“운동이 건강한 삶을 사는데 도움을 준다.” “규칙적인 신체활동이 건강한 노년을 보장해준다.” 운동이 건강에 도움을 준다는 것을 당연한 사실로 받아들이지만 이런 명제들에는 과학적으로 명확히 해명되지 않은 의문들이 많이 숨어있다. 특히 전 세계적으로 고령화 사회로 가는 속도가 점점 빨라짐에 따라 과학자들은 노년층의 가장 큰 걱정인 ‘치매’가 신체활동으로 예방될 수 있는지에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 그런 가운데 미국 연구진들이 동물실험을 통해 운동이 알츠하이머 치매 위험성을 낮출 수 있다는 단서를 찾아내는데 성공했다. 미국 하버드대 의대, 솔크생명과학연구소, 매사추세츠종합병원, 플로리다 애틀란틱대, 다나-파버 암연구소 공동연구팀이 규칙적인 운동이 치매 위험을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 진행성 알츠하이머 치매에도 효과가 있다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 7일자(현지시간)에 실렸다. 특히 이번 연구에는 성균관대 생물학과를 졸업하고 미국 시카고대에서 신경생물학으로 박사학위를 받은 뒤 하버드대 의대 신경과 교수로 재직 중인 최세훈 교수가 1저자로 참여했다. 스웨덴 과학자들은 스웨덴 여성 1000명을 40년간 추적조사해 심혈관 건강이 우수한 사람은 보통인 사람보다 치매 발병이 평균 9.5년 지연됐다는 연구결과를 신경과학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 4월호에 발표하기도 했다. 이처럼 지속적인 운동은 노년에 기억관련 문제의 위험을 줄일 수 있다는 연구들이 많이 발표되고 있다.알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용해 실험한 많은 연구들이 쳇바퀴 타기 같은 운동을 시킨 생쥐들은 알츠하이머 원인물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질 덩어리가 잘 생기지 않는다는 것을 밝혀내고 있다. 이번 미국 연구진도 쳇바퀴를 타는 등 활발하게 신체활동을 시킨 생쥐들은 기억력 테스트에서 운동량이 적은 생쥐들보다 우수한 성적을 거뒀다고 밝혔다. 연구팀은 운동이 학습과 기억에 핵심적 역할을 하는 해마부위에서 새로운 신경세포(뉴런)을 만들어내는데 도움을 주는 것으로 분석했다. 운동이 신경세포 수를 일정하게 유지시켜 기억력 감퇴를 막아준다는 설명이다. 그러나 이번 연구결과에 대해 연구자들은 ‘추가 분석이 필요하다’고 입을 모으고 있다. 미국 국립노화연구소 신경과학자인 마크 맷슨 박사는 “운동으로 생겨나는 신경세포와 알츠하이머로 인해 퇴화하고 사멸하는 뉴런은 다른 종류이기 때문에 이번 연구결과는 좀 더 신중하게 접근해야 할 것”이라면서도 “지금까지 과학자들은 베타아밀로이드라는 알츠하이머 유발물질에만 집중해왔는데 이번처럼 다양한 방식으로 알츠하이머 치매 치료 방식을 찾는다면 치매 정복에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

두 달 사이 쥐를 5마리는 목격했다. 몇 년간 쥐를 제대로 본 적이 없다가 눈에 띄니 놀랍고 왜 그럴까 생소하다. 쥐를 본 지점은 아파트 근처 화단에서부터 한강 공원, 심지어는 지하철 플랫폼까지 다양하다. 출근길 플랫폼에서 웅성거리는 사람들의 시선을 좇았더니 한 뼘도 되지 않는 생쥐가 사람에게 놀랐는지 허둥지둥하고 있는 게 아닌가. 한강 공원에 쥐가 늘었다고 한다. 배달을 시키고는 버린 음식을 노린 쥐들이 번식하면서 개체 수를 늘린 것이다. 길고양이들조차 먹을 것이 풍부해 쥐 잡는 수고를 하지 않으니 이들이 적대에서 공생 관계로 변했나 싶다. 목격한 쥐의 공통점이 있다. 산책길에 우리집 개가 쥐를 발견하고 달려들었다. 목줄로 제지하지 않았으면 충분히 잡을 수 있었을 만큼 요즘 쥐들은 느려터졌다. 어린 시절 식기장에 들어갔던 쥐를 잡으려 식기를 꺼내고 키우던 고양이를 넣어본 적이 있다. 사즉필생(死卽必生), 결사항전하는 쥐에게 우리집 고양이는 털만 곧추세운 것 말고는 한 게 없다. 비둘기가 천적이 없고 주는 모이를 먹고 가까워진 사람을 두려워하지 않는 것처럼 쥐들도 우리의 풍요와 더불어 태평성대를 맞았다. 50년 전과 지금의 서생원(鼠生員)은 달라도 뭔가 다르다. marry04@seoul.co.kr

폭우에 흠뻑 젖은 강아지에게 자신의 재킷을 벗어 덮어준 한 청년의 사연이 알려지면서 훈훈함을 더하고 있다. 28일(현지시간) 영국 일간 데일리메일에 따르면, 북아일랜드 벨파스트 피나기 거리에 있는 가게 직원 루크 칼린(19)은 근무 중에 기둥에 묶여 있는 강아지 한 마리를 발견했다. 강아지 주인이 약국에 들러 볼일을 보기 위해 애완견을 잠시 묶어 놓은 것으로 보였다. 그 사이 난데없이 비가 쏟아지기 시작했고, 강아지는 속수무책으로 비를 맞고 온몸이 축축하게 젖어버렸다. 비 맞은 생쥐 꼴로 주인을 기다리는 강아지의 모습이 안타까웠던 칼린은 한걸음에 개에게 달려갔다. 그리고 자신이 입고 있던 재킷을 벗어 강아지가 더 이상 비를 맞지 않게 덮어주었다. 칼린의 모습을 본 시민 스티븐 매킨토시는 이를 영상으로 촬영해 온라인에 게재했고, 해당 영상은 270만 건 이상의 조회 수를 기록했다. 네티즌들은 “이기적인 세상에 아직 동물을 배려하는 사람이 있다니…”, “그의 친절을 통해 인간 본성에 대한 믿음을 회복하게 됐다”라며 그의 심성을 칭찬했다. 사진=유튜브영상캡쳐 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

기록적인 더위가 기승을 부리고 있다. 더위에도 불구하고 우리의 체온은 일정하게 유지된다. 흥미로운 점은 체온을 유지하기 위한 몸의 반응이 뇌에서 시작된다는 것이다. 뇌는 어떻게 우리의 체온을 조절하고 있는 것일까.온도에 대한 감각은 피부에 있는 수용체에서 출발한다. 영국 킹스칼리지런던의 피터 맥노튼 교수는 더위에 반응하는 특별한 체내 단백질을 발견해 보고했다. ‘TRPM2’라는 이온통로단백질은 34~42도 범위에서 열리면서 양이온을 통과시켜 신경세포를 활성화시킨다. 피부 신경말단에서 신경이 활성화되면 이 신호는 척수의 감각 경로를 통해 뇌로 전달되고 최종적으로 ‘시각교차앞핵’에 도달해 더위를 인지하게 한다. 실험적으로 TRPM2 유전자의 발현을 억제한 생쥐는 38도인 곳에서도 벗어나려고 하지 않고 더위에 둔감했다. 일단 시각교차앞핵이 더위를 감지하면 ‘숨뇌’로 신호를 전달해 자율신경계를 통해 체온을 낮출 수 있는 반응을 유발한다. 첫째는 혈관확장 반응이다. 쥐는 꼬리에서, 토끼는 귀에서, 사람은 손·발 등에서 혈관확장 반응을 통해 열을 발산한다. 열발산이 늘어나면 중심부 체온을 낮춰 더위 속에서 일정한 체온을 유지하는 데 도움이 된다. 둘째는 땀이다. 자율신경계 중 교감신경계가 땀샘을 자극해 땀을 분비한다. 피부로 올라온 수분은 곧이어 증발하면서 주변의 열을 제거하는 기능을 한다. 추위에 대한 몸의 반응도 비슷한 경로를 거친다. 낮은 온도를 감지하는 데는 ‘TRPM8’이라는 이온통로단백질이 필요하다. 26~28도부터 TRPM8이 작동하기 시작한다. TRPM8에 의해 발생한 신호는 동일한 경로를 통해 시각교차앞핵으로 전달돼 반응을 일으킨다. 첫째는 오한 반응으로, 근육을 떨게 해 열을 발생시킨다. 둘째로 갈색지방을 연소시켜 열을 발생시킨다. 셋째는 혈관수축 반응으로 열손실을 줄여 주는 역할을 한다. 열발생을 늘리고 열손실을 막아 체온 저하를 막아 주는 것이다. 한편 세균이나 바이러스에 감염되면 정상보다 체온이 높아지게 되는데 이때도 시각교차앞핵의 역할이 중요하다. 감염에 의해 염증 유발 물질들이 증가하면 혈관 내피세포에서 ‘프로스타글란딘 E2’의 생산이 늘어나고 ‘중앙 시각교차앞핵’에 작용해 체온을 떨어뜨리지 못하게 한다. 결과적으로 체온은 상승하고 열이 감염질환을 극복하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 또 최근 중국 상하이기술대의 션웨이 교수는 ‘복측시각앞핵’ 안의 억제성 신경세포를 활성화시킬 때 체온 저하가 일어난다고 보고했다. 이 부위는 수면을 유발하는 부위로도 잘 알려져 있어 흥미롭다. 이 신경세포가 활성화되면 체온저하와 수면유발이라는 두 가지 현상이 동시에 일어난다. 체온이 떨어지는 것과 잠이 드는 것이 서로 밀접한 연관성이 있다는 것을 보여 주는 연구결과다. 열대야가 일상이 돼버린 요즘 이 신경세포를 활성화하면 좀더 편한 밤이 될 수도 있겠다는 상상을 해 본다.

아찔할 정도로 높은 곳에 올라가거나 길을 지나갈 때 갑자기 튀어나온 자동차와 마주치거나 골목에서 사납게 생긴 덩치 큰 개와 맞닥뜨렸을 때, 공포영화를 보다가 잔인한 장면이 나오면 자신도 모르게 ‘헉’하며 숨을 몰아쉬거나 눈을 가린 경험을 누구나 한 번쯤은 했을 것이다. 이런 행동은 ‘얼음’(freezing)이라고 부르는 공포 반응 중 하나다. 사실 포식자나 위험한 상황에 맞닥뜨렸다고 뇌가 판단할 경우 공포와 불안반응을 유발시키는 것은 생존을 위해 필수적인 기능이다. 더군다나 이는 배워서 터득하는 몸의 반응이 아니라 오랜 시간 진화를 통해 몸에 새겨진 일종의 선천적 반응이다. 과연 이런 타고난 공포반응은 어디서 유래되고 어떻게 나타나는 것일까. 카이스트 생명과학과 한진희 교수와 대구경북과학기술원(DGIST) 부설 한국뇌연구원 뇌신경망연구부 박형주 박사 공동연구팀이 동물이 보이는 공포에 대한 선천적 반응을 유발시키는 뇌신경회로와 메커니즘을 규명했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 선천적 공포반응은 생존에 도움을 주지만 극도의 스트레스나 생존에 지속적인 위협이 가해질 경우 공포회로에 이상이 생기면서 공황장애, 외상후 스트레스 장애(PTSD) 같은 신경질환을 앓게 된다. 많은 연구자들이 이 같은 문제를 해결하기 위해 연구를 하고 있지만 정확한 신경회로를 아직 찾지 못하고 있다. 연구팀은 스트레스 반응을 조절하고 연산기능을 수행하는 전전두엽 피질(PFC)의 일부인 전측대상회 피질(ACC)을 주목했다. 전두엽이 학습을 통한 후천적 공포조절에 관여하고 있다는 사실은 밝혀졌지만 선천적 공포조절 기능에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 연구팀은 빛을 이용해 실시간으로 신경 활성을 조절하는 광유전학 기술을 활용해 생쥐의 전측대상회 피질을 자극했다. 생쥐를 잡아먹는 포식자 중 하나인 여우 냄새를 맡았을 때 활성화되는 부위를 빛으로 조절하는 실험을 한 것이다. 그 결과 전측대상회 피질 영역의 활성을 억제하자 선천적 공포 반응인 ‘얼음 반응’이 증폭됐고 활성을 높이자 공포반응이 감소하는 것을 발견했다. 특히 배외측 편도체핵(BLA)라는 부위가 공포 반응 유발에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다. 뇌연구원 박형주 박사팀은 전기 생리학 방법으로 전측대상회 피질과 배외측 편도체핵 연결망이 선천적 공포 조절 기능에 관여한다는 사실을 교차검증해 같은 결과를 얻었다.한진희 카이스트 교수는 “이번 연구결과는 공포반응을 유발시키는 뇌 속 핵심 신경회로를 발견했다는데 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신경회로를 대상으로 하는 치료기술을 개발한다면 외상후 스트레스 장애 등 뇌신경질환으로 고통을 겪는 이들을 도울 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고양이 기생충이 사람의 행동을 조종한다는 연구 결과가 계속 나오고 있다. 톡소포자충(이하 ‘톡소’)이라고 불리는 단세포 원생동물 얘기다. 새와 포유류를 중간숙주로 삼아 고양이 창자 속에서 번식한 뒤 대변을 통해 퍼져 나간다. 사람이 감염되는 것은 주로 덜 익힌 고기, 씻지 않은 채소나 과일을 섭취하기 때문이다. 건강한 사람에게는 초기에 미약한 독감 증세를 일으킨 뒤 주로 뇌에서 휴면 상태에 들어간다.이 기생충은 쥐로 하여금 고양이 냄새를 두려워하지 않을 뿐 아니라 심지어 좋아하게 만들기까지 한다. 감염된 뇌세포에서 도파민의 생산과 분비를 여러 배로 늘리는 탓이다. 도파민은 뇌에서 쾌락과 공포 반응을 조절하는 신경전달 물질이다. 이 같은 영향은 감염 3주 만에 나타나고 톡소가 제거된 후에도 계속 지속되는 것으로 드러났다. 2013년 9월 미국 UC버클리 연구팀이 공공과학도서관저널(PLoS ONE)에 발표한 연구 결과다. 이는 톡소가 생쥐의 유전자 스위치를 켜는 탓으로 해석된다. 쥐의 행태를 바꾸기 위해 계속 활동할 필요가 없다는 말이다. 이번 생쥐는 유전자를 조작해 생존력을 약화시킨 경우다. 톡소 치료약은 없다. 인간의 뇌는 쥐와 비슷한 점이 많다. 생쥐를 고양이 뱃속으로 인도하는 메커니즘이 인간에게도 비슷한 효과를 미치고 있을 수 있다는 얘기다. 지난 25일 영국 왕립 협회지 B에 실린 연구 결과를 보자. 미국 콜로라도 볼더대학 경영학과의 연구팀은 창업과의 연관성을 조사했다. 가설은 이렇다. “창업은 시간과 돈이 많이 드는 위험한 행동이다. 많은 사람이 사업 아이디어를 가지고 있지만 실행하지는 못한다. 실패가 두렵기 때문이다. 만일 톡소가 위험을 감수하는 경향을 증가시킨다면 창업 여부에도 영향을 미칠 것이다.” 연구팀은 대학생 1500명과 창업 세미나를 듣는 일반인 200명의 타액을 채취해 항체 검사를 했다. 전체 감염률은 22%로 나타났다. 분석 결과 감염된 학생은 그렇지 않은 학생보다 경영학을 전공할 가능성이 1.4배 큰 것으로 나타났다. 전공자 중에서도 회계 같은 안전한 분야보다 ‘경영 및 창업’을 중시하는 경향이 1.7배 크게 나타났다. 창업 세미나 수강자의 경우 감염자는 실제 창업하는 비율이 그렇지 않은 사람의 1.8배였다. 이번 연구는 비교적 긍정적인 영향을 미치는 희귀 사례다. 대개는 부정적이다. 체코 카렐대학의 진화생물학자 야로슬라프 블레그르가 1994년 발표한 결과를 보자. 그에 따르면 감염된 남성은 그렇지 않은 남성에 비해 규칙을 무시하거나 과도하게 의심이 많거나 질투심이 큰 경향이 있었다. 그는 2002년 프라하에서 교통사고 원인을 제공한 운전자와 보행자(146명)를 일반 주민(446명)과 비교했다. 전자의 감염률은 후자의 2.6배가 넘었다. 사람의 경우도 도파민을 복용하면 충동적이고 위험한 행동을 할 위험이 커진다. 감염자는 조현병 발병 가능성이 크다. 38건의 기존 연구를 검토한 2012년 논문에 따르면 환자의 항체 보유율은 일반인의 3배였다. 미국 루이스빌대학의 진화생물학자 폴 이왈드는 조현병의 3분의1가량은 톡소 때문에 유발된 것이라고 믿고 있다. 또한 상황에 맞지 않게 공격성이 폭발하는 증상, 즉 간헐적 폭발성 장애와도 연관이 있는 것으로 드러났다. 이런 환자는 일반인에 비해 양성반응이 2배 이상이었다. 자살을 시도할 위험이 7배 높다는 연구 결과도 있다. 2012년 8월 ‘임상 정신의학 저널’에 발표된 논문의 내용이다. 자살을 시도해 스웨덴 룬트대학병원에 입원했던 환자 54명과 일반 주민 중에서 무작위로 선정한 30명을 비교한 결과다. 세계 인구의 30~50%, 우리 국민의 2~8%가 보균자로 추정된다. 치료를 하면 기생충이 해를 끼치지 않게 만들 수는 있으나 완전 제거는 불가능하다. 한국 길고양이의 보균율은 10%대로 알려져 있다. 다만 감염 1, 2주 후에는 면역이 생겨서 유충을 배출하지는 않는다. 집에서 키우는 고양이 때문에 감염될 가능성은 정말 낮다고 전문가들은 말한다. 집고양이를 집 안에만 두고 익힌 통조림 음식만 먹일 경우는 걱정할 필요가 없다. 문제가 되는 것은 사냥을 하거나 익히지 않은 고기를 먹는 고양이다.

국내 연구진이 활성산소 발생을 억제하는 나노물질을 이용해 퇴행성 질환인 파킨슨병 치료 가능성을 보였다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환(서울대 화학생물공학부 교수) 단장팀은 활성산소를 제거하는 ‘세리아’라는 나노입자를 활용해 파킨슨병 치료가 가능하다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 응용화학 분야 국제학술지 ‘안게반테 케미 인터내셔널 에디션’에 실렸다. 활성산소는 면역과 세포간 신호전달에 중요한 역할을 한다. 그렇지만 어떤 이유로 활성산소 농도가 지나치게 높아지면 몸 속 세포는 물론 살아가는데 필수적인 생체분자들을 무차별적으로 공격한다. 활성산소는 생체분자의 전자를 빼앗아가 산화작용을 일으키는데 이 같은 산화스트레스는 세포 노화를 가져오게 되고 결국 세포 사멸로 이어진다는 설명이다. 활성산소로 인한 산화스트레스는 파킨슨병과 같은 각종 신경 퇴행성 질환의 원인으로 지목받고 있기도 하다. 연구팀은 미토콘드리아, 세포질, 세포 밖 세 영역에서 발생하는 활성산소를 구분하고 부분별로 나타나는 활성산소를 제거할 수 있는 세리아 나노입자를 개발했다. 연구팀은 세리아 나노입자 크기와 입자표면의 전기적 성질을 다르게 해서 3가지 종류의 나노입자를 만들었다.11나노미터(㎚)로 크기가 가장 작고 표면이 음전하를 띠는 세포질의 활성산소를 제거하는 세포질 표적 나노입자, 22㎚ 크기로 표면이 양전하를 띤 세리아 입자는 미토콘드리아를 타켓으로 하고 크기가 400㎚로 가장 큰 세리아 입자는 세포 밖의 활성산소를 타겟으로 했다. 연구팀은 생쥐에게 파킨슨 병을 유발시킨 뒤 세리아 나노입자를 주입하고 치료효과를 관찰했다. 그 결과 세리아 나노입자가 주사된 생쥐들의 뇌에서는 염증이 줄어들고 활성산소로 인한 산화스트레스도 줄어드는 것이 관찰됐다. 현택환 단장은 “이번 연구는 세포 안팎, 미토콘드리아에서 각각 발병하는 활성산소를 선택적으로 제거할 수 있는 기술을 보여준 것”이라며 “이를활용해 파킨슨병 치료는 물론 활성산소 제거 나노입자의 새로운 의학적 적용을 보여줬다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진, 정자형성 비밀 밝혀내남성 불임, 남성용 피임약 개발에 도움국내 연구진이 사람을 포함한 포유류 정자 형성과정에 대한 비밀을 밝혀냈다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부, 미국 국립보건원(NIH) 공동연구팀은 정자의 형성과정에서 머리와 꼬리를 이어주고 안정화시키는 특이단백질을 찾아냈다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘엠보 리포츠’ 19일자에 실렸다. 포유류 정자 발생과 형성을 이해하는 것은 생식현상 전체를 파악하는데 핵심이다. 특히 정자에서만 발견할 수 있는 특이 유전자는 200~300종에 이르는 것으로 알려져 있지만 이들의 역할에 대한 연구는 매우 부족한 상태다. 더군다나 정자의 문제 때문에 발생하는 인간의 불임률은 전 세계적으로 전체 부부의 5%에 이르고 있다. 이 때문에 정자의 형성과정 이해는 중요하다. 정자는 꼬리를 움직여 이동하는 득특한 형태를 갖고 있다. 연구팀은 ‘SPATC1L’이라는 다른 조직이나 세포에서는 발견할 수 없고 정소나 정자에서만 발견되는 특이 단백질을 찾아냈다. 특히 이 단백질은 정자의 머리와 꼬리를 이어주는 목 부분에 존재한다는 사실을 알게 됐다.연구팀은 이 단백질이 정자와 난자 수정과정에서 어떤 역할을 하는지 파악하기 위해 최신 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 이용해 SPATC1L 단백질을 제거한 생쥐를 만든 뒤 관찰했다. 그 결과 SPATC1L 단백질이 결여된 생쥐는 다른 구조나 생체기능에서는 이상이 없지만 모든 정자에서 머리와 꼬리가 분리되는 현상이 나타났다. 이 때문에 정자의 운동성이 사라져 완벽한 수컷 불임현상을 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 조정희 GIST 생명과학부 교수는 “이번 연구로 정자의 머리와 꼬리가 이어지는 목부위에 존재하는 특이단백질이 정자 형성과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다”며 “남성 불임 원인을 진단하는 한편 남성이 복용할 수 있는 피임제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 연구진, 아토피 피부염 나노입자 치료제 개발영유아에게서 많이 나타나는 아토피 피부염과 전 세계 성인 3% 정도가 앓고 있다는 건선은 대표적인 만성 피부질환이다. 특히 피부가 건조해지면서 심한 가려움을 동반하는 아토피 피부염은 낮이 아닌 초저녁이나 한밤에 심해지는 경우가 많아 아이들은 물론 지켜보는 부모들까지도 고통스럽게 만든다. 국내 연구진이 아토피 피부염과 건선에 효과적인 나노입자 치료제를 개발해 주목받고 있다.카이스트 생명과학과 전상용 교수와 의과학대학원 김필한 교수 공동연구팀은 건선과 아토피를 효과적으로 치료할 수 있는 펩타이드 나노물질을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 STAT3라는 단백질이 건선이나 아토피 피부염을 유발시키는 핵심 물질이라는 것에 착안해 STAT3를 효과적으로 차단할 수 있는 펩타이드를 개발했다. 문제는 피부질환이 생기면 각질층이 두껍게 형성되기 때문에 피부를 통해 펩타이드를 침투시키기가 쉽지 않다는 점이다. 이 때문에 연구팀은 30나노미터(㎚) 크기의 작은 원반형 나노입자가 두꺼운 각질층을 통과해 진피층 상부까지 전달된다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 피부 흡수가 잘되는 특수한 지질성분과 STAT3 억제용 나노 펩타이드(앱타이드)를 섞은 연고를 만들었다. 연구팀은 생쥐에게 건선을 유발시킨 뒤 나노연고를 주기적으로 발라 관찰한 결과 각질세포가 줄어드는 한편 염증을 유발시키는 물질인 ‘염증성 싸이토카인 IL-17’ 분비도 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 앱타이드는 건선이나 아토피 피부염 치료에 많이 사용되는 스테로이드 연고와 비슷한 효과를 보이면서도 장기간 사용했을 때 나타날 수 있는 독성반응도 없다는 장점을 갖고 있다. 전상용 교수는 “이번 연구는 앱타이드가 난치성 피부질환에 우수한 치료효과를 보인다는 점을 입증함으로써 향후 임상시험을 거쳐 바이오 신약으로 개발될 수 있음을 증명했다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

정자와 난자 수정 당시 기온에 따라 갈색 지방 비율이 달라져갈색 지방 많은 사람은 비만 위험, 각종 대사질환 발병률 낮아유럽 연구진이 서늘한 환경에서 생활한 남성이 낳은 자식들이 비만이나 각종 대사질환에 강하다는 사실을 확인했다. 스위스 취리히연방공과대(ETH), 취리히대학병원, 바젤대, 영국 바브라함 연구소, 웰컴트러스트 생어 연구소, 킹스칼리지런던대 공동연구팀이 정자와 난자가 수정되기 전에 낮은 온도에서 활동한 남성의 정자가 갈색 지방조직이 많은 자손을 낳는다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 최신호에 실렸다. 포유류는 갈색지방조직과 백색지방조직을 갖고 있다. 세포 소기관인 미토콘드리아가 풍부한 갈색지방조직은 에너지를 소비해 체내 열을 만들어 내는 역할을 하기 때문에 갈색지방조직이 많은 사람들은 비만 위험은 물론 고지혈증, 고혈압 등 대사성 질환 발병률도 낮은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 우선 취리히대학병원에 있는 성인 환자 8400명의 컴퓨터 단층촬영(CT) 영상과 체질량지수(BMI), 기본적인 환자 신상데이터를 비교분석했다. 그 결과 7~11월에 태어난 사람이 1~6월에 태어난 사람들보다 갈색지방 조직이 훨씬 많은 것으로 밝혀졌다. 7~11월에 태어난 사람들의 경우 정자와 난자의 수정이 된 시기가 비교적 추운 날씨였기 때문이라는 것이다. 연구팀은 이같은 상관관계를 실제 실험으로 검증하기 위해 생쥐를 두 그룹으로 나눠 한 그룹은 23도라는 비교적 따뜻한 환경에서 짝짓기를 하도록 하고 다른 그룹은 8도 정도의 추운 온도에서 짝짓기를 하도록 했다. 연구팀은 이후 태어난 새끼들을 분석한 결과 짝짓기 전후의 온도가 수컷의 정자에 큰 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 즉 온화하고 포근한 기온에서 생활하고 짝짓기한 수컷보다는 다소 추운 환경에서 생활하고 짝짓기한 수컷의 새끼들이 갈색지방 조직을 더 많이 갖고 태어나는 것으로 확인됐다. 또 갈색지방조직이 많은 새끼들은 성장한 뒤에도 과체중이나 비만으로 인한 대사장애를 겪지 않는 것으로 나타났다. 크리스티앙 볼프람 ETH 보건연구소 교수는 “이번 연구결과는 특정한 환경요인이 정자의 DNA에 영향을 줄 수 있다는 후성유전학적 사실을 새로 확인한 것”이라면서도 “건강한 아이를 낳기 위해 ‘차가운 물에서 수영하거나 추운 곳에서 관계를 가져야 하는가‘라고 묻는다면 좀 더 연구가 필요하다고 답할 수 밖에 없다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

프랑스 축구대표팀이 20년 만에 두 번째 국제축구연맹(FIFA) 월드컵 트로피를 들어올려야 하는 순간 엄청난 소나기가 쏟아졌다. 모스크바 루즈니키 스타디움에는 천둥번개 소리마저 들려왔다. 월드컵 결승 사상 처음으로 자책골이 나왔고 비디오판독(VAR) 끝에 페널티킥이 주어진 것도 처음 있는 일이었는데 후반 한때 의문의 관중 난입까지 일어났다. 제복까지 갖춰 입은 여자 3명과 남성 1명은 반체제 시위에 앞장 서온 록밴드 ‘푸시 라이엇’ 멤버들인 것으로 알려졌다. 더욱이 종료 휘슬이 울린 지 한참 뒤에야 진행된 시상식도 혼돈의 연속이긴 마찬가지였다. 프랑스와 크로아티아 대표팀 선수들은 멍하니 터널 안에서 시상식이 시작하기를 기다렸으나 20분이 지나도 감감 무소식이었다. 독일 대표팀 주장을 지낸 필리프 람이 트로피를 그라운드로 모시고 나와 드디어 식이 시작됐다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령을 비롯해 에마뉘엘 마크롱 프랑스 대통령, 콜린다 그라바르 키타로비치 크로아티아 대통령이 늘어서 준우승 크로아티아, 우승 프랑스 선수들에게 메달을 목에 걸어주기 시작하자 폭풍우가 몰아쳤다. 유일하게 경호원이 우산을 펼쳐 든 푸틴 대통령만 비에 흠뻑 젖지 않고 마크롱과 키타로비치 대통령은 그야말로 비에 젖은 생쥐 꼴이 됐다. 하지만 둘은 괘념치 않고 국적에 관계 없이 두 팀 선수들을 끌어안아주기에 여념이 없었다.트로피 전달식도 희안했다. 잔니 인판티노 FIFA 회장이 트로피를 들고 달뜬 프랑스 선수들 뒤로 다가가 위고 요리스 프랑스 주장에게 전달한 뒤 번쩍 들어올리려는 순간, 모든 것을 제자리에서 기다리고 있 던 중계 카메라 앞을 웬 양복 입은 사내들이 쓱 지나가는 바람에 가려지고 말았다. 러시아 제작진 책임자가 비명을 질렀음은 물론이다. 대회 내내 예측하지 못할 이변들이 줄지었던 것처럼 이날 시상식도 혼돈의 최종판처럼 보였다. 다행이었던 것은 프랑스 선수들이 트로피를 들어올리는 순간 황금빛 색종이가 날릴 즈음 빗줄기가 그나마 잦아들었던 점이었다. 마치 다음날 유럽의 모든 신문 제목에 “황금 세대”가 재림했다는 식으로 실리게 만들기 위해서인 듯 싶었다. 한편 전날 이미 사실상 확정됐던 해리 케인(잉글랜드)이 골든부트(득점왕)를 수상한 데 이어 영플레이어상은 대회 4골을 터뜨렸고 결승에서도 빼어난 기량을 선보인 킬리안 음바페(프랑스)에게, 대회 최우수선수를 의미하는 골든볼은 준우승을 이끌고 이번 대회 누구보다 많이 뛴 루카 모드리치(크로아티아)가 수상했다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

과학기술이 발달하면서 암을 효과적으로 치료할 수 있는 방법들이 등장하고 있다. 암에 걸리면 치료를 위해 외과수술은 물론 화학항암요법, 방사선치료 등이 동원되는데 이 과정을 거치면서 환자들은 식욕이 떨어지고 이 때문에 식사를 제대로 못하는 경우도 많다. 그런데 화학항암요법이나 방사선치료 같은 항암치료 효과를 높이기 위해서는 잘 먹어야 한다는 연구결과가 나왔다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 생물학과, 화이트헤드 의생물학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 코흐 통합암연구소, 하버드-MIT 포괄연구소 공동연구팀이 제대로 된 식사가 암 세포의 대사작용을 변화시켜 화학항암치료제의 효과를 높인다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 11일자에 발표했다. 암세포는 세포가 어떤 이유로 인해 비정상적으로 성장을 하는 것으로 영양분을 흡수하기 위해 비정상적인 혈관을 만들거나 대사경로를 사용한다. 많은 연구자들이 이런 암세포의 성질을 이용해 영양분 주입경로를 차단함으로써 암세포를 죽이는 방법을 써왔다. 실제로 지난해 영국 프란시스 크릭연구소 연구진은 세린과 글리신이라는 아미노산을 유전자 편집해 암세포에 주입한 결과 종양에 산소와 영양분 공급을 차단해 암세포를 죽일 수 있다는 연구결과를 발표하기도 했다. 그렇지만 연구팀은 영양소 공급이라는 차원에서 기존 방법과 다르게 접근했다. 즉 환자가 먹는 음식이 암치료제에 미치는 효과를 분석하려고 시도한 것이다. 연구팀은 혈액암인 백혈병을 유발시킨 생쥐에게 아미노산과 히스티딘으로 만들어진 음식을 투여하면서 ‘메토트록세이트’라는 백혈병 치료제를 투여하는 실험을 했다. 히스티딘은 육류나 콩 등의 음식물에 풍부한 영양소이다. 그 결과 연구팀은 히스티딘이 충분히 주입될 경우 백혈병 세포는 메토트렉세이트에 보다 민감해진다는 사실을 확인했다. 즉 백혈병 환자가 히스티딘 보충제가 투여될 경우 메토트록세이트를 적은 복용량으로도 효과적인 치료가 가능하다는 말이다. 데이빗 사바티니 MIT 교수는 “암세포는 종양성장을 촉진시키는 방향으로 주변환경을 바꾸는 경우가 많은데 미세혈관을 만들고 영양분을 흡수하는 것이 대표적인 암세포 생존 방식”이라며 “이번 연구는 간단히 말하면 암세포가 싫어하는 건강한 식단으로 암치료효과를 높이고 환자의 심리적, 체력적 부담을 줄이는 것”이라고 설명했다. 그렇지만 독일 뷔르츠부르크대 의대 알무트 슐츠 교수는 “이번 연구는 생쥐 실험에 국한해서 봐야할 것”이라며 “암 환자는 특정 영양분에 대한 제한적 식이요법이 필요한 경우가 많기 때문에 생쥐처럼 일률적으로 식단을 제어하기는 쉽지 않다”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

면역세포는 인체 외부에서 들어오는 각종 세균과 스트레스 자극을 막아주는 역할을 한다. 우리 몸을 지키는 면역세포가 ‘배신’을 하게 되면 류머티스 관절염이나 아토피 피부염 같은 각종 자가면역질환에 걸리게 된다.그런데 국내 연구진이 면역세포의 배신 때문에 암세포가 다른 조직으로 전이되는 속도가 빨라지기도 한다는 연구결과를 발표했다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 대런 윌리엄스 교수와 정다운 연구교수 공동연구팀이 암세포와 면역세포, 섬유모세포 사이 신호교환에 의한 암 전이 촉진 과정을 규명했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘클리니컬 캔서 리서� � 최신호에 실렸다. 정상세포가 여러 요인으로 변이돼 미세혈관을 만들어 무한 증식하는 암세포는 주변 환경을 자신에게 유리하도록 변화시킨다. 이 때문에 암세포를 공격해야 하는 면역세포인 대식세포도 암 성장과 전이를 돕는 경우가 생긴다. 지금까지는 암세포 전이에 면역세포가 어떻게 관여하는지에 대해 명확히 알려져 있지 않다.연구팀은 암세포와 면역세포인 대식세포, 세포간 결합에 관여하는 섬유모세포 사이에서 신호교환 시스템을 분석했다. 분석 결과 암세포에 의해 섬유모세포에서 분비되는 특정 신호물질이 급증하고 이 중 인터루킨-6, 과립구 대식세포-콜로니 자극인자(GM-CSF)라는 두 신호물질이 종양 촉진성 대식세포를 증가시킨다는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암을 유발시킨 생쥐에게 인터루킨-6와 GM-CSF를 억제하는 약물을 주입하자 종양 촉진성 대식세포 숫자가 줄어들면서 암세포의 크기는 10분의 1로 줄고 전이현상도 거의 나타나지 않은 것을 확인했다. 윌리엄스 교수는 “이번 연구는 암세포와 면역세포간 신호 인자를 밝혀냄으로써 암전이 억제를 위한 새로운 전략을 짜는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “효과적인 항암 치료를 위해서는 암세포 뿐만 아니라 종양 촉진성 대식세포 억제가 중요하다고 본다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상 모든 생명체의 삶과 죽음에는 DNA 유전정보를 담은 게놈(유전체)이 관여하고 있다. 사람은 32억쌍에 이르는 DNA 염기를 갖고 있는데 이 중 하나만 잘못돼도 희귀 유전병이나 암으로 고통을 받게 된다. 과학자들은 이 문제를 해결하기 위한 다양한 방법을 찾아왔지만 번번이 실패했다.그러던 중 최근 인간은 ‘유전자 가위’라는 강력한 도구를 손에 넣게 됐다. 유전자 가위는 DNA에서 문제를 일으키는 염기서열을 찾아 잘라내고 정상적인 유전자를 붙여 넣거나 특정 염기를 다른 염기로 교체하는 일종의 ‘유전자 편집 기술’이다. 현재 쓰이는 3세대 ‘크리스퍼’ 유전자 가위는 1, 2세대보다 만들기 쉽고 가격이 저렴해 많은 과학자들이 다양한 분야에서 활용하며 연구하고 있다. 유전자 가위를 이용한 ‘유전자 드라이브’로 페스트를 비롯해 각종 질병의 매개체가 되는 시궁쥐를 절멸시키는 연구가 진행되는가 하면 간에서 생성되는 콜레스테롤 양을 줄이도록 유전자를 편집해 심근경색을 예방하는 실험이 성공하기도 했다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 생명과학부 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 인류에게 해가 되는 개체군을 절멸시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술을 확보했다고 생물학 분야 학술데이터베이스 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 4일자에 발표했다. 유전자 드라이브는 특정 유전자가 세대를 거듭하면서 후손들에게 유전되도록 해 결국 해당 종(種) 전체 개체의 유전형질을 바꾸는 기술이다. DNA의 특정 부분을 크리스퍼 가위로 자른 뒤 원하는 기능의 유전자를 붙인 다음 해당 생물종의 유전체에 심으면 생식과 번식을 반복하면서 특정 유전자가 전체에 퍼지는 원리이다. 이 때문에 많은 연구자들은 질병을 옮기는 유해 곤충을 없애거나 질병을 매개하는 기능 자체를 없애버리는 데 활용하기 위한 연구들을 진행하고 있다. 이미 지카바이러스나 말라리아, 뇌염 등을 옮기는 모기를 멸종시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술은 실험실 수준에서 확보한 상태다. UC샌디에이고 연구팀은 페스트나 각종 질병의 매개체인 시궁쥐, 집쥐 등 설치류를 제거할 수 있는 유전자 드라이브를 이번에 구축한 것이다. 일반적인 유전법칙으로는 유전자가 후손에게 전달되는 비율은 50%이지만 이번 기술은 암컷 생쥐의 변이된 유전자를 전달할 수 있는 비율이 73%에 이른다. 그렇지만 호주 캔버라 국립대 게탄 버지오 유전학 교수를 비롯한 또 다른 유전자 가위 연구자들은 “유전자 드라이브가 실험실에서는 완벽하게 작동하겠지만 야생에서는 생각만큼 효과를 못 볼 수 있다”며 “유전자 드라이브가 해당 지역의 설치류 전체에 확산되기 위해서는 많은 시간이 걸릴 것이고 그 정도의 시간이면 종의 저항성도 생겨나 더 걷잡을 수 없는 상황이 될 수도 있을 것”이라고 우려했다. 또 미국 펜실베이니아대 의대, 생명공학기업 프리시전 바이오사이언스 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 어른 마카크 원숭이의 간에서 ‘PCSK9’이라는 유전자를 편집하는 방식으로 ‘나쁜 콜레스테롤’로 알려진 LDL콜레스테롤 생산을 억제해 혈중 콜레스테롤 농도를 낮추는 데 성공했다고 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 10일자에 발표했다. 연구팀은 인체에 무해한 아데노연관바이러스에 크리스퍼 유전자 가위를 탑재시켜 마카크 원숭이의 간으로 전달했다. 유전자 가위를 주입하고 4개월 뒤 6마리의 어른 원숭이 간에서 PCSK9 유전자가 기능을 하지 못하게 되면서 혈중 LDL콜레스테롤이 60% 이상 감소됐다고 연구팀은 보고했다. 연구팀은 PCSK9 유전자를 편집해 치료하는 방법이 동물실험을 통해 검증된 만큼 일부 문제점을 개선하면 PCSK9 차단제를 복용할 수 없는 심장질환 환자들에게도 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 윌슨 펜실베이니아대 유전자치료학 교수는 “이번 연구를 통해 유전자 가위 기술이 인간을 제외한 영장류에서도 효과적으로 작동한다는 사실을 확인하게 됐다”며 “원숭이의 몸에 별다른 문제 없이 콜레스테롤 생성을 억제할 수 있다는 것은 기술의 안정성을 증명하는 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●말라리아약 당뇨병 치료 효능 포스텍(총장 김도연) 융합생명공학부 김경태 교수와 국내 바이오벤처 ‘노브메타파마’ 정회윤 박사 공동연구팀은 현재 말라리아 치료제로 활용되는 아모아디퀸이 성인당뇨병으로 알려진 2형 당뇨와 비만 같은 대사성 질환치료에 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 내분비대사 분야 국제학술지 ‘당뇨, 비만, 대사’ 7월호 표지논문으로 실렸다. 현재 사용되고 있는 2형 당뇨 치료제는 치료 효과는 좋지만 체중 증가, 부종, 심부전 등 부작용도 있다. 연구팀은 생쥐에게 비만을 유발시킨 뒤 아모디아퀸을 투여한 결과 인슐린 저항성, 고지혈증, 지방간 증상 개선은 물론 기존 치료제의 주요 부작용이었던 체중 증가와 동맥경화 증상이 효과적으로 차단된다는 것도 확인했다. ●적색 초거성 대기 비밀 규명 한국천문연구원(원장 이형목) 전파천문본부와 호주 서호주대, 일본 가고시마대 공동연구팀이 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 지구에서 약 5200광년 떨어져 있는 초거성 ‘VX Sgr’을 관측한 결과 별(항성)에서 방출되는 물질이 비대칭적인 흐름을 보인다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 결과가 별의 마지막 진화단계에서 나타나는 항성풍의 비대칭적 발달과 항성을 둘러싸고 있는 먼지층과의 관계, 질량 방출 원리를 연구하는 데 중요 정보를 제공한다고 설명했다. 특히 항성풍의 비대칭적 형태는 태양 질량의 8배 이하인 별들이 진화를 끝내고 비대칭 형태의 성운으로 발달하는 과정을 연구하는 데 중요한 단서인 만큼 별의 진화에 관한 비밀을 푸는 데 도움을 줄 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국과 미국, 포르투갈 연구진이 ‘행복 호르몬’으로 불리는 세로토닌이 학습에 도움을 준다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다.영국 런던대 전산신경과학과, 막스플랑크-UCL 전산정신과학 및 노화연구소, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 인문사회학부, 포르투갈 챔팔리모드 연구소 공동연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 세로토닌이 학습능력은 물론 학습속도를 높이는데 도움을 준다는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 26일자에 발표했다. 세로토닌은 혈관벽이 손상되면 혈소판에서 분비돼 혈액을 응고시키고 혈관벽을 수축시켜 출혈을 막는 물질이다. 혈관 뿐만 아니라 뇌 시상하부, 대뇌기저핵 같은 중추신경계에도 존재하면서 신경전달물질로 작용한다. 스트레스를 받을 경우 세로토닌 분비가 줄어들어 우울감과 좌절감을 느끼게 되고 세로토닌 농도가 높아지면 행복감, 만족감이 높아지는 것으로 알려져 흔히 ‘행복 호르몬’이라고 부르기도 하며 우울증을 치료하는데 활용하려는 시도들이 있다. 연구팀은 8마리 생쥐를 대상으로 4마리는 뇌에 LED 전극을 심어 빛을 쬐어주면 세로토닌이 분비되도록 한 광유전학 장치를 하고 나머지 4마리에는 아무런 장치를 하지 않았다. 연구팀은 8마리를 대상으로 다양한 형태의 보상 실험을 실시하면서 인공지능(AI)의 기계학습에서 활용되는 강화학습 원리를 바탕으로 컴퓨터가 쥐의 행동을 기록하도록 했다. 연구팀은 실험 과정 내내 LED가 심어져 있는 생쥐에게는 끊임없이 세로토닌을 분비하도록 자극을 줬는데 일반 생쥐에 비해 실패에서 배우는 속도가 2~3배 가량 빠르고 새로운 문제 상황을 빠르게 적응하고 인식한다는 사실을 확인했다. 기요히토 리가야 칼텍 박사는 “이번 연구는 행복감이 학습능력과 속도에도 영향을 미친다는 사실을 보여주는 것”이라며 “우울증 치료에 있어서도 단순히 약물 치료 뿐만 아니라 인지행동 변화를 통해 세로토닌이 분비될 수 있도록 병행치료하는 것이 도움을 준다는 사실을 알 수 있다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

기존 화학항암제는 치료 과정에서 탈모나 구토 등으로 인한 환자들의 불편함이 커 최근 의학계에서는 인체 면역체계를 이용한 항암 면역치료 기술에 주목하고 있다.그렇지만 현재 항암 면역치료의 효과는 30% 수준에 불과하고 치료비용도 고가여서 환자들의 경제적 부담도 크다. 국내 연구진이 염증세포 제거 효과가 탁월한 면역세포를 강화시켜 암을 치료하는 차세대 항암면역치료 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사, 동국대 의대 생화학교실 박승윤 교수 공동연구팀은 병원체나 암세포를 인지하는 인체 면역세포인 수지상세포의 기능을 증폭시켜 암세포만 선택적으로 인식해 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.연구팀은 세포 모양 변화와 이동, 증식에 관여해 암전이를 촉진하는 효소 ‘ROCK’ 신호를 억제하는 물질을 주입하면 병원균이나 병든 세포를 잡아먹는 대식세포와 수지상세포의 기능이 증폭돼 암세포 탐식 능력이 향상된다는 사실을 증명했다. 연구팀은 기존 쓰이던 항암제 ‘독소루비신’과 이번 ROCK억제제를 함께 사용하면 암세포를 제거하는데 효과적이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암, 흑색종, 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이 방법으로 치료를 시도한 결과 암세포를 90% 정도 제거되고 면역력이 지속돼 암 전이도 막아준다는 것을 관찰했다. 김인산 KIST 박사는 “이번 연구는 인체 면역세포의 기능을 극대화시켜 암을 치료하게 하는 ‘내재성 항암 백신’이라는 개념을 만들어냈다는데 의미가 크다”며 “기존 화학항암치료나 면역치료와도 병행할 수 있기 때문에 암치료 효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전자 스위치를 끄고 켜는 것만으로 ‘원더우먼’이 태어난 아마존 데미스키라 왕국처럼 여자들만 사는 세상으로 만들 수 있을까.영국 프랜시스 크릭 연구소, 애버딘대 의과학연구소, 미국 노스웨스턴대 의대 산부인과, 프랑스 국립과학연구소·몽펠리에대 인간유전연구소 공동연구팀이 암컷을 수컷으로 바꾸는 DNA 스위치를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 모든 인간 배아는 아무런 변화가 없으면 여성으로 성장하게 된다. 그런데 유전자 초기 단계에 특이 변화가 발생하면서 남성의 성을 갖게 된다. 연구팀은 생쥐 배아 실험 결과 Y염색체에 있는 ‘SRY’라는 유전자가 배아 발생 초기 단계에서 변화를 일으켜 수컷의 특징을 갖게 된다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 SRY 유전자에 ‘Sox9’ 유전자 스위치를 켜면 배아가 수컷으로 발달하게 된다고 밝혔다. 로빈 러벌배지 프랜시스 크릭 연구소 박사는 “이번 연구는 그동안 미스터리로 남아 있던 생식샘의 기능을 이해할 수 있게 도울 뿐만 아니라 다양한 질병 원인을 규명하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인체에 치명적인 영향을 미치는 가습기살균제 성분이 체내에 흡수됐을 때 이동경로를 추적하는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 통해 가습기살균제 성분이 폐는 물론 간과 그 밖의 장기에 치명적 영향을 미친다는 연구결과를 발표했다.한국원자력연구원 첨단방사선연구소 전종호 박사와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 흡입안전성연구본부 이규홍 박사 공동연구팀이 가습기살균제 물질인 ‘PHMG’(폴리헥사메틸렌구아니딘)가 흡입됐을 때 몸 속에서 이동하는 모습을 방사성동위원소를 이용해 정량적으로 분석하고 영상화할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘케모스피어’ 최신호에 실렸다. PHMG는 미생물 오염을 막는 공업용 항균제로 개발된 화학물질로 가습기살균제에 사용돼 문제가 됐었다. 사람이 흡입했을 경우 폐조직이 딱딱하게 굳는 폐 섬유화를 일으키며 심한 경우 사망에 이르게 하는 것으로 알려져 있어 현재는 사용금지 조치가 됐다. PHMG는 분석화학적 방법으로는 체내에 흡입된 뒤 움직임과 농도, 상태변화를 확인하기 어려워 가습기살균제 노출에 의한 체내 안전성 평가에도 어려움을 겪었다.연구팀은 인체에 영향을 미치지 않도록 극미량의 방사성동위원소 ‘인듐-111’을 활용해 PHMG의 체내 추적을 가능케 했다. 연구팀은 생쥐에게 에어로졸 형태로 인듐-111과 PHMG를 섞어 흡입하도록 한 다음 생쥐의 장기에 존재하는 방사선량을 측정했다. 그 결과 PHMG가 흡입한 지 1주일이 지난 뒤에도 70% 정도가 폐에 남아있었으며 체외 배출 속도는 매우 느리고 거의 되지 않은 것으로 확인됐다. 또 폐에 축적된 PHMG 중 5% 정도는 간으로 이동해 축적된 것으로 나타났다. PHMG가 폐 뿐만 아니라 인체 다른 장기에도 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인한 것이다. 원자력연구원 전종호 박사는 “이번 연구는 PHMG 이외에도 호흡기를 통해 유입되는 각종 생활화학제품은 물론 미세먼지, 라돈 등 다양한 물질의 유해성과 체내 분포 연구에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

치주병은 감기(급성상기도염) 다음으로 환자가 많은 대표적인 구강질환이다. 잇몸에 생긴 염증을 방치하면 뼈가 녹아 내리거나 치아가 빠질 수 있어 초기 관리가 중요하다. 4일 박준봉 강동경희대병원 치주과 교수에게 치주병 예방법에 대해 문의했다. Q. 치주병은 어떤 질환인가. A. 치과 질환이라고 하면 보통 충치와 치주병을 떠올린다. 충치는 쉽게 설명하자면 기둥에 생쥐가 구멍을 만든 것이고 치주병은 두더지가 기둥 주변의 땅을 파헤친 것이다. 충치는 치아 1개만 뽑으면 되지만 치주병은 여러 개의 치아를 한꺼번에 뽑아야 할 수도 있어 훨씬 심각한 병이다. 치주병은 턱뼈 손상 위험이 커 골이식 등 고도의 수술이 필요하다. 최근 치주병이 심장병, 당뇨병, 뇌졸중을 유발한다는 연구 결과도 나오고 있어 예방이 무엇보다 중요한 병이다. Q. 정기검진이 중요하다는데. A. 대형 사고를 막기 위해 자동차 정기 점검을 하듯이 치주병 예방을 위한 병·의원 방문은 필수다. 통증이 느껴지거나 치아가 흔들리면 이미 중증일 때가 많아 미리 대비해야 한다. 검진 주기는 상황에 따라 조금씩 다른데 치과에서 건강하다고 판정한 사람이나 40대 이후의 성인은 6개월에 한 번 정도 검진을 받으면 된다. 또 결혼 직전의 여성, 만성질환자, 폐경기 이후 여성, 60대 이상 고령자, 장애인은 4개월 단위로 병·의원을 방문하고 임신부와 잇몸 수술을 한 사람은 2~3개월에 한 번씩 검진할 것을 권한다.Q. 치주병을 예방하려면. A. 다른 병과 달리 치주병에는 확실한 예방법이 있다. 바로 정확한 칫솔질이다. 가장 중요한 점은 이를 닦는 것이 아니라 치아와 치아 사이, 치아와 잇몸 사이를 잘 닦아야 한다는 것이다. 치아면은 칫솔질이 쉽지만 치아와 치아 사이, 치아와 잇몸 사이는 제대로 닦기 어렵다. 이 부위를 방치하면 잇몸병이 생길 위험이 높아진다. 칫솔모를 깊이 집어넣어 치아와 잇몸 사이를 좌우로 짧게 문지른 뒤 위아래로 회전시키는 방법이 좋다. 순서는 어금니 안쪽부터 시작한다. 아랫니 어금니 안쪽면을 오른쪽에서 왼쪽으로 천천히 이동하며 모두 닦고 윗니 어금니 안쪽면을 다시 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 닦는다. 이후 치아 바깥면을 닦고 음식을 씹는 치아 위아래 부위를 닦는다. 어금니의 가장 안쪽면과 혀도 빼놓지 않고 닦아야 한다. 많은 사람들이 치약을 짤 때나 짠 뒤 칫솔모에 물을 묻힌다. 거품이 잘 나면 칫솔질이 잘 되는 듯한 기분 때문인데 실제로는 정반대의 효과를 나타낸다. 치약이 희석되기 때문에 가급적 물을 묻히지 않는 것이 좋다. 또 치약은 칫솔모 속에 스며들도록 눌러 짜야 효과가 좋다. Q. 칫솔 고르는 요령도 설명해 달라. A. 환자들에게 가장 많이 받는 질문 중 하나가 ‘어떤 칫솔을 써야 하나’라는 것이다. 가장 좋은 방법은 치과 전문의 상담을 통해 내게 맞는 칫솔모 크기와 길이, 형태, 칫솔모 강도를 확인하는 것이다. 칫솔 모양이나 칫솔모의 단면은 효능과 큰 관계가 없다. 다만 칫솔모는 치아 2개 반을 덮는 것이 좋고 칫솔모의 강도는 잇몸 상태에 맞춰 선택해야 한다. 만약 잇몸과 치아에 문제가 없으면 중간 강도, 잇몸이 약하다면 부드러운 칫솔모를 사용하면 된다. 치실, 치간칫솔과 같은 구강 위생 용품도 잇몸 건강을 유지하는 데 도움이 된다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr