 보이기도 한다. 연구팀은 체내 다른 단백질들과는 상호작용을 하지 않는 부분과 특정 유전자 서열에 따라 달라 붇는 기능성 부분으로 이뤄지는 재조합 단백질을 만들었다. 항암 나노입자를 이 재조합 단백질로 둘러싸 다른 단백질과는 결합하지 않는 대신 암 조직까지 정확히 찾아갈 수 있도록 한 것이다.연구팀은 실제 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 생체와 유사한 실험환경을 만들어 재조합 단백질 결합 나노항암제를 담가두고 관찰하면서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했다. 그 결과 단백질 보호막이 외부 단백질을 효과적으로 막아 기존 나노항암제보다 효율이 10배 이상 높아진 것으로 확인됐다. 이와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 새로운 나노단백질 항암제 폭탄을 주입한 결과 기존 약물 전달체보다 암세포를 더 잘 공격하면서도 나노물질이 정상 조직에 쌓여 드러내는 ‘나노 독성’도 적은 것으로 밝혀졌다. 유자형 자연과학부 교수는 “이번 연구결과는 새로운 포적 지향형 약물 전달 시스템 원천기술을 확보했다는 의미를 갖고 암 치료 뿐만 아니라 다양한 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로 재조합 단백질 설계를 다르게 하며 다양한 역할을 수행할 플랫폼을 개발할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

TV나 라디오의 육아상담, 가정상담 코너에는 간혹 남편들이 ‘아내가 아이를 낳은 뒤 연애시절처럼 자신에게 관심을 가져주지 않는다’는 불평불만(?)의 사연을 보내오는 경우가 있다. 육아에 지친 아내에게 아이말고 자신에게도 관심을 가져달라고 하는 요구가 무리이고 아내와 집안일을 분담하면서 자연스럽게 다시 관계를 회복할 수 있다는 결론이 대부분이다. 그런데 일본과 미국 생물학자들이 남편, 아내, 아이 3각 관계 속에서 아내가 남편에게 관심을 갖지 않는 것은 단순히 심리적 무게감 때문만이 아니라 생물학적 요인도 있다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 바로 아기에게서 분비되는 페로몬이 엄마의 성적 본능을 억제시킨다는 것이다. 일본 도쿄대 농업및생명과학대학원, 이화학연구소(RIKEN) 뇌과학센터, RIKEN 바이오시스템 역학연구센터, 미국 하버드대 의대 세포생물학과 공동연구팀은 생쥐실험을 통해 새끼와 엄마 생쥐간에 페로몬으로 소통을 하며 새끼 생쥐가 분비하는 페로몬은 엄마의 리비도를 억제하는 효과가 있다고 29일 밝혔다. 리비도(Libido)는 정신분석학자인 프로이트가 제시한 개념으로 성(性)본능을 의미하며 인간이 태어날 때부터 갖추고 있는 본능에너지를 말한다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자(현지시간)에 실렸다. 연구팀은 아기 생쥐와 함께 있는 엄마 생쥐들이 아빠 생쥐들과 일정 기간 동안 짝짓기하는 것을 거부하는 것을 관찰하고 그 원인을 추적했다. 아기 생쥐들에게서는 ‘외분비선 분비 펩타이드22’(ESP22)라는 무색 무취의 페로몬이 나오는데 특히 새끼들의 눈물 속에 많이 포함돼 있다는 사실을 확인했다.연구팀은 출산하지 않거나 짝짓기를 하지 않은 암컷 생쥐들에게 ESP22를 노출시킨 결과 수컷 생쥐들과 짝짓기를 거부하는 것을 관찰했다. 연구팀은 지난 2010년에 수컷 생쥐 눈물에 포함된 ESP1이라는 페로몬이 암컷 생쥐의 성충동을 유발시킨다는 사실을 발표한 바 있다. 연구팀은 ESP22와 ESP1에 암컷 생쥐를 동시에 노출시켜본 결과 ESP22가 ESP1을 압도해 성충동을 억제한다는 사실을 새로 확인했다. 연구팀 관계자는 “새끼가 여러 마리일 경우 진화생물학적으로 한정된 자원을 경쟁해야 하는 상황이 벌어지게 된다”며 “새끼 생쥐의 눈물에 포함된 ESP22는 엄마의 성충동을 억제함으로써 자원을 놓고 경쟁할 수 있는 형제, 자매 숫자를 줄이려는 자연의 선택으로 봐야할 것”이라고 해석했다. 연구팀은 각종 질병을 옮기는 시궁쥐와 같은 쥐들을 없애는데 눈물에서 나오는 페로몬을 사용함으로써 개체를 줄여나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 토우하라 카주시게 도쿄대 응용생화학과 교수는 “페로몬이라는 호르몬 자체는 동물의 종(種)마다 특이적 성질을 갖고 있어 다르게 작용하기 때문에 이번에 나온 생쥐 실험결과를 사람에게 직접 적용해 설명하는 것은 쉽지 않다”라면서도 “페로몬과 다른 여러 종류의 화학신호에 동시에 노출되는 자연 환경에서 뇌가 어떻게 특정 페로몬에 대해 인식하고 반응하는지를 보여준 연구로 페로몬이 사람에게도 특정 행동을 유발케 하는 것은 분명할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 들어 주의력결핍 및 과잉 행동장애(ADHD), 분노조절장애 등에 시달리는 사람들이 늘고 있다. 또 충동성으로 인한 각종 분노 범죄나 약물 중독 같은 일도 적지 않다. 많은 학자들은 이런 일의 근원을 찾는 데 몰두하는 가운데 국내 연구진이 이런 충동성 행동을 조절하는 신경회로를 처음으로 발견하는 데 성공했다. 고려대 생명과학과 백자현 교수팀은 동기, 학습, 감정에 관여하는 뇌의 편도체에서 도파민 관련 신경세포를 특이적으로 활성화시켜 충동성이 조절되는 것을 관찰했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호(22일자)에 실렸다. 충동성은 심사숙고라는 과정 없이 결과에 대해 생각하지 않은 채 기분에 따라 즉각적으로 행동하려는 것으로 정의된다. 충동성이 심해질 경우 중독관련 질환, 인격장애, 충동조절장애 같은 여러 종류의 정신질환으로 이어질 수 있다. 실제로 한국의 경우 ADHD는 2010~2013년 3년 동안 3배 가까이 증가했고 미국에서도 최근 15년 동안 3배가량 증가했다. 또 국내에서는 분노조절장애로 진료받은 환자는 2015년 5390명, 2016년 5920명, 2017년 5986명에 이르는 것으로 나타났다. 연구팀은 유전자 조작 생쥐와 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절하는 광유전학 방법을 이용해 뇌의 어떤 부위에서 충동적 행동을 조절하는지 분석했다. 그 결과 D2 도파민 수용체가 충동성 조절에 핵심역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 도파민은 뇌신경세포의 흥분 전달물질로 운동, 인지, 동기 부여에 영향을 줘 D1~D5까지 다섯 종류가 있다. 실제로 생쥐실험을 통해 D2형 도파민 수용체가 부족한 생쥐는 충동적 행동이 증가한다는 것을 확인했다. 반면 도파민 관련 신경세포를 활성화시키면 D2형 도파민 수용체가 활발해져 충동적 행동이 70% 정도 감소된다는 것을 발견했다. 백자현 교수는 “이번 연구는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 충동성 조절 신경회로를 규명했다는데 의미가 있다”며 “자기통제능력의 결여로 인한 중독, 인격장애, 분노조절 장애 같은 현대 사회에서 특이하게 나타나는 각종 정신질환의 치료 타겟을 정하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 비만이나 당뇨를 유발시키는 것으로 알려진 단백질이 간염, 간경화나 간암을 유발시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 박지영 교수팀은 엔도트로핀(ETP)라는 단백질이 간 조직의 미세환경을 변화시켜 만성 간질환을 일으키고 간암까지 유발시킬 수 있다는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘병리학’ 최신호에 실렸다. 엔도트로핀 단백질은 비만한 사람의 지방세포에서 많이 만들어지며 유방암 전이와 항암제 내성 뿐만 아니라 당뇨환자의 합병증 원인으로 알려져 있다. 연구팀은 간암환자들의 간조직을 조사한 결과 엔도트로핀이 많을 경우 환자의 생존율이 떨어지고 예후도 좋지 않다는 것을 발견했다. 이에 생쥐의 간에 엔도트로핀이 많이 만들어지도록 하자 간암이 발생한다는 것을 확인했다. 연구팀은 엔도트로핀이 간 손상이 진행되는 과정에서 간세포와 비(非)간세포의 상호작용에서 중요한 역할을 한다는 것을 알아냈다. 즉 엔도트로핀에서 만들어 내는 신호가 간세포를 죽게 만들고 죽은 간세포에서 나온 물질이 비간세포와 상호작용하면서 염증을 유발시키고 간 조직을 딱딱하게 경화시킨다는 것이다. 엔도트로핀 증가-세포사멸-염증 유발-섬유화라는 과정이 이어지면서 만성 간질환과 간암을 유발시킨다는 설명이다. 박지영 교수는 “이번 연구에서는 엔도트로핀이 만성 간질환의 원인으로 작용한다는 사실을 밝혀내 엔도트로핀 활성을 억제할 경우 간질환 치료에도 도움이 될 수 있음을 보여줬다”라며 “엔도트로핀은 세포 밖에 존재하는 물질이기 때문에 혈액검사로도 쉽게 파악할 수 있으며 이번 연구를 바탕으로 환자에게 적용가능한 치료용 항체와 약물 개발을 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가마솥에 들어간 듯한 무더운 여름이 지나고 아침, 저녁으로 옷 속을 파고 드는 서늘한 기운에 소스라치게 놀라게 됩니다. 이틀 전은 24절기 중 서리가 내리기 시작하고 단풍이 짙어진다는 상강(霜降)이었습니다. 쾌청한 날씨는 계속되지만 밤 기온은 점점 낮아지기 시작하는, 계절상으로는 늦가을에 접어들었다는 신호이기도 합니다.추운 겨울이 한 걸음씩 소리없이 다가오고 있지만 요즘은 그야말로 바깥 운동하기에 최적의 날씨입니다. 운동의 장점과 효과는 귀에 못이 박이도록 들었지만 저를 포함해 많은 현대인들이 실천해 옮기지는 못하고 있습니다. 규칙적인 운동은 신체 각 부위의 근육을 발달시켜 모세혈관의 밀도를 높이고 심장 용량과 크기를 증가시킬 뿐만 아니라 폐활량도 늘려줍니다. 신진대사가 활발해지면서 당뇨 같은 성인질환을 예방해주고 피로에 대한 내성도 키워주지요. 여기에 인간의 공격 본능과 외부 환경에서 오는 각종 스트레스를 해소시켜 마음까지 편안하게 해줍니다. 최근 미국 연구진이 운동이 운동을 하는 본인의 신체적, 정신적 건강에 도움을 줄 뿐만 아니라 자손들의 건강에도 긍정적 영향을 미친다는 후성유전학 연구 결과를 발표해 주목받고 있습니다. 미국 오하이오주립대 의대, 매사추세츠대 의대, 조슬린당뇨센터, 하버드대 의대 부설 브리검여성병원 공동연구팀은 운동을 하는 수컷 쥐들이 기운 없이 축 처져 있는 쥐들보다 건강한 새끼를 낳고 새끼들이 튼튼하게 성장한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이번 연구 결과는 미국당뇨학회에서 발행하는 국제학술지 ‘당뇨’ 22일자에 실렸습니다. 임신 중에 비만에 시달린 여성에게서 태어난 아이들이 성인이 됐을 때 비만이나 심혈관 질환에 걸리기 쉽다거나 고지방식을 즐기는 수컷 쥐의 자식들에게서 2형 당뇨병의 증상이 나타난다든지 등 부모의 나쁜 식습관이나 건강상태가 자손에 영향을 준다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그렇지만 이번처럼 부모의 긍정적 생활습관이 자식들의 건강 유지에 도움을 준다는 연구는 찾아보기 쉽지 않습니다. 연구팀은 수컷 생쥐들을 두 집단으로 3주 동안 고지방식을 먹이면서 한 그룹은 쳇바퀴 운동을 할 수 있도록 하고 나머지 그룹은 먹기만 하도록 했습니다. 운동을 한 생쥐들은 하룻밤에 평균 6㎞ 정도를 달린 것으로 나타났습니다. 연구팀은 3주 동안의 관찰이 끝난 뒤 각 그룹의 생쥐들에게서 정자를 채취해 난자와 수정시켜 새끼들을 얻었습니다. 연구팀은 이렇게 얻은 두 그룹의 새끼 생쥐 모두에게 육체활동 없이 고지방식만 먹이면서 1년을 관찰했습니다. 그 결과 운동을 열심히 한 수컷 생쥐의 자식들은 혈당 증가에 대한 반응도 즉각적이었고 인슐린 수치도 낮아 당뇨 같은 성인질환의 징후가 거의 나타나지 않았다고 합니다. 연구팀은 정자 속의 작은 RNA 분자가 부모의 신진대사 기능을 그대로 유전시키는 핵심 요인이 아닐까 조심스럽게 추정하고 있습니다. 물론 이번 연구 결과가 사람에게도 적용될 수 있는지는 추가 연구와 분석이 필요하겠지만 적절한 신체운동이 건강에 도움을 준다는 사실은 명백해진 듯 싶습니다. 단풍도 절정에 이르고 있는 요즘 가까운 야산이라도 걷는 운동을 하는 것은 어떨까요. 운동 후에는 가을 풍경이 잘 보이는 커다란 통유리로 된 카페에 앉아 따뜻한 커피 한 잔과 함께 평소 읽고 싶었던 책 한 권을 읽는 여유를 잠시나마 갖는다면 주중에 쌓인 스트레스가 사라지지 않을까요. edmondy@seoul.co.kr

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다. 건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다. 연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다. 이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다. 연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다. 임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 축구장이나 야구장을 푸르게 물들이고 있는 잔디 추출물을 이용해 국내 성인 10명 중 1명이 앓고 있는 당뇨를 치료할 수 있는 물질을 개발해 화제가 되고 있다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구원 연구진은 잔디의 일종인 ‘센티페드그라스’를 이용해 당뇨 치료에 도움을 주는 천연물질을 추출해 유럽, 미국, 중국에 특허 등록을 완료했다고 14일 밝혔다. 당뇨는 인슐린 자체를 분비하지 못하는 선천성 당뇨, 흔히 소아 당뇨로 불리는 ‘1형 당뇨’와 성인이 돼 비만으로 인해 인슐린 수용체가 변화돼 인슐린을 처리하지 못하는 ‘2형 당뇨’가 있다. 연구팀은 센티페드그라스에 항산화 기능이 뛰어난 메이신, 루테올린, 이소오리엔틴 같은 생리활성 물질이 포함돼 있고 이들이 당뇨 치료에 최적화 돼 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 방사선을 조사해 이들 물질 함량을 증가시켜 추출하는 방법을 개발했다. 연구팀이 추출한 이들 물질은 1, 2형 당뇨 모두에 치료효과를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 1형, 2형 당뇨를 유발시킨 생쥐를 이용해 이들 물질을 투여하는 실험을 실시했다. 그 결과 인슐린 수용체가 20~30% 더 활성화됨에 따라 2형 당뇨 생쥐가 정상으로 돌아오는 것이 확인됐다. 또 췌장의 베타세포 파괴로 인슐린 분비가 원활하지 못한 1형 당뇨 생쥐의 경우에도 추출물을 투입한 결과 인슐린 분비가 증가돼 혈당이 정상으로 돌아온 것이 확인됐다. 이와 함께 해당 추출물을 투여하는 실험을 한 결과 인슐린 혈당조절 능력이 2~3배 증가함에 따라 당뇨 치료 뿐만 아니라 항당뇨 활성효과를 통해 예방 가능성을 보여줬다. 배형우 박사는 “이번 연구는 천연 잔디추출물을 이용한 당뇨 예방 및 치료제가 만들질 수 있음을 보였다”라며 “특허 등록을 한 만큼 국내외 제약사에 관련 기술을 이전해 실제 치료제로 개발될 수 있도록 연구를 지속해 나갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

말벌과 생쥐의 목숨을 건 한 판 승부가 담긴 영상이 화제다. 4일 메트로 등 외신은 최근 소셜미디어에서 화제가 되고 있는 영상 하나를 소개했다. 미국 미시시피 걸포트에서 촬영된 것으로 알려진 영상은 생쥐와 말벌의 필사 사투가 담긴 것으로, 생쥐가 말벌을 잡고 버둥거리는 모습으로 시작된다. 생쥐는 말벌을 떼어내려고 필사적으로 버둥거려보지만, 말벌은 오히려 생쥐의 등으로 옮겨가 공격하기 시작한다. 생쥐는 돌투성이 바닥에 몸을 뒹굴며 공격을 피하려고 애쓰는 모습이다. 계속해서 싸움을 이어가던 말벌은 생쥐의 얼굴을 겨냥해 공격했고, 결국 쥐는 움직임을 멈춘다. 잠시 쥐의 상태를 살펴보던 말벌은 공격을 멈추고 하늘로 날아갔고, 죽은 듯 보이던 쥐는 숨을 색색 쉬면서 고통스러워한다. 영상이 공개된 후 네티즌들은 왜 말벌이 생쥐를 목표로 삼았는지에 대해 논쟁을 벌였다. 이 동영상을 인터넷에 공개한 누리꾼은 말벌이 알을 낳기 위해 쥐를 목표로 했다고 주장했지만, 영상을 본 여러 누리꾼들은 말벌이 포유류를 숙주로 이용할 것 같지 않다고 반박하면서 논쟁을 이어가고 있다. 사진·영상=유튜브 바이럴 비디오/유튜브 영상팀 seoultv@seoul.co.kr