이욱교(48) 질병관리본부 매개체분석과 보건연구관은 1994년 비정규직 연구원으로 시작해 23년을 모기와 파리, 진드기 등 질병을 옮기는 동물을 연구한 베테랑이다. 보건연구사에서 보건연구관으로 직책이 바뀌는 동안 1년에 길게는 100일 이상 외근을 하고 곤충이 많은 오지만 찾아다니는 전형적인 ‘음지 공무원’이지만 그의 얼굴에는 여유가 가득했다.# 모기 찾아 음지로… “도둑·간첩 오해받기도” 이 연구관은 17일 “모기나 파리가 많은 축사, 풀숲을 헤메고 다니다 보니 옷에 질병관리본부 표시가 없었던 시절에는 도둑이나 간첩으로 오인받기도 했다”면서도 “크게 주목받는 분야는 아니지만 국민 건강을 책임지고 있다는 점에서 자부심이 크다”고 말했다. 매개체분석과에서 일하는 직원들의 ‘모기 사랑’은 남다르다. 야외에서 모기를 잡아오면 적응하지 못하고 활동력이 떨어지는데 이때 직원들이 꺼내는 카드는 ‘헌혈’(?)이다. 흡혈을 해야 기력과 번식력을 회복한다는 점을 감안해 모기에게 과감히 자신의 팔뚝을 내민다. 위아래 없이 연구에 열정이 있는 직원이라면 대부분 참여하는 일이다. 이 연구관은 “채집한 모기는 야생 본능이 살아 있기 때문에 작은 생쥐와 같은 실험동물을 넣어주면 흡혈을 꺼린다”며 “어느 정도 적응할 때까지 직원들이 돌봐야 하는데 인위적인 흡혈도 업무의 일환”이라고 설명했다. 수십년간 일부러 모기에 물릴 정도로 연구에 각별한 정성을 보인 이 연구관은 ‘모기 박사’로 불리기도 한다. 지금까지 잡은 모기가 얼마나 되느냐고 물으니 “1년에 적게 잡아도 50만 마리 이상은 잡는다고 보면 1000만 마리는 되지 않을까 생각한다”고 너스레를 떤다. 이 연구관은 모기에 물리지 않는 방법에 대해 “깨끗하게 씻어 땀냄새를 제거해야 하고 향수도 자제하는 것이 좋다”며 “건강을 생각한다면 화학제품인 살충제 대신 모기장을 권한다”고 귀띔하기도 했다. # “모기 안 물리려면… 땀 냄새 제거·향수 금지” 모기가 많은 지역은 산속이나 하천 주변 풀숲, 축사 등으로 오지인 경우가 많다. 그래서 1주일 이동거리가 수백㎞에 이른다. 수풀을 헤매다 생기는 작은 상처는 일일이 돌볼 겨를이 없을 정도다. 집으로 오면 녹초가 돼 가족 원성이 잦을 법한데 가족 모두 사명감으로 하는 일이라는 점에서 절대적인 지지를 보낸다고 한다. 아찔한 경험도 있었다. 2015년부터 중남미 지역 중심으로 퍼진 ‘지카바이러스’ 환자가 지난해 국내에서도 발견됐을 때다. 혹시 해외에서 유입된 지카바이러스가 국내 모기를 통해 확산하지나 않을까 환자 주변을 샅샅이 수색하며 다녔지만 다행히 국내 토착 사례는 없었다. # 지카바이러스 아찔… “전문인력 육성했으면” 최근에는 야생진드기가 옮기는 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)에 역량을 집중하고 있다. 지구온난화로 진드기 개체수가 늘고 SFTS로 인한 사망자도 덩달아 늘고 있기 때문이다. 이 연구관은 “SFTS를 옮기는 참진드기는 전국에 고르게 분포해 살충제만으로는 퇴치하기가 어렵다”며 “친환경적인 방법으로 야생진드기를 퇴치할 수 있는 방법을 계속 연구하고 있다”고 설명했다. 자부심이 강한 그이지만 아쉬움이 아주 없진 않다. 대학에 질병 매개 동물을 연구하는 전문인력이 부족해 인력확보가 쉽지 않다는 점이다. 이 연구관은 “권역별 거점센터에서 학교와 연계사업을 많이 진행하면서 저변을 확대하고 있는데 더 많은 예산을 투입해 적극적으로 전문인력을 육성했으면 한다”고 말했다. 그래도 최근에는 질병관리본부의 업무가 많이 알려지면서 응원하는 이들이 늘어 힘을 낸다고 했다. 이 연구관은 “요즘에는 본부 마크를 보고 격려해주는 분들이 많다”며 “‘누군가는 반드시 해야 하는 일’이라는 각오를 매일 다진다”고 강조했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

눈(眼)은 우리 신체 중에서 단순하게 생겨보이지만 가장 복잡한 기능을 하는 신체기관 중 하나다.복잡한 신경조직으로 연결된 눈은 시신경 상피세포가 망막, 망막색소상피세포층, 섬모체 3개 구획으로 나뉘면서 시작된다. 망막 가장 바깥부분에 있으면서 망막의 발달에 관여하는 망막색소상피세포와 홍체와 연결된 섬모체는 망막에 비해 성장속도가 느리다. 김진우 카이스트 생명과학과 교수팀은 눈 성장을 조절하는 유전자를 발견하고 이 유전자가 각 구획별로 발달 속도에 차이를 나게 만든다는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구성과는 발달생물학 분야 국제학술지 ‘세포 발달’ 14일자에 실렸다.망막색소상피세포는 망막 발달에 관여하고 간상 및 원추세포를 보호하는 역할을 한다. 섬모체는 홍체와 연결돼 수정체 두께를 조절해 초점을 맞추는 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 망막은 이들보다 성장속도가 빠른데 이렇게 성장 속도에 차이가 나는 이유에 대해서는 아직까지 명확히 밝혀진 바가 없다. 성장속도에 이상이 있어 조직 발달에 문제가 생길 경우는 눈이 정상적으로 성장하지 못하는 소안구증(小眼球症)이 생긴다.연구팀은 종양 억제인자로 알려진 Nf2 유전자가 섬모체와 망막색소상피세포에서 많이 나타나는 것을 발견했다. 생쥐 실험을 통해 섬모체에서 Nf2를 제거하면 필요 이상으로 성장하면서 비정상적으로 증가해 결국 소안구증이 발생한다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 반복실험을 통해 Nf2가 각 구획 세포분열 속도를 조절하는 스위치 역할을 한다는 사실도 알게 됐다. 망막 조직에서는 Nf2 발현이 낮아 조직이 빠르게 성장하는 반면 망막색소상피세포에선 Nf2 발현이 활성화하면서 조직 성장이 멈춘다는 설명이다. 김진우 교수는 “Nf2와 같은 세포 성장 억제 인자가 눈 속 각 구획 별로 다르게 작용한다는 점을 처음으로 밝힌 것”이라며 “여러 기관 형성에 공통으로 적용될 수 있는 원리로서 다양한 선천적 기관 발달 이상을 이해하는 실마리가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자궁경부암은 전 세계적으로 여성암 중 두 번째로 흔한 암이고 국내에서도 전체 발생암 중에 4위를 차지할 정도로 흔한 암이다.조기에 진단해 치료하면 완치가 가능하지만 병이 진행될 수록 완치율은 급감하게 된다. 국내 과학자들이 해조류를 이용해 자궁경부암을 일으키는 원인 바이러스를 억제하는 물질을 개발하는데 성공했다. 성균관대 생명과학과 윤환수 교수, 약대 곽종환 초빙교수 공동연구팀이 독도와 울릉도 인근 바다에 주로 서식하는 해조류인 ‘대황’에서 자궁경부암을 일으키는 주요 원인인 인유두종 바이러스(HPV)를 억제하는 물질을 찾아냈다고 13일 밝혔다. 대황은 울릉도와 독도 해상에서 집단 서식하고 있는 특산종으로 암 전이를 억제하는 물질을 보유하는 것으로 알려져 있다. 인근 주민들은 깊은 물 속에서 자라는 대황을 암대황, 얕은 물에서 자라는 대황을 숫대황이라고 부르며 쌈을 싸먹기도 하는 갈조류 해산물이다. 연구팀은 HPV에 감염시킨 생쥐에게 대황 추출물을 투여하고 관찰했다. 사흘 뒤 감염 정도를 나타내는 발광반응을 관찰할 수 있는 발광형광영상시스템으로 촬영한 결과 자궁경부암으로 진행되지 않은 것이 관찰됐다. 연구팀 관계자는 “현재 자궁경부암 예방을 위해서는 백신 접종이 권장되고 있지만 자궁경부암 백신의 부작용을 우려하는 목소리도 여전히 높기 때문에 치료제 개발도 시급한 상황”이라며 “추가적 연구를 통해 인유두종 바이러스 치료제 개발에 박차를 가할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바이오 분야 연구자들이 가장 관심을 가졌던 올해 주요 뉴스는 ‘기초연구비’ ‘인공지능’(AI) ‘살충제 계란’ ‘유전자가위’ ‘미세먼지’이었다.포스텍 생물학연구정보센터(BRIC, 브릭)은 이 같은 내용이 포함된 의생명과학 분야 연구자들이 선정한 ‘2017년도 국내 5대 바이오 성과 및 뉴스’를 13일 발표했다. 이번 조사는 의생명과학관련 종사자를 대상으로 지난 4일부터 8일까지 5일간 온라인 설문조사 방식으로 생명과학, 바이오융합, 의과학부문과 일반뉴스부문 톱5와 올해의 키워드를 각각 선정했다. 우선 생명과학 연구성과 톱5로는 유전자 가위효율 높일 수 있는 검증기술(연세대), 뇌학습 및 기억 담당 신경회로망 3D 배양(KIST/UST), 정밀한 마이크로RNA 정보 해독(서울대/IBS), 유전자가위로 인간배아 유전자변이 교정(서울대/IBS), 과도한 신경흥분으로 파킨슨병 발병 규명(카이스트)가 꼽혔다. 바이오융합부문 연구성과 톱5는 눈물 한 방울로 통풍검사 기술(카이스트), 치매 단백질 제거 금속착물 개발(기초지원연, 카이스트, DGIST, UNIST), 소변으로 암진단 기술(UNIST), 물 속에서도 쓰는 고점착 패치소재 개발(성균관대), 3D 프린터로 인체혈관 구조 제작(전남대병원, 부산대, 포스텍)이 선정됐다. 의과학부문에서는 조울증 유발 핵심단백질 메커니즘 규명(포스텍, UNIST), 아토피피부염 치료 바이오신약 후보물질 개발(한양대), 장내 면역세포 분화 돕는 마이크로RNA발견(생명연/UST), 혈관신생 지휘 전사인사 단백질 발견(카이스트/IBS), 자폐증 생쥐 모델 개발(서울대, 포스텍)이 꼽혔다. 이와 함께 과학 분야 일반 뉴스에서 바이오 연구자들이 관심을 가진 것은 기초연구지원 확대를 위한 국회 청원, 과학기술혁신본부장과 중소기업부 장관 후보자 자격 논란, 정부출연연구기관 비정규직 문제 등이 꼽혔다. 한편 브릭은 2003년부터 매년 연말 생명과학관련 연구자들을 대상으로 ‘국내 바이오 10대 뉴스’를 선정했고 2011년부터는 국내 바이오분야 연구성과 및 뉴스 톱5를 선정해 발표하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●포스텍, 초점 조절 가능 액체렌즈 개발 포스텍 김동성, 김철홍 교수 공동연구팀이 초점 조절을 마음대로 할 수 있는 액체렌즈를 개발해 생체영상장치에 적용하는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미세유체역학 분야 국제학술지 ‘랩온어칩’ 최신호에 실렸다. 액체렌즈는 서로 섞이지 않는 두 가지 액체 사이의 경계면을 이용해 빛을 모으거나 분산시키는 광학렌즈 기술로 고정된 형태의 고체렌즈와 달리 초점거리를 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 두께와 형태를 변화시킬 때 전압을 가하는 과정에서 액체가 전기분해돼 사용할 수 없게 되는 위험이 크다. 연구팀은 전기가 통하지 않는 절연성 액체를 사용해 초점을 자유롭게 조절할 수 있는 신개념의 액체렌즈를 개발했다. 연구팀은 액체렌즈를 활용해 살아 있는 생쥐의 귀와 뇌의 혈관을 정밀하게 찍는 데 성공하기도 해 수술 및 영상진단에 활용 가능할 것으로 기대되고 있다. ●ETRI, 맞춤형 스마트팩토리 기술 지원 한국전자통신연구원(ETRI·원장 이상훈) 연구팀은 창업기업이나 중소제조기업의 맞춤형 제조 서비스를 제공할 수 있는 스마트팩토리 기술을 전국 각 지역에 구축해 실증작업에 들어간다고 12일 밝혔다. ‘개방형 제조서비스’(FaaS)라고 불리는 이 기술은 하나의 제품만 생산하는 기존 제조공장의 틀을 깨고 다양한 아이디어를 즉시 한곳에서 생산할 수 있는 다품종 소량생산이 가능하도록 도와주는 것으로 알려졌다. ETRI는 지난해 4월 연구원 내에 스마트팩토리 1호를 설치하고 광주정보문화산업진흥원에도 지난해 연말에 스마트팩토리를 구축했다. 또 최근 한양대 에리카캠퍼스에 3호를 설치했으며 연내에 한국폴리텍대학 대구캠퍼스에도 추가로 설치할 것이라고 밝혔다.

과학기술이 발전하면서 난치병 중 하나인 암을 정복하려는 기술도 다양하게 등장하고 있다. 각종 항암기법이 등장하고 있음에도 불구하고 암 성장과 전이를 효과적으로 막을 수 없는 것은 암세포가 정상세포보다 두껍고 치밀하게 구성돼 있어 약물이 쉽게 침투하지 못한다는 것이다.한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산, 양유수 박사팀은 암세포 주변에 두껍고 치밀한 외벽을 효과적으로 분해해 약물을 쉽게 전달함으로써 암 성장을 억제할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 세포간 정보교환을 위해 분비하는 나노 크기의 물질인 ‘엑소좀’에 주목했다. 연구팀은 세포외벽을 분해하는 효소의 일종인 ‘히알루로니다아제’를 만들어 내는 엑소좀을 개발해 냈다. 이번에 개발된 효소 엑소좀은 암세포 주위 세포외벽을 효과적으로 분해해 약물과 면역세포의 침투를 증가시키는 것으로 확인됐으며 종양을 유발시킨 생쥐에게 투여한 결과 암세포 성장이 멈추는 것도 확인했다.히알루로니다아제는 세포막 표면에서 만들어지는 단백질로 활용도는 높지만 정제조건이 까다로와 만들기가 쉽지 않았다. 외국에서도 히알루로니다아제를 활용한 암 연구가 진행되고 있지만 이번 KIST 연구진은 히알루로니다아제를 엑소좀 막과 결합시켜 암 치료에 좀 더 효과를 보이는 것으로 조사됐다. 실제로 이번에 개발된 효소 엑소좀은 암세포 장벽을 쉽게 무너 뜨려 면역세포가 암 조직 내로 침투하는 정도를 높였으며 독소루비신 같은 항암제가 암세포 깊이 전달돼 항암 효과를 높일 수 있음을 보였다. 양유수 박사는 “이번 연구를 통해 막단백질 치료제로서 엑소좀의 활용 가능성을 확인할 수 있었으며 히알루로니다아제를 포함한 엑소좀은 항암 치료제 및 약물 전달체로 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성기능 치료제인 비아그라는 사실 협심증 같은 심장질환을 치료하기 위한 약으로 개발됐습니다. 그렇지만 그 효과가 미미해 폐기하려다가 이 약을 먹은 사람들의 성기능이 개선되는 것이 확인돼 다른 방향의 치료제로 쓰이게 됐습니다.의약학 역사를 보면 이렇게 본래 목적 이외의 방향으로 쓰이는 약들이 의외로 많습니다. 그런데 최근에는 알콜중독 치료제가 암 치료제로 활용될 수 있을 것이라는 기대감을 높이는 연구결과가 발표돼 주목되고 있습니다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 6일자에 체코 팔라키대, 덴마크 국립암연구센터, 스웨덴 카롤린스카 의학연구소, 미국 캘리포니아공과대, 스위스 성갈렌병원 공동연구진이 발표한 연구입니다. 연구팀은 알콜중독을 앓고 있으면서 유방암에 걸린 38세 여성환자의 사례에서 연구를 시작했다고 합니다. 이 여성이 알콜중독이 심했기 때문에 암 치료보다 알콜중독이 우선이었다고 합니다. 이 여성은 알콜 중독이 완치되지 않아 술 취한 상태에서 창문에서 추락사했는데 부검 결과 뼈로 전이됐던 암세포가 거의 사라진 것을 발견했다고 합니다. 그녀가 복용했던 알콜중독 치료제는 ‘디설피람’이라는 약물로 술을 조금만 마셔도 두통과 호흡곤란, 구토 같은 부작용을 일으켜 알콜을 끊게 만드는 약물이라고 합니다. 그런 디설피람이 암세포를 없앤 것입니다. 덴마크-체코-미국-스위스-스웨덴 공동연구진은 디설피람이 암세포를 죽이는 메커니즘을 발견한 것입니다. 사실 1970년대부터 디설피람이 외과 수술을 받은 유방암 환자들의 생존기간을 연장시켰다는 사례들이 간혹 보고되기는 했지만 작용 메커니즘이 정확히 밝혀지지 않고 과학자들마다 의견이 분분했기 때문에 암치료제로서 주목받지 못해왔습니다. 그런데 이번 국제공동연구팀은 2000~2013년 사이에 암으로 진단받은 덴마크 국민 24만명의 데이터베이스를 분석한 결과 디설피람의 항암효과를 최초로 확인하는데 성공한 것입니다. 연구팀은 24만명의 암 환자 중 3000여명이 디설피람을 복용했는데 디설피람을 꾸준히 복용한 환자 1177명의 생존율이 디설피람을 중간에 끊은 환자들에 비해 34% 정도 높은 것으로 나타났다는 것입니다. 더군다니 디설피람은 기존에 알려진 것처럼 유방암 뿐만 아니라 전립선암, 대장암 등 다양한 암에서 효과를 나타냈다고 합니다. 연구팀은 유방암을 일으킨 생쥐를 대상으로 디설피람을 투여해서 같은 결과를 얻었다고 합니다. 특히 디설피람의 효과를 향상시키는 구리 보충제를 함께 투여했을 경우 효과는 극대화됐다는 사실도 밝혀냈습니다. 연구팀은 디설피람이 암세포가 새로운 혈관을 만들고 자신의 세포를 주변으로 확장하는 것을 원천적으로 차단해 암세포를 굶겨죽인다고 설명했습니다. 이번 디설피람의 항암효과도 그렇지만 지금까지 연구된 많은 항암치료법이나 치료물질들이 실제로 상용화로 이어지는 경우는 많지 않습니다. 상용화를 위한 대규모 임상시험을 통과하지 못하는 경우가 많기 때문입니다. 이번 디설피람의 항암효과도 많은 사람을 대상으로 한 임상시험을 통과해야 항암제로서 공식적으로 인정받을 수 있을 것입니다. 그리고 또 하나의 걸림돌은 디설피람의 특허권이 만료됐기 때문에 제약사들이 항암제로서 관심을 갖지 않을 수도 있다는 점입니다. 연구에 참여한 지리 바르텍 덴마크 국립암연구소 박사는 “이미 안전성이 승인된 약물에서 다른 효과를 찾아내는 것은 매력적이기는 하지만 다른 질병을 치료하는데 사용하기에는 걸림돌이 될 수도 있다”라며 “거대 제약사들이 구식 약물에 대해서는 특허권을 보장받을 수 없기 때문”이라고 꼬집었습니다. edmondy@seoul.co.kr

매년 어김없이 돌아오는 ‘크리스마스의 전령사’ 같은 공연이 있다. 고전발레 최고 인기 레퍼토리 ‘호두까기 인형’. 1892년 러시아 상트페테르부르크 마린스키 극장에서 처음 소개된 이후 125년이 지난 지금까지도 여전히 사랑받고 있는 ‘흥행 보증수표’와 같은 작품이다. 크리스마스이브를 배경으로 주인공 소녀 클라라의 꿈속 여행을 그리는, 겨울철에 걸맞은 줄거리에다 낭만적인 음악과 화려한 춤, 의상 등 볼거리가 많아 남녀노소 빠져들게 하는 매력이 있다. 발레 작품의 흥행에 뮤지컬, 현대무용 등 다양하게 변주돼 왔다.심정민 무용평론가는 “캐릭터도 다양하고 아기자기한 춤이 많아 크리스마스 시즌을 돋보이게 하는 작품으로는 ‘호두까기 인형’에 비할 게 없다”고 소개했다. 장광열 무용평론가 역시 “작곡가 차이콥스키의 음악이 워낙 경쾌한 데다 크리스마스 파티에서 어른과 아이들이 함께 어울리는 장면이 나오는 등 온 가족이 함께 볼 수 있는 요소가 풍부하다”면서 “주역 무용수 이외에도 솔리스트와 군무 무용수들이 보여 주는 디베르티스망(줄거리와 상관없는 화려한 춤)이 묘미”라고 설명했다. 각 발레단은 올해도 다양하게 조각한 ‘호두까기 인형’을 무대에 세운다. 국립발레단은 유리 그리고로비치 전 볼쇼이발레단 예술감독 버전을 선보인다. 2000년 초연한 이후 17년간 선보이는 이 버전은 주요 인물이 아닌 주인공 마리의 큰아버지 드로셀마이어를 화자로 설정해 이야기의 개연성과 완성도를 높였다. 목각 인형 대신 어린 무용수가 공연 내내 기마 자세에 가까운 모습으로 호두까기 인형을 직접 연기한다. 국내에서 유일하게 오케스트라와 공연을 진행하는 점도 차별점. 지휘자 제임스 터글과 국립발레단 음악감독 김종욱이 번갈아 지휘하고, 코리안심포니오케스트라가 연주한다. 16~25일 서울 서초구 예술의전당 오페라극장. 5000원~9만원. (02)580-1300. 유니버설발레단의 ‘호두까기 인형’은 마린스키발레단의 바실리 바이노넨 안무 버전이 토대다. 스페인, 러시아, 중국 등 세계 각국 민속춤이 등장하는 2막 ‘과자의 나라’가 특히 볼만하다. 하얀 눈송이 요정들의 일사불란한 군무 등 다양한 춤사위가 눈길을 끈다. 21~31일 서울 광진구 유니버설아트센터. 1만~11만원. 070-7124-1737.와이즈발레단의 작품은 현대적인 분위기를 가미했다. 생쥐와 호두까기 인형의 전투 장면에서는 발레 무용수들 이외에도 비보이와 탭댄서가 등장해 박진감 있는 무대를 선사한다. 1막 크리스마스 파티 장면에는 이 발레단이 지난 1월 창단한 아마추어 발레단 스완스발레단 무용수들도 함께 무대에 선다. 8~9일 서울 마포구 마포아트센터 아트홀 맥. 2만~6만원. (02)3274-8600.장선희발레단은 48개월 이상 된 어린아이 관객들의 눈높이에 맞춰 90분으로 압축한 버전을 선보인다. 눈 내리는 장면이 끝난 후 무대를 치우는 막간의 시간 동안 어린 아이들이 좋아하는 캐럴 3~4곡을 어린이 합창단이 나와서 직접 부른다. 2m에 달하는 크래커, 쿠키 등 아이들이 좋아하는 소품으로 무대를 꾸몄다. 22~24일 서울 중구 국립극장 달오름극장. 2만~5만원. (02)3408-3280. 조희선 기자 hsncho@seoul.co.kr

전립선 암세포만 찾아서 ‘원점타격’할 수 있는 화합물이 개발돼 민간에 기술이전됐다.한국원자력연구원은 전립선 암 진단과 치료를 위한 봄베신 유도체 화합물 제조기술을 바이오벤처 듀켐바이오에 기술이전했다고 29일 밝혔다. 봄베신은 전립선 암세포막에만 존재하는 단백질의 한 종류다. 원자력연구원 임재청 박사팀이 개발한 이번 화합물은 전립선 암세포의 단백질에 결합하는 화합물에 방사성동위원소인 루테튬(Lu)-177을 결합킨 것이다. 루테튬-177은 연구원에서 보유하고 있는 연구용 원자로 하나로에서 생산한 것이다. 기존의 전립선암 치료용 항암제는 암세포 뿐만 아니라 정상세포에도 흡수돼 탈모나 구토 등 부작용이 발생할 수 있어 고령의 환자의 경우 치료가 쉽지 않았다. 그러나 이번에 개발된 화합물을 이용하면 부작용 걱정 없이 빠르게 진단과 동시에 치료가 가능하다는 장점이 있다.실제로 연구팀은 생쥐에게 전립선암을 유발시킨 뒤 이번에 개발된 약물을 주입해 본 결과 전립선암세포에만 정확하게 약물지 전달되는 것을 영상으로 확인할 수 있었으며 전립선암 성장속도도 2배 이상 지연시키는 효과도 발견했다. 듀켐바이오에 기술이전을 함에 따라 본격적인 임상시험을 거쳐 실제 치료신약으로 만들어질 계획이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF 작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해 봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’, ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸속에서 자유자재로 움직이며 상처 난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’을 만드는 데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에든버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는 데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입혀 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것뿐만 아니라 이동경로를 추적하는 데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물 실험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용해 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균 수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

SF를 좋아하는 마니아들은 세계 3대 SF작가로 꼽히는 아이작 아시모프가 쓴 ‘환상 여행’(Fantastic Voyage)이란 작품을 영화로 보거나 책으로 접해봤을 것입니다. 1966년에 영화로 만들어져 국내에서는 ‘바디 캡슐’이란 이름으로 소개됐고 ‘마이크로 결사대’ ‘두뇌로의 여행’ 등 다양한 제목의 책으로 번역되기도 했습니다.뇌 출혈로 인해 혼수상태에 빠진 과학자를 살려내기 위해 주인공들이 초미니 잠수함을 타고 환자의 몸 속으로 들어갑니다. 혈관을 타고 뇌로 들어가 레이저를 비롯한 각종 첨단 장비로 뇌를 치료한 다음 환자가 흘리는 눈물을 타고 밖으로 나온다는 내용입니다. 머리카락 굵기의 10만분의 1 정도에 불과한 나노미터(㎚) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 나노공학이 등장하기 전인 1960년대에는 정말 상상 속에서나 가능했던 얘기들일 것입니다. 그렇지만 1990년대 말부터 몸 속에서 자유자재로 움직이며 상처난 혈관을 고치거나 혈관벽에 달라붙은 콜레스테롤을 제거하고 아시모프의 SF에서처럼 박테리아를 잡아내고 사람의 손이 닿기 어려운 미세 부위를 수술할 수 있는 마이크로 로봇 기술들이 꾸준히 연구되고 있습니다. 최근에는 중국 연구진이 조류(藻類·algae)를 이용한 ‘바이오 마이크로 로봇’이 만드는데 성공했다고 합니다. 이 로봇은 약물을 원하는 신체 부위에 정확하게 전달할 수도 있고 암세포도 제거할 수 있다고 합니다. 홍콩 중문대 기계공학부, 바이오의공학과, 산부인과, 영상진단학과와 영국 에딘버러대 공학부 공동연구진이 개발한 바이오 하이브리드 로봇 기술은 로봇 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 실렸습니다. 이번에 로봇을 만드는데 활용된 조류는 최근 건강보조식품으로 주목받고 있는 ‘스피룰리나’(Spirulina)입니다. 라틴어로 ‘나선’이라는 뜻을 가진 스피룰리나는 지구에서 가장 오래된 조류이면서 세포벽이 얇은 다세포 생물입니다. 단백질과 탄수화물, 식이섬유는 물론 항산화 효소, 각종 비타민, 칼슘, 마그네슘, 아연 같은 다양한 무기질 성분이 포함돼 있어 최근에는 건강기능성 식품 원료로 많이 활용되고 있지요. 연구팀도 기존의 마이크로 로봇들처럼 복잡한 방법으로 합성하려고 했으나 자연에 있는 물질 그대로 사용하는 것이 생체 적합성도 좋고 저렴한 비용으로 손쉽게 제작할 수 있을 것이라고 생각해 방향을 바꿨다고 합니다. 더군다나 조류는 내부에 스스로 형광물질을 갖추고 있기 때문에 바깥 부분에 자성물질만 입히면 몸 밖에서도 원하는 위치로 손쉽게 이동시킬 수 있습니다. 연구팀은 스피룰리나에 자성박막을 입힌 뒤 생쥐에게 주입한 뒤 핵자기공명(NMR) 기술을 활용해 원하는 부위로 이동시키는 것 뿐만 아니라 이동경로를 추적하는데도 성공했다고 합니다. 재미있는 것은 바이오 하이브리드 로봇의 암세포 제거 능력입니다. 마치 페니실린을 발견했을 때처럼 예상치 못했던 결과라고나 할까요. 연구팀은 별 생각없이 종양세포를 키우던 실험접시에 바이오 하이브리드 로봇을 투입했는데 48시간이 지난 뒤 암세포 90%가 파괴된 것을 확인할 수 있었다고 합니다. 물론 동물이나 사람을 대상으로 한 약물시험이 아니라 세포 수준의 실험이었기 때문에 실제 임상에서 활용되려면 추가적인 연구기간을 포함해 10년 이상 걸릴 것으로 예상하고 있다고 합니다. 마이크로 로봇을 활용한 건강관리까지 가능해진다면 그만큼 평균 수명은 늘어날 것입니다. 나노공학을 비롯한 각종 의과학기술의 발전으로 평균수명은 점점 늘어날 것으로 보입니다. 살 수 있는 기간이 늘어나면 ‘어떻게 살 것인가’라는 문제는 더 중요해질 것입니다. 고령화 사회에서 사회와 개인이 함께 고민해야 할 가장 중요한 문제가 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 골다공증과 류머티스 관절염 같은 뼈질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.건국대 의학전문대학원 김혁순, 최완수 교수 공동연구팀이 뼈의 파괴를 억제하는 단백질을 발견하고 신호전달 경로를 밝혀내 새로운 류머티스 관절염 치료 방법을 찾아냈다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표되는 한편 ‘네이처 리뷰 류마톨로지’에 ‘주목할만한 연구성과’로 소개됐다. 뼈의 강도가 약해져 나타나는 골다공증은 골절의 가능성을 높이고 류머티스 관절염은 관절 활막에 염증이 발생해 연골과 뼈 조직에 염증을 확산시켜 골관절의 파괴와 변형을 유발시키는 만성질환이다. 뼈는 골세포를 만드는 조골세포와 뼈의 흡수, 파괴를 담당하는 파골세포의 균형으로 유지되는데 골다공증이나 류머티스 관절염은 파골세포가 비정상적으로 활성화되면서 나타나는 질환이다. 문제는 파골세포의 기능 조절에 관한 연구는 계속되고 있지만 눈에 띄는 성과가 없어서 현재는 골관절 질환을 근본적으로 치료할 수 있는 방법은 없이 염증 완화에 그치고 있다. 연구팀은 파골세포 분화를 조절해 뼈의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 단백질 ‘DJ-1’을 발견하고 작용 메커니즘을 밝혀냈다. 연구팀은 DJ-1이 활성산소를 제거해 신호전달인자의 활성화를 억제하고 궁극적으로 파골세포가 과도하게 활성화되는 것을 막는다는 사실을 확인했다. 실제로 DJ-1을 제거한 생쥐는 일반 생쥐보다 골밀도가 낮고 파골세포의 분화가 활발해진다는 것을 규명했다. 또 류머티스 관절염을 일으킨 생쥐도 DJ-1 단백질이 결핍돼 파골세포 분화와 뼈 파괴가 증가한다는 사실도 검증했다. 김혁순 교수는 “이번 연구는 DJ-1 단백질이 활성산소를 조절하여 파골세포 분화를 억제한다는 사실을 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “DJ-1을 표적으로 비정상적인 파골세포 활성을 예방하거나 골관절 질환을 치료할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

맥주의 가장 큰 특징은 독특한 쌉싸름한 맛인데 이 쓴 맛이 기억력을 향상시키는데 도움을 준다는 연구결과가 발표됐다.일본 대형 맥주업체인 기린홀딩스 부설 건강기술연구소와 도쿄대, 학습원대 공동연구팀은 맥주의 쓴 맛을 내는 성분이 기억력 향상에 도움이 된다는 연구결과를 24일 일본 가나자와시에서 열리는 일본 치매학회 학술대회에서 발표했다. 연구팀은 맥주의 주 성분인 ‘이소알파산’을 치매에 걸린 쥐에게 1주일 동안 매일 체중 1kg 당 1mg을 투여한 뒤 기억력을 측정했다. 이소알파산은 맥주의 주재료인 호프에 포함돼 맥주 특유의 쓴 맛을 만들어 낸다. 도형의 형태를 인지하고 반응하는 시간을 측정한 결과 이소알파산을 투여한 쥐가 그렇지 않은 쥐에 비해 9.5배 가량 좋은 것으로 나타났다. 이와 함께 이소알파산을 투여한 쥐에서는 치매의 원인으로 알려진 단백질 ‘베타 아미로이드’를 없애는 세포가 활성화돼 베타아밀로이드가 절반 가량 사라진 것으로 확인됐다. 연구팀은 이소알파산을 투여한 생쥐의 뇌를 자기공명영상장치(MRI)로 촬영했더니 치매에 걸리면 과잉반응을 하는 해마가 거의 정상 상태로 돌아온 것으로도 확인됐다. 해마는 뇌에서 기억을 제어하는 중요한 부분이다. 연구를 주도한 나카지마 히로유키 도쿄대 수의병리학 교수는 “동물을 대상으로 한 실험이기 때문에 사람에게도 적용될 것이라고 보기는 어렵겠지만 식품 섭취만으로도 치매 개선이 가능할 것이라는 가능성을 확인하는 계기가 됐다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘나 혼자 산다’ 헨리가 비에 홀딱 젖어 물에 빠진 ‘생쥐헨리’가 됐다. 그가 폭우를 뚫고 극한의 라이딩을 한 것. 특히 헨리는 워너비 정우성에 완전히 심취했고, 정우성의 명장면과 헤어스타일을 똑같이 따라 하며 2얼로서의 매력을 방출했다고 전해져 기대를 모은다.오는 24일 밤 방송되는 MBC ‘나 혼자 산다’(기획 최원석, 연출 황지영 임찬)에서는 2얼로서의 매력을 폭발시킨 헨리의 폭우 속 극한 라이딩이 공개된다. 공개된 사진에는 헨리가 휴대폰 속 정우성과 똑같은 포즈를 취하고 있다. 그는 머리카락으로 한쪽 눈을 가린 헤어스타일과 레이저가 발사될 것 같은 매서운 눈빛까지 완벽하게 정우성을 따라 하고 있다. 이는 헨리는 인터뷰를 하다가 “저 이 씬 보고 반했어요!”라고 말하더니 직접 영화 ‘비트’의 한 장면을 보여주고 있는 것. 이후 헨리는 한강으로 자전거 라이딩을 나가 영화 속 정우성의 명장면을 재연하는 등 하루 종일 정우성에 심취한 모습을 보였다고 전해져 기대를 높인다. 제작진에 따르면 2얼로서의 헨리의 매력이 어김없이 발산될 예정이라고. 그는 라이딩 도중 엄청난 폭우를 만나는가 하면, 한강 편의점에서 제조 방법을 몰라 국물이 흥건한 짜장 라면을 먹었다고 전해져 얼간미를 폭발시킬 그의 모습이 펼쳐질 방송에 대한 궁금증을 더하고 있다. 과연 헨리는 폭우를 뚫고 무사히 극한의 라이딩을 마칠 수 있을지, 상남자 정우성에 심취한 헨리의 모습은 오는 24일 방송되는 ‘나 혼자 산다’를 통해 확인할 수 있다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

한국사는 대체로 핵심 위주로 평이하게 출제된 것으로 나타났다.대학수학능력시험 출제본부는 23일 치러진 2018학년도 수능 4교시 한국사 출제방향과 관련해 “특정 교과서에만 수록된 지엽적인 내용은 배제하고 핵심내용 위주로 평이하게 출제했다”고 밝혔다. 사회탐구영역은 교육과정이나 교과서 등과 연계된 일상생활·시사적인 내용을 활용해 창의적 사고력을 측정하는 문제를 냈다고 설명했다. 또 과학탐구영역은 과학적 상황과 일상생활에서 흔히 보는 상황을 소재로 종합적 사고능력을 평가할 수 있도록 출제했다고 발표했다. 직업탐구영역의 경우 문제 상황을 인식하고 이를 해결해가는 능력을 측정하는 문제를 냈다고 출제본부는 말했다. 다음은 출제본부가 밝힌 한국사와 사회·과학·직업탐구 문항유형. 한국사 일제강점기 산미 증식계획이 초래한 결과를 묻는 문제, 1970년대 경제성장과 노동운동 관련 지문으로 이 시기 경제정책을 이해하는 문제, 6월 민주화운동 자료를 통한 시대 상황·쟁점 인식을 확인하는 문제, 지도를 활용해 동학농민운동을 탐구하는 문제, 원효대사의 활동을 이해하는 문제 등이 출제됐다. 사회탐구 시민 불복종을 정당화할 조건들에 대한 가치판단이 가능한지 확인하는 문제, 해외원조의 윤리적 근거를 도출할 수 있는지 묻는 문제, 국가별 출생률과 사망률로 나라별 인구특성을 파악하는 문제, 베스트팔렌조약 자료 해석 문제, 신용등급 관리방안을 묻는 문제, 노인 소외 현상을 설명하는 이론에 관한 문제 등이 나왔다. 과학탐구 동계스포츠와 지진, 발전·전자기파, 송전, 물과 에탄올, 화학전지, 질병, 동물의 분류, 지하자원, 화산, 지질명소, 태풍, 대기오염, 푄현상, 엘니뇨와 라니냐 등 실생활과 밀접한 문제가 나왔다. 지진규모 확인 실험, 정전기 유도 실험, 교류회로 실험, 중화반응 실험, 세포분획법, 반응속도 측정 실험, 생쥐의 방어작용 실험 등 실험상황에 관한 문제도 출제됐다. 직업탐구 ‘농업 이해’에서는 최적화된 포도재배방법을 제공하는 농업과학기술의 종류를 묻는 문제, ‘공업일반’에서는 벤처기업의 제품 인증과 산업재산권 취득, 에너지 활용법 등에 관한 문제가 나왔다. ‘기초 제도’에서는 정보통신(IT)기술을 활용한 자전거용 스마트 자물쇠 개발상황 분석, ‘회계 원리’에서는 본사 건물을 구매하고자 계약금을 지급했을 때 회계처리 방법 등이 출제됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

50년 전에 이미 과학자들이 당분의 과다섭취에 대한 유해성을 밝혀냈지만 외부의 연구지원이 중단돼 발표돼지 못했다는 폭로가 나왔다.크리스틴 컨즈 미국 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 교수를 비롯한 국제공동연구팀은 설탕 섭취와 심장병 위험성 증가간 상관관계가 있는지에 대한 논쟁이 한창이던 1950~60년대에 과학자들이 국제설탕연구재단(ISRF)의 지원을 받아 1967년 실험을 시작해 결과를 도출했다고 21일 밝혔다. 이 같은 분석결과는 미국국립과학원에서 발간하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 이들에 따르면 당시 학자들은 설탕이 많이 포함된 생쥐의 혈중 지방성분 수치가 녹말 성분을 먹인 쥐보다 높다는 사실을 밝혀냈지만 ISRF는 실험이 끝날 무렵 돌연 연구지원을 중단해 결과가 발표되지 못했다는 것이다. 또 ISRF는 설탕 섭취가 쥐의 장에 미치는 영향을 조사하는 프로젝트도 지원했지만 설탕섭취와 방광암 발병 위험성 사이에 연관성이 높다는 가능성이 알려지면서 실험 종료를 3개월 남겨두고 지원을 중단했다. 컨즈 교수는 “ISRF의 연구는 원래 혈중 지방성분이 높아질 경우 심장병이 일어날 가능성이 높다는 주장을 반박하기 위했던 것”이라면서 “당시 연구결과가 발표됐다면 학계가 설탕과 심장병 발병의 상관관계에 대해 좀 더 빨리 이해할 수 있었을 것이다”라고 지적했다. 이 같은 차원에서 현재 학계의 설탕 유해성 유무를 둘러싼 논란은 지난 60여년 동안 설탕업계가 연구비 지원을 이유로 과학적 증거를 조작한데서 그 원인을 찾을 수도 있을 것이라는 주장을 펼쳤다. 그러나 이 같은 주장에 대해 ISRF의 후신인 국제설탕협회는 “이번에 발표된 논문은 실제 연구가 아닌 50여년 전 설탕업계에 비판적인 개인과 단체의 후원을 받은 연구자들이 내놓은 추측과 가설을 모아놓은 일종의 논평에 불과하다”고 일축했다. 협회 관계자는 “그동안 연구자료를 검토한 결과 협회에서 해당 연구들에 지원을 중단한 것은 연구 기간이 지나치게 길어지면서 예산 범위를 넘어섰고 그에 따른 지원조직의 개편이 겹쳤기 때문”이라며 연구결과가 지원 중단에 영향을 미칠 수 없다고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학자들이 실험용 배양접시에서 간암 덩어리를 만드는데 성공했다. 실제 사람의 몸 속에서 생기는 간암 덩어리의 형태나 모양은 물론 유전자까지 그대로 만들어 내 간암 치료제나 간암 관련 기초연구에 사용할 수 있게 돼 간암 정복에 한 걸음 다가서게 됐다는 평가를 받고 있다.영국 케임브리지대 웰콤트러스트 연구소, 에딘버러 왕립병원, 네덜란드 에라스무스의대 공동연구진은 사람들이 가장 많이 걸리는 간암 3종류에 대한 오가노이드 배양체를 만드는데 성공하고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 13일자에 발표했다. 이번에 연구팀이 만든 오가노이드는 3차원 조직배양으로 실제 조직이나 세포와 유사하게 만든 ‘미니 유사 장기’를 말한다. 특히 이번 연구에는 구본경 오스트리아 분자생명공학연구소 그룹리더가 공저자로 참여했다. 구 박사는 당시 영국 웰콤트러스트 의학분과 줄기세포연구소에서 연구에 참여했다. 연구진은 간암 환자 8명의 종양에서 간암 줄기세포를 분리해 줄기세포가 성장하고 분화하는데 필요한 인자들을 넣어주면서 실험용 접시에서 배양했다. 간암 조직이 증식하는 모습을 외부에서 재현해 그 과정을 관찰할 수 있게 된 것이다. 연구팀은 이렇게 만들어진 오가노이드를 분석해 29종의 화합물 중 간암 세포의 확산을 막는 효과가 뛰어난 물질을 찾아냈다. 간암이 생기도록 조작한 생쥐에게 이렇게 찾은 물질을 투여하자 1주일 뒤 종양의 크기가 절반 이하로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이번 연구 덕분에 환자의 암세포를 떼어내 실험용 접시에서 오가노이드를 만든 뒤 여러 종류의 항암제를 투여해 가장 효과가 좋은 항암제를 찾아 투여하는 방식으로 환자 맞춤형 ‘항암치료’에도 활용될 수 있게 된다. 구본경 박사는 “이번 연구는 한국인에게서 가장 많이 발생하는 간암에 대한 연구이기 때문에 국내 의학계에서도 관심을 가질 만한 성과”라고 자평했다. 연구를 주도한 메리첼 후흐 케임브리지대 교수는 “이번 연구는 환자에게 어떤 약물이 맞는지 시험하는데 쓸 수 있을 뿐만 아니라 간암에 대한 기초 연구를 가능케 한다”며 “연구에 쓰이는 실험동물의 수도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지하철역에서 감자튀김 하나를 놓고 줄다리기하는 쥐들의 모습이 포착돼 화제다. 11일(현지시간) 영국 더 선은 지난 10일 인스타그램에서 인기를 끌고 있는 영상 한편을 소개했다. 인스타그램 이용자 세스 살세도(Seth Salcedo)가 게재한 영상에는 미국 뉴욕의 지하철역에서 감자튀김 양쪽을 서로 입에 문 채 줄다리기하는 쥐 두 마리의 모습이 담겨 있다. 굶주린 쥐들은 감자튀김을 차지하기 위해 신경전을 벌인다. 결국 힘이 더 센 쥐쪽이 감자튀김을 빼앗아 홀로 도망간다. 한편 지난 2015년에도 뉴욕의 지하철 역에서 피자를 옮기는 쥐의 모습이 포착돼 큰 화제가 된 바 있다. 사진·영상= Seth Salcedo Instagram 영상팀 seoultv@seoul.co.kr

겨울에서 봄으로 넘어갈 때나 가을에서 겨울로 넘어가는 환절기에는 몸에 이상을 호소하는 사람들이 많습니다.여느 때보다 병원을 찾는 이들도 많다고 합니다. 계절이 바뀌면서 체내 호르몬 분비의 변화 뿐만 아니라 흔히 생체리듬이라고 하는 생체시계의 변화 때문이기도 합니다. 이런 생체시계의 변화로 인한 후유증은 긴 휴가를 보내고 일상으로 복귀할 때도 마찬가지로 나타난다. 이 때문에 지난달 초 긴 추석 연휴 끝에 연휴 후유증으로 출근과 등교를 어려워 하는 사람들이 많이 눈에 띄기도 했다. 실제로 사람들은 태어날 때부터 누가 가르쳐 주지 않아도 날이 밝으면 잠에서 깨고 어두워지면 잠자리에 듭니다. 또 일정시간이 되면 배가 고파지는 것도 생체시계의 일종인 소위 ‘배꼽시계’가 작동해 소화효소를 배출하기 때문입니다. 사람을 비롯한 생명체들은 지구 자전으로 낮과 밤이 주기적으로 변하는 것에 맞춰 24~25시간을 주기로 일정하게 움직이는 신체리듬을 갖고 있습니다. 이 신체리듬을 ‘생체시계’(biological clock)나 ‘일주기 리듬’(Circadian Rhythm)이라고 부르는데 약 25억년 전 지구에 나타난 시아노박테리아도 24시간 주기의 생체시계를 갖고 있었다고 합니다. 지난달 2일 올해 첫 노벨상 수상자 발표인 노벨생리의학상은 초파리를 이용해 일주기 리듬을 제어하는 유전자를 분리하고 생체 시계의 작동 메커니즘을 밝혀낸 제프리 홀 미국 메인대 교수, 마이클 로스바시 브랜다이스대 교수, 마이클 영 록펠러대 교수에게 돌아갔습니다. 과학계에서 이들의 발견은 기존 생체시계에 대한 개념을 완전히 바꾼 일종의 ‘패러다임 쉬프트’로 받아들여졌습니다. 이들은 생체시계 작동에 필수적인 ‘피리어드’ 유전자를 활성화시키는데 필요한 단백질을 발견하고 빛이 생체시계와 일치하도록 만드는데 필요한 단백질들까지 발견했기 때문입니다. 피리어드 유전자가 만들어 내는 단백질 농도가 24시간 주기로 놀랄만큼 정확하게 변화함으로써 인간의 행동, 호르몬의 혈중농도, 수면, 체온, 대사 등 필수기능을 조절한다는 것입니다. 외부환경과 체내 생체시계가 일시적으로 차이를 보일 때는 시차부적응 현상 같은 단기적 증상이 나타나지만 계속 문제가 될 경우 면역계의 균형이 무너져 각종 알레르기나 자가면역질환 같은 난치성 만성질환에 시달릴 수 있게 된다고 합니다. 생체시계 교란으로 인해 면역체계가 완전히 무너질 경우 만성염증은 물론 심할 경우 패혈증으로 이어져 사망에 이르는 경우도 있다고 하네요. 그런데 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 8일자(현지시간)에는 영국 분자생물학연구소, 케임브리지대 의대 애든브룩스 병원, 맨체스터대 부속 사우스맨체스터 아너러리 대학병원 공동연구진이 수행한 생체시계와 관련한 재미있는 연구결과가 또 하나 실렸습니다.그동안 생물학자와 신경과학자들은 생체시계가 시각 신호를 전달받고 처리하는 시신경교차상핵이라는 시상하부의 영역에만 있다고 생각해 왔습니다. 그런데 신체 다른 각 부위의 세포에도 생체시계 조절기가 있다는 것이 밝혀졌다고 합니다. 연구팀은 상처 치유에 필수적인 섬유아세포라는 피부세포를 연구했는데 이 세포들도 생체시계를 갖고 자기조절력을 발휘한다는 것을 밝혀냈습니다. 연구팀은 섬유아세포를 성장시킨 피부세포를 실험접시에 놓고 8시간 간격으로 상처를 낸 다음 치유되는 과정을 살펴봤습니다. 생체시계 작동 시간이 다른 때를 잡아 상처를 내고 치료 속도와 과정을 살핀 것입니다. 그 결과 낮에 입은 상처가 밤에 난 상처보다 빨리 치유된다는 사실을 알게 된 것이지요. 실험접시의 실험에서 벗어나 실제 생쥐에게 서로 다른 생체시계 시간에 상처를 내고 치유과정을 살펴본 결과도 마찬가지였다고 합니다. 상처 치유를 위한 단백질이 낮시간에 더 활발히 작동한다는 것입니다. 상처치유 단백질도 밤 시간에는 잠이 든다는 얘기로 볼 수 있습니다. 연구진은 국제화상상해 데이터베이스를 조사한 결과 야간 화상환자가 낮 화상환자보다 치유기간이 평균 11일 이상 더 오래걸린다는 사실도 확인했습니다. 존 오닐 분자생물학연구소 박사는 “이번 연구를 통해 상처 발생시간이 치유속도에도 관여한다는 사실을 알게 됐다”며 “추가적이고 좀 더 명확히 통제된 임상시험을 해봐야겠지만 이 연구결과 대로라면 개인의 일주기 리듬에 맞춰 수술을 하는 것이 회복기간도 줄이고 회복속도를 높일 수 있음을 알 수 있다”고 말했습니다. 이 연구를 보고 갑자기 궁금증이 생기네요. 타인에게 입은 마음의 상처도 밤에 받은 것보다 낮에 받은 것이 더 빨리 잊혀지고 치유될까요. edmondy@seoul.co.kr

유전자를 편집할 수 있는 유전자 가위 기술과 줄기세포는 첨단 생물학 기술 중 하나로 손꼽히고 있다. 최근 일본 연구팀이 생쥐의 배아줄기세포를 이용해 신장조직 일부를 만드는데 성공해 주목받고 있다.구마모토대 발생의학연구소 니시나카무라 류이치 교수팀은 쥐의 배아줄기세포로 소변을 모으는 역할을 하는 집합관을 포함한 신장 조직 일부를 만드는데 성공하고 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템셀’ 10일자에 발표했다. 이번 연구결과는 신장병 환자를 치료하는 재생의료 분야는 물론 장기재생 가능성을 보여준 것으로 평가받고 있다. 신장은 혈액 속 노폐물을 걸러 소변을 만드는 기본 단위인 네프론(Nephron)이 100만개 정도 모여있다. 네프론은 머리카락 굵기인 지름 0.1~0.2㎜의 소기관이다. 연구팀은 이전에도 쥐의 배아줄기세포와 사람의 역분화줄기세포(iPSC)로 네프론을 만드는데 성공했지만 소변을 모아 요도로 흘려보내는 집합관과 네프론을 이어 붙이는데는 실패했다. 연구팀은 이번에는 쥐의 배아줄기세포만으로 소변을 배출하는 집합관을 만드는데 필요한 기본단위인 ‘요관아’(尿管芽) 세포를 만드는데 성공했다. 또 요관아를 배앵해 집합관으로 성장시키는 방법도 만들어 냈다. 연구팀은 네프론과 요관아 세포를 섞고 쥐의 배아줄기세포에서 추출해 낸 세포결합 기능을 더해 1주일 동안 배양하며 관찰했다. 그 결과 네프론과 집합관이 연결된 직경 1㎜ 크기의 원반형 쥐 태아의 신장조직이 만들어지는 것을 관찰했다. 니시나카무라 교수는 “이번 연구에 따라 인공투석을 받는 중증 신장병 환자의 치료에 응용할 수 있을 것으로 기대한다”며 “신장기증자를 구하기 어려운 상황에서 실험실에서 생쥐를 이용해 신장을 만들 수 있는 만큼 많은 환자를 구할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr