뇌진탕 등 외부에서 뇌에 강한 충격이 가해져 쓰러진 환자에게 가장 시급한 것은 의료진이 환자의 뇌에서 일어나는 상황을 빨리 파악하는 것이다. 뇌질환자의 상태 파악을 위해 뇌압과 온도를 검사해야 하는데 이를 위한 센서 이식기술은 지금도 존재한다. 문제는 이런 센서는 측정 후 외과수술로 제거하는 과정에서 추가 감염이 일어날 가능성이 높다. 미국 일리노이주립대 존 로저스 교수 주도로 강승균 박사 등 12명의 한인 연구자가 대거 참여한 연구진은 뇌질환 위험을 사전에 인지하고 일정 시간이 지나면 녹아 없어지는 생분해성 고분자로 쌀 한 톨보다 가벼운 뇌 진단 센서를 개발하는데 성공해 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 18일자에 발표했다. 체내에 일시적으로 존재했다 분해되는 신개념 전자 기기를 ‘트랜션트 전자기기’라고 하는데 최근 의료 분야에서 각광을 받고 있는 공학기술이다. 이번에 개발한 진단 센서는 측정 센서와 무선 전송이 가능한 전선으로 구성된 비교적 간단한 구조다. 연구팀은 생쥐의 뇌에 센서를 이식해 실험한 결과, 뇌에서 발생하는 뇌압과 체온 등 생체 신호가 외부에 실시간으로 전송되고 30시간이 지나면 센서는 자연스럽게 뇌 속에서 녹아 사라지는 것을 관찰했다. 뇌 센서는 인체에 무해하며 임상에서 당장 사용할 수 있을 정도로 안전성이 높은 것으로 평가받고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 맥주를 만들거나 빵을 숙성시킬 때 반드시 필요한 미생물인 효모를 암 치료에 활용하는 기술을 개발했다. 전상용(왼쪽) 카이스트 생명과학과 교수와 전영수(오른쪽) 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 교수 공동연구팀은 효모에 항암제를 실어 암세포에 정확히 전달함으로써 항암치료 효과를 높일 수 있는 원천기술을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 자연과학분야 국제학술지 ‘미국학술원회보’(PNSA) 온라인판 최신호에 실렸다. 최근 탈모나 구역질, 빈혈 등 각종 항암치료 부작용은 줄이고 효과는 높이기 위해 표적형 약물전달시스템에 대한 연구가 활발하다. 문제는 현재 나온 약물전달시스템 대부분은 고분자 물질이나 무기 나노입자 같은 인공소재이기 때문에 암세포 도달률도 낮고 암 치료 후에도 몸속에 남아 독성을 유발할 수 있다는 점이다. 연구팀은 인체에 무해한 효모 속 세포물질인 ‘액포’를 항암제 전달 소재로 활용하기 위해 유전자 변형을 시켰다. 효모의 액포가 유방암에만 결합될 수 있도록 만든 것이다. 연구진은 유전자 변형된 액포를 직경 100㎚(나노미터) 크기로 잘게 쪼갠 뒤 유방암 치료제로 쓰이는 독소루비신이라는 물질을 결합시켰다. 이렇게 만들어진 독소루비신-액포 전달물질은 동물의 세포막 성분과 비슷해 암 세포에 쉽게 결합할 수 있다. 연구팀은 이번에 만든 효모액포 약물전달시스템으로 생쥐실험을 한 결과 기존 약물전달시스템보다 3배 이상 항암효과가 우수하다는 것을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미국 연구진이 과학기술계에서 가장 ‘핫’한 기술인 유전자 가위기술로 유전자 질환을 치료하는 데 성공했다. 특히 세포실험이나 배아상태의 동물이 아닌 완전히 자란 성체에서 발병한 유전질환을 치료한 것은 처음이어서 더욱 주목받고 있다. 미국 텍사스 사우스웨스턴 의대 에릭 올슨 교수팀은 3세대 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’(CRISPR-Cas9)를 이용해 근육이 퇴화되는 ‘뒤셴 근이영양증’(Dmd)에 걸린 쥐를 치료하는 데 성공했다. 이번 연구성과는 ‘사이언스’ 1일자에 실렸다. 환자의 유전자에서 돌연변이를 찾아내 정상 유전자로 바꾸는 유전자 가위기술은 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’와 ‘네이처’가 ‘2015년 10대 연구성과’와 ‘2016년 기대되는 과학기술’로 연속 선정됐다. 뒤셴 근이영양증은 X염색체에 존재하는 유전자 결함으로 생기는 유전성 질환으로 주로 남자 아이 3500명당 1명꼴로 발생한다. 팔, 다리, 골반, 엉덩이 등 근육계에서 발생해 걸을 수 없게 되는 등 영구적인 신체장애를 가져오고 환자 대부분이 25세 이전에 사망한다. 특히 현재 의학기술로도 치료할 수 없는 불치병으로 알려져 있다. 연구팀은 급성호흡기 질환을 일으키는 아데노 관련 바이러스에 ‘크리스퍼-캐스9 유전자 가위’를 실어 Dmd에 걸린 생쥐의 다리에 주사하자 캐스9 단백질이 Dmd를 유발시키는 이상 유전자를 잘라내 제거하고 정상 유전자끼리 연결시킨 것을 확인했다. Dmd 환자는 심장과 폐기능을 담당하는 근육도 약해져 호흡 마비로 사망하게 되는데 연구팀은 이번 실험을 통해 팔, 다리 근육뿐만 아니라 심장과 폐 근육도 강화되는 것을 확인했다. 올슨 교수는 “이번 연구는 생쥐를 이용해 얻은 결과이기는 하지만 사람의 유전 질환 치료도 가능하다는 것을 보여준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

안녕? 나는 ‘예쁜꼬마선충’이야.이름이 귀엽기는 하지만 난 흙 속에서 박테리아를 잡아먹는 1㎜ 정도밖에 안 되는 지렁이처럼 생긴 선형동물이야. 우리는 다리나 날개는 물론이고 눈도 없어. 감각기관으로 주변 온도와 촉감, 냄새를 감지해 먹이를 찾고 친구들이 주변에 있다는 것을 인식하지. 단순해 보이긴 하지만 959개의 세포로 이뤄져 있는, 갖출 것은 다 갖춘 다세포생물이야. 나는 주로 생물의 세포 성장과 분화, 형태 발생의 유전적 조절을 연구하는 ‘발생생물학’ 분야에서 많이 이용되고 있어. 물론 발생생물학자들은 나뿐만 아니라 노랑초파리, 제브라피시, 생쥐 등도 실험에 쓰고 있어. 과학자들이 나를 선호하는 이유는 배양하기 쉽고 냉동 보관도 가능하면서 발생 단계가 비교적 단순하기 때문이야. 알에서 부화한 뒤 4단계의 탈피 과정을 거쳐 성충이 될 때까지 사흘밖에 안 걸리고 평균수명도 2~3주에 불과해. 수정란에서 성체에 이르기까지 세포 분열 양상이 동일하고 몸 전체가 투명해 세포분열이나 분화 과정을 현미경으로 관찰할 수 있다는 장점도 갖고 있거든. 2002년 노벨생리의학상을 수상한 미국 분자과학연구소 시드니 브레너 박사, 미국 매사추세츠공대(MIT) 로버트 호비츠 교수, 영국 웰컴 트러스트 생어센터 존 에드워드 설스턴 경도 나를 실험에 사용해 생명체에서 세포가 분화되고 사멸되는 메커니즘을 처음으로 밝혀냈지. 얼마 전 기초과학연구원(IBS) 식물노화·수명연구단 남홍길 단장과 미국 프린스턴대 콜린 머피 박사 공동연구팀이 나를 이용해 건강 수명을 예측하는 방법을 개발해 유명한 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 11월 20일자 온라인판에도 발표했대. 건강 수명은 단순히 얼마나 오래 살았느냐를 나타내는 평균 수명과 달리 실제로 활동을 하며 건강하게 산 기간을 나타내는 지표야. 연구팀은 우리가 성충이 된 뒤 6일째부터 예외 없이 순간 최고운동 속도가 느려지는 것을 발견했어. 실제 그동안 노화의 지표로 쓰였던 평균이동속도나 머리쪽 움직임 횟수보다 순간 최고운동 속도가 노화나 수명과 더 직접적인 연관성이 있다는 것을 밝혀낸 거지. 또 우리에게서 인슐린 수용체를 제거했더니 노화가 진행되더라도 활발히 움직이며 건강하게 산다는 것을 확인하기도 했다지 뭐야. 이 인슐린 수용체는 우리뿐만 아니라 사람에게도 있대.최근 한국을 비롯한 선진국들은 급격한 고령화 사회로 진입하면서 노년층의 건강한 삶에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다고 들었어. 그래서 많은 사람들이 단순히 오래 사는 것보다 신체적으로 건강하게 오래 살고 싶어 한다며? 어쨌든 이번 연구로 1㎜에 불과한 내가 나보다 몇 백배 큰 사람들의 건강한 삶에 도움을 줄 수 있을 것 같아서 정말 기뻐. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마음이 울적하거나 기운이 없을 때 초콜릿 같은 단 음식을 먹고 나면 상태가 나아지는 것으로 알려져 있다. 달콤한 음식을 먹었을 때 느끼는 즐거움이 반복되면서 단 음식 중독으로 이어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 조지아주립대 신경과학연구소 요코 헨더슨 박사팀은 단 음식이 기억에 관여하는 해마의 신경세포를 활성화시켜 중독 현상을 일으킨다는 사실을 밝혀내고 뇌신경 분야 국제학술지 ‘히포캠퍼스’ 13일자에 발표했다. 대뇌피질 아래쪽에 있는 해마는 학습과 기억, 정신 건강 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 기존에도 TV를 보면서 식사할 경우 먹는 것을 인식하는 기억 중추에 영향을 미쳐 식사량이 늘어날 수 있다는 등의 관련 연구가 있었다. 그러나 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 기존 연구를 바탕으로 실험용 생쥐에 8시간에 1회씩 10일 동안 설탕이나 사카린 등 달콤한 음식을 먹이면서 뇌세포 반응과 변화를 측정했다. 그 결과 단 음식을 먹는 순간 ARC라는 물질이 만들어지면서 해마의 신경세포가 활성화되는 것으로 나타났다. 연구팀은 단 음식을 먹으면 ARC가 생기면서 해마를 자극해 행복감을 느끼도록 하는데 ‘단 음식=행복’ 반응이 반복되면서 단 음식을 더 많이 찾는 중독 현상을 일으킨다고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마음이 울적하거나 기운이 없을 때 초콜릿 같은 단 음식을 먹고 나면 상태가 나아지는 것으로 알려져 있다. 달콤한 음식을 먹었을 때 느끼는 즐거움이 반복되면서 단 음식 중독으로 이어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 조지아주립대 신경과학연구소 요코 헨더슨 박사팀은 단 음식이 기억에 관여하는 해마의 신경세포를 활성화시켜 중독 현상을 일으킨다는 사실을 밝혀내고 뇌신경 분야 국제학술지 ‘히포캠퍼스’ 13일자에 발표했다. 대뇌피질 아래쪽에 있는 해마는 학습과 기억, 정신 건강 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 기존에도 TV를 보면서 식사할 경우 먹는 것을 인식하는 기억 중추에 영향을 미쳐 식사량이 늘어날 수 있다는 등의 관련 연구가 있었다. 그러나 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 기존 연구를 바탕으로 실험용 생쥐에 8시간에 1회씩 10일 동안 설탕이나 사카린 등 달콤한 음식을 먹이면서 뇌세포 반응과 변화를 측정했다. 그 결과 단 음식을 먹는 순간 ARC라는 물질이 만들어지면서 해마의 신경세포가 활성화되는 것으로 나타났다. 연구팀은 단 음식을 먹으면 ARC가 생기면서 해마를 자극해 행복감을 느끼도록 하는데 ‘단 음식=행복’ 반응이 반복되면서 단 음식을 더 많이 찾는 중독 현상을 일으킨다고 설명했다. 헨더슨 박사는 “이번 연구는 단 음식 섭취가 기억 형성 과정과 관계 있다는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”면서 “이 과정을 통제하면 식습관을 조절하고 비만으로 이어지는 연결고리를 끊을 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

항균효과 때문에 세탁기 등 가전제품 등에 많이 사용되는 은나노 입자가 기형 정자를 만들어 내는 등 남성의 건강에 나쁜 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 김진회 건국대 동물생명공학과 교수팀은 27일 “우리 주변에 광범위하게 사용되고 있는 은나노가 정자의 모양에 변형을 일으키고 유산을 유발시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다”며 4편의 관련 논문을 독성학 분야 국제 학술지 ‘나노독성학’과 ‘나노의학’ 등에 실었다. 나노물질은 치약, 로션, 선크림, 양말에서 정수기 필터, 세탁기, 냉장고 등 가전제품까지 생활 곳곳에서 이용되고 있다. 연구팀은 은나노 입자가 생식세포에 미치는 영향을 알아내기 위해 정자를 시험관에 넣고 은나노 입자에 노출시켰다. 은나노 입자에 노출된 정자들은 정자 머리 부분이 움푹 패이거나 꼬리 부분이 서로 연결되는 등 기형 정자로 변했다. 또 연구진은 기형 정자를 난자에 주입해 인공수정을 시켰다. 기형 정자로 만들어진 수정란은 정상적인 수정란과 비교해 태아와 태반을 만드는 세포 수가 줄어들어 수정란이 제대로 성장하지 못하는 것을 발견했다. 연구팀은 은나노를 생쥐의 암컷과 수컷에 투여하는 실험도 했는데, 시험관 실험 결과처럼 은나노에 노출된 쥐는 정자와 난자를 생성하는 생식 세포가 줄었고 수정능력도 눈에 띄게 감소됐다. 김 교수는 “이번 연구는 은나노가 임신 중 태아 발달에 치명적이며 유산 위험성도 높여 습관성 유산으로 이어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 말했다. 그는 “주요 선진국들은 표시 의무를 부여하는 등 규제를 도입하고 있는 추세”라며 “우리나라도 나노제품 표시제도를 도입 할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　줄기세포는 여러 종류의 신체조직으로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에 손상된 조직재생 등 치료에 활용하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 문제는 모든 세포로 분화될 수 있는 미분화세포이기 때문에 원하는 세포로 변하는 과정에 돌연변이 암세포로 변하는 경우가 많아 줄기세포 치료에 걸림돌이 돼 왔다. 　김정범 울산과기원(UNIST) 생명과학부 교수팀은 단일 유전자만 활용해 중간단계를 거치지 않고 곧바로 척수세포로 분화시키는 줄기세포 제작법을 개발하는데 성공하고, 줄기세포 분야 국제학술지 ‘엠보 저널’ 23일자 온라인판에 발표했다. 이번에 개발한 기술은 줄기세포 치료에서 가장 큰 문제였던 암세포로 돌연변이될 수 있는 가능성을 차단함으로써 척수손상 치료에 활용될 수 있는 척수세포를 손쉽게 만들 수 있다는 장점이 있다. 　연구팀은 줄기세포 핵심 유전자인 ‘옥트포’ 하나만 피부세포에 주입해 직접교차분화 기술을 활용해 ‘희소돌기 아교전구세포(OPC)’로 만들었다. 직접교차분화는 피부세포에서 바로 목적한 줄기세포로 분화시키는 기술로 모든 세포로 분화될 수 있는 전분화능 상태를 거치지 않기 때문에 암세포로 변하거나 돌연변이 세포가 나타날 우려가 없다. 　연구팀은 이렇게 만든 OPC를 생쥐에 주입해 실험한 결과 안정성이 높다는 것을 확인했다. 연구진은 바이오3D프린팅 기술을 접목해 척수손상 환자를 치료하는 방법을 개발 중에 있다. 　김 교수는 “척수조직의 원료세포인 OPC를 이용해 바이오3D 프린터로 척수조직을 찍어낸 다음 환자의 손상 부위에 직접 이식한다면 척수손상 치료 효율을 높일 수 있을 것”이라며 “현재 추진 중인 울산 산재모병원이 건립되면 기술 실용화가 가능해 산업재해로 고통을 받는 척수손상 환자의 치료와 재활에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수명이 늘고 고령화가 빠르게 진행되면서 파킨슨병 같은 노인성 뇌 질환 환자가 크게 늘고 있다. 노인성 뇌 질환의 발병 원인은 아직까지 확실히 밝혀지지 않았다. 치료제 개발에 어려움을 겪는 이유다. 김상룡(왼쪽) 경북대 생명과학부 교수와 신원호(오른쪽) 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 박사 공동연구팀은 피가 났을 때 이를 응고시키는 단백질인 ‘프로트롬빈’의 일부가 뇌에 염증을 일으키고 신경세포를 죽여 파킨슨병을 유발한다는 사실을 밝혀냈다고 14일 밝혔다. 파킨슨병은 뇌의 흑질 부위 세포가 손상되면서 도파민이라는 신경전달물질 분비가 저하돼 떨림과 강직, 자세 이상 등 특이 증상을 보이는 노인성 뇌 질환이다. 연구팀은 파킨슨병을 앓다가 사망한 환자의 흑질과 비슷한 연령의 정상적인 뇌 흑질을 비교한 결과 파킨슨병 환자의 흑질에 혈액 응고 단백질인 ‘프로트롬빈 크링글-2’와 ‘TLR4’라는 물질이 많다는 사실을 알게 됐다. 연구진은 실험용 생쥐의 뇌에 프로트롬빈 크링글-2를 주입한 결과 파킨슨병 환자와 똑같은 증상이 나타나는 것을 발견했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　우리 인체에서 영양분을 흡수하는 중요 기관인 소장. 많은 연구자들이 소장의 움직임을 관찰하기 위해 노력했지만 항상 끊임없이 움직이기 때문에 관찰이 쉽지 않았다. 　카이스트 나노과학기술대학원 김필한 교수와 의과학대학원 고규영 교수 공동연구팀이 소장에서 지방이 흡수되는 모습을 고해상도 촬영하는데 성공했다. 이와 함께 소장에서 지방이 흡수되는 통로로 알려진 암죽관이 일정 주기로 수축이완하는 현상도 처음으로 발견했다. 　이번 연구성과는 의생명과학 분야 국제학술지 ‘임상연구’ 온라인판 5일자에 실렸다. 또 ‘JCI 디스먼스’ 11월호 ‘주목할만한 연구’로도 소개될 예정이다. 　연구팀은 자체 개발한 초고속 레이저 스캐닝 공초점 현미경과 소장의 내벽을 고정할 수 있는 영상챔버를 이용해 실험용 생쥐의 소장을 실시간 촬영했다. 이 과정에서 연구진은 소장 내벽에서 지방산이 흡수되는 과정을 관찰하는데 성공했다. 또 지방 흡수 통로인 암죽관이 일정 주기로 수축이완하는 현상을 발견하고, 암죽관 수축 정도가 지방산 흡수 속도에 영향을 미친다는 사실도 발견했다. 　김 교수는 “이번 연구에 이용된 최첨단 고해상도 생체영상기술은 소장 내 다양한 영양분 흡수 과정을 실시간 모니터링하는데 이용될 수 있을 것”이라며 “이번 연구결과는 신약개발 과정에서 지용성 약물은 소장 내 암죽관으로 흡수되도록 해 간에 미치는 독성을 최소화하는 새로운 약물전달 방법을 만드는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

최근 뉴질랜드 환경과학연구소가 살아있는 돼지 5마리를 실험용 테이블에 올려놓은 뒤 그 자리에서 총을 쏴 죽게 한 일이 알려지면서 논란이 일었다. 숨이 붙어있는 돼지의 머리에 총을 겨눈 것은 근거리에서 총에 맞을 경우 혈흔이 튀거나 흐르는 패턴을 연구하기 위해서였다. 연구진은 이 연구가 사람이 자살했을 때 혹은 타인에 의해 총상을 입었을 때 사건의 전말을 밝히는데 도움이 되는 연구 자료를 축적하기 위해서였다고 설명했다. 국제 동물보호단체 ‘페타‘(PETA)는 “(이 동물실험은) 그저 잔인하고, 동시에 변명할 여지가 없는 폭력적인 실험이었을 뿐”이라고 거세게 항의했다. ‘인간의 더 나은 삶을 위해서’라는 수식어를 동반한 동물실험은 법의학 외에도 다양한 분야에서 널리 활용되는 실험방법 중 하나임과 동시에 끊임없이 논란의 대상이 되고 있다. ▲고대 그리스 시대에도 동물실험…가장 많이 활용되는 동물은 설치류 동물실험이 체계를 갖춰가기 시작한 것은 19세기지만, 고대 그리스 시대에도 동물의 해부를 통한 동물실험은 존재했다. 의학의 아버지로 불리는 히포크라테스와 철학자 아리스토텔레스는 동물의 해부와 관찰을 통해 해부학을 발전시켰다. 이후 동물실험이 실시되는 분야와 규모는 기하급수적으로 커졌다. 19세기 초 프랑스의 생리학자 클로드 베르나르를 시작으로, 현재는 의료계뿐만 아니라 의류, 화장품 등 다양한 분야에서 동물실험이 실시되고 있다. 매년 전 세계에서 동물실험으로 희생되는 동물의 수는 1억 5000만~2억 마리에 달한다. 이중 실험실에서 가장 자주 볼 수 있는 실험동물은 쥐나 생쥐 등의 설치류로, 무려 80%의 비중을 차지한다. 미국에서만 연간 설치류 3000만 마리가 좁은 우리나 실험용 테이블 위에서 죽어가고, 한국에서는 2013년 한 해 동안 175만 마리의 동물이 실험실에서 희생됐다. 최근 ‘각광받는’ 실험동물은 돼지다. 돼지는 장기구조가 인간과 매우 유사한 동물로, 주로 인공장기 및 신약 개발에 사용된다. 무균돼지, 질환모델 돼지 등 종류도 다양한데, 면역력을 낮춰 암이나 당뇨에 걸리게 한 뒤 치료약을 개발하는데 쓰이는 질환모델 돼지의 경우 마리당 가격이 수 천 만원에 이르기도 한다. ▲“동물은 인간을 위해 존재한다” 동물실험은 인간에게 직접적으로 신약을 투여하거나 의료기기를 시험하는 위험한 임상실험을 대체해 줄 최고의 수단으로 여겨져 왔다. 동물실험을 ‘임상 전(前) 실험’이라고 부르는 것도 이 때문이다. 사실 동물이 인간을 대신해 ‘테스트’ 용도로 쓰인 것은 동물이 인간과 유사한 장기구조를 가졌기 때문만은 아니다. 이것은 인간의 기본적인 의식 즉 ‘인간은 동물 위에 있다’는 관념과 떼려야 뗄 수 없는 관계에 있다. 고대 그리스 철학자인 아리스토텔레스는 식물은 동물을 위해 존재하고, 동물은 인간을 위해 존재한다고 여겼다. 중세 기독교에서도 동물이 인간에 의해 사용되는 것은 일종의 신의 섭리이자 운명이라고 간주했고, 때문에 인간의 더 나은 삶을 위해 동물을 죽이거나 사용하는 것은 죄가 아니었다. 인간이 동물보다 우월하다고 여겨지는 이유 중 하나는 언어의 존재다. 동물실험이 부당하지 않다는 주장에는, 인간은 동물과 달리 고유의 언어를 통해 자유로운 의사소통과 고차원적 사고가 가능하다는 차이점이 내포돼 있다. 하지만 이미 수많은 연구를 통해 동물에게도 인간과 다른 형태의 언어와 의사소통체계가 존재한다는 것, 과거의 기억을 토대로 현재의 상황을 판단한다는 것, 그리고 무엇보다도 인간과 마찬가지로 고통을 느낀다는 사실이 증명된 바 있다. 이러한 사실은 ‘동물권’의 탄생으로 이어졌다. 인권에서 파생된 동물권은 호주 철학자 피터 싱어가 제시한 개념으로, 동물이 그저 실험도구나 식량, 옷의 재료 등으로 쓰여서는 안되며 하나의 생명체로서 인간과 마찬가지로 최소한의 도덕적 권리를 가진다는 내용을 담고 있다. 하나의 주장에 불과했던 동물권을 세계 최초로 헌법에 명시한 국가는 독일이다. 독일은 2002년 ‘국가는 미래 세대의 관점에서 생명의 자연적 기반과 동물을 보호할 책임을 가진다’라며 동물권을 보장하기 시작했다. ▲‘돈 되는’ 실험동물…‘반대 목소리’와 ‘시장규모’의 아이러니한 비례성장 동물권이 확산되면서 동물실험이 비인간적인 학대와 다름없다는 목소리가 높아졌지만, 동시에 동물실험의 시장규모 역시 빠르게 성장하고 있다. 그저 의학의 일부였던 과거와 달리 돈이 되기 시작했기 때문이다. 앞서 설명한 질환모델 동물의 경우 세계시장 규모는 2013년 기준 11억 달러(약 1조 3010억 원)에 이르며, 2018년에는 18억 달러(약 2조 1300억 원)까지 성장할 것으로 전망된다. 국내의 경우 현재 실험동물시장 규모는 약 2000억 원 수준이다. ‘동물실험 반대’와 ‘동물실험 시장’의 아이러니한 비례성장은 간단한 인터넷 검색만으로도 확인할 수 있다. 인간의 잔인함을 비난하는 동물실험 반대 주장의 글 바로 아래에는 동물실험으로 돈을 버는 제약회사의 가능성을 높게 평가하는 글이 나란히 검색된다. 국내외 유수 대학들이 앞다퉈 초대형 동물실험연구소를 설립했다는 기사도 쉽게 찾아볼 수 있다. 전 세계에서 노령화 현상이 가속화되고 과거에는 없던 신종 바이러스가 속출하면서, 인류는 더 많은 신약과 인공장기를 필요로 하게 됐다. 동시에 인간의 몸을 직접적인 실험대상으로 삼는 임상실험의 규제가 강화되면서 동물실험은 피할 수 없는 과정이 되어버렸다. 바이오 인공장기 연구와 세계 주식시장을 들었다 놨다 하는 제약업체들의 뒤에는 대규모 동물실험이 있다. 실험동물시장 규모가 지금 이 순간에도 확대되는 이유다. 이러한 현실의 저반에는 현대의 동물실험이 단순히 인간의 안전과 건강을 위한 것이 아닌, 자본의 논리에 따라 확산되고 있다는 사실이 깔려 있다. 이미 숱한 동물의 피로 수혜를 입은 인간의 입장에서, 동물실험을 무작정 반대하기란 어려운 노릇이다. 다만 과학의 발전이 더 많은 동물을 죽여 가며 결과를 도출해내는 방향보다, 더 이상 동물을 죽이지 않고도 답을 찾을 수 있는 방향으로 나아가야 하는 것만은 확실하다. 영국의 철학자인 제레미 벤담이 동물의 권리를 두고 남긴 다음의 말이, 어쩌면 동물실험을 둘러싼 논란의 핵심이자 정답이지 않을까. “문제는 ‘그들이 논리적으로 생각할 줄 아는가?’ 나 ‘그들이 말할 줄 아는가?’가 아니라 ‘그들이 고통을 느끼는가?’다.” 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

최근 뉴질랜드 환경과학연구소가 살아있는 돼지 5마리를 실험용 테이블에 올려놓은 뒤 그 자리에서 총을 쏴 죽게 한 일이 알려지면서 논란이 일었다. 숨이 붙어있는 돼지의 머리에 총을 겨눈 것은 근거리에서 총에 맞을 경우 혈흔이 튀거나 흐르는 패턴을 연구하기 위해서였다. 연구진은 이 연구가 사람이 자살했을 때 혹은 타인에 의해 총상을 입었을 때 사건의 전말을 밝히는데 도움이 되는 연구 자료를 축적하기 위해서였다고 설명했다. 국제 동물보호단체 ‘페타‘(PETA)는 “(이 동물실험은) 그저 잔인하고, 동시에 변명할 여지가 없는 폭력적인 실험이었을 뿐”이라고 거세게 항의했다. ‘인간의 더 나은 삶을 위해서’라는 수식어를 동반한 동물실험은 법의학 외에도 다양한 분야에서 널리 활용되는 실험방법 중 하나임과 동시에 끊임없이 논란의 대상이 되고 있다. ▲고대 그리스 시대에도 동물실험…가장 많이 활용되는 동물은 설치류 동물실험이 체계를 갖춰가기 시작한 것은 19세기지만, 고대 그리스 시대에도 동물의 해부를 통한 동물실험은 존재했다. 의학의 아버지로 불리는 히포크라테스와 철학자 아리스토텔레스는 동물의 해부와 관찰을 통해 해부학을 발전시켰다. 이후 동물실험이 실시되는 분야와 규모는 기하급수적으로 커졌다. 19세기 초 프랑스의 생리학자 클로드 베르나르를 시작으로, 현재는 의료계뿐만 아니라 의류, 화장품 등 다양한 분야에서 동물실험이 실시되고 있다. 매년 전 세계에서 동물실험으로 희생되는 동물의 수는 1억 5000만~2억 마리에 달한다. 이중 실험실에서 가장 자주 볼 수 있는 실험동물은 쥐나 생쥐 등의 설치류로, 무려 80%의 비중을 차지한다. 미국에서만 연간 설치류 3000만 마리가 좁은 우리나 실험용 테이블 위에서 죽어가고, 한국에서는 2013년 한 해 동안 175만 마리의 동물이 실험실에서 희생됐다. 최근 ‘각광받는’ 실험동물은 돼지다. 돼지는 장기구조가 인간과 매우 유사한 동물로, 주로 인공장기 및 신약 개발에 사용된다. 무균돼지, 질환모델 돼지 등 종류도 다양한데, 면역력을 낮춰 암이나 당뇨에 걸리게 한 뒤 치료약을 개발하는데 쓰이는 질환모델 돼지의 경우 마리당 가격이 수 천 만원에 이르기도 한다. ▲“동물은 인간을 위해 존재한다” 동물실험은 인간에게 직접적으로 신약을 투여하거나 의료기기를 시험하는 위험한 임상실험을 대체해 줄 최고의 수단으로 여겨져 왔다. 동물실험을 ‘임상 전(前) 실험’이라고 부르는 것도 이 때문이다. 사실 동물이 인간을 대신해 ‘테스트’ 용도로 쓰인 것은 동물이 인간과 유사한 장기구조를 가졌기 때문만은 아니다. 이것은 인간의 기본적인 의식 즉 ‘인간은 동물 위에 있다’는 관념과 떼려야 뗄 수 없는 관계에 있다. 고대 그리스 철학자인 아리스토텔레스는 식물은 동물을 위해 존재하고, 동물은 인간을 위해 존재한다고 여겼다. 중세 기독교에서도 동물이 인간에 의해 사용되는 것은 일종의 신의 섭리이자 운명이라고 간주했고, 때문에 인간의 더 나은 삶을 위해 동물을 죽이거나 사용하는 것은 죄가 아니었다. 인간이 동물보다 우월하다고 여겨지는 이유 중 하나는 언어의 존재다. 동물실험이 부당하지 않다는 주장에는, 인간은 동물과 달리 고유의 언어를 통해 자유로운 의사소통과 고차원적 사고가 가능하다는 차이점이 내포돼 있다. 하지만 이미 수많은 연구를 통해 동물에게도 인간과 다른 형태의 언어와 의사소통체계가 존재한다는 것, 과거의 기억을 토대로 현재의 상황을 판단한다는 것, 그리고 무엇보다도 인간과 마찬가지로 고통을 느낀다는 사실이 증명된 바 있다. 이러한 사실은 ‘동물권’의 탄생으로 이어졌다. 인권에서 파생된 동물권은 호주 철학자 피터 싱어가 제시한 개념으로, 동물이 그저 실험도구나 식량, 옷의 재료 등으로 쓰여서는 안되며 하나의 생명체로서 인간과 마찬가지로 최소한의 도덕적 권리를 가진다는 내용을 담고 있다. 하나의 주장에 불과했던 동물권을 세계 최초로 헌법에 명시한 국가는 독일이다. 독일은 2002년 ‘국가는 미래 세대의 관점에서 생명의 자연적 기반과 동물을 보호할 책임을 가진다’라며 동물권을 보장하기 시작했다. ▲‘돈 되는’ 실험동물…‘반대 목소리’와 ‘시장규모’의 아이러니한 비례성장 동물권이 확산되면서 동물실험이 비인간적인 학대와 다름없다는 목소리가 높아졌지만, 동시에 동물실험의 시장규모 역시 빠르게 성장하고 있다. 그저 의학의 일부였던 과거와 달리 돈이 되기 시작했기 때문이다. 앞서 설명한 질환모델 동물의 경우 세계시장 규모는 2013년 기준 11억 달러(약 1조 3010억 원)에 이르며, 2018년에는 18억 달러(약 2조 1300억 원)까지 성장할 것으로 전망된다. 국내의 경우 현재 실험동물시장 규모는 약 2000억 원 수준이다. ‘동물실험 반대’와 ‘동물실험 시장’의 아이러니한 비례성장은 간단한 인터넷 검색만으로도 확인할 수 있다. 인간의 잔인함을 비난하는 동물실험 반대 주장의 글 바로 아래에는 동물실험으로 돈을 버는 제약회사의 가능성을 높게 평가하는 글이 나란히 검색된다. 국내외 유수 대학들이 앞다퉈 초대형 동물실험연구소를 설립했다는 기사도 쉽게 찾아볼 수 있다. 전 세계에서 노령화 현상이 가속화되고 과거에는 없던 신종 바이러스가 속출하면서, 인류는 더 많은 신약과 인공장기를 필요로 하게 됐다. 동시에 인간의 몸을 직접적인 실험대상으로 삼는 임상실험의 규제가 강화되면서 동물실험은 피할 수 없는 과정이 되어버렸다. 바이오 인공장기 연구와 세계 주식시장을 들었다 놨다 하는 제약업체들의 뒤에는 대규모 동물실험이 있다. 실험동물시장 규모가 지금 이 순간에도 확대되는 이유다. 이러한 현실의 저반에는 현대의 동물실험이 단순히 인간의 안전과 건강을 위한 것이 아닌, 자본의 논리에 따라 확산되고 있다는 사실이 깔려 있다. 이미 숱한 동물의 피로 수혜를 입은 인간의 입장에서, 동물실험을 무작정 반대하기란 어려운 노릇이다. 다만 과학의 발전이 더 많은 동물을 죽여 가며 결과를 도출해내는 방향보다, 더 이상 동물을 죽이지 않고도 답을 찾을 수 있는 방향으로 나아가야 하는 것만은 확실하다. 영국의 철학자인 제레미 벤담이 동물의 권리를 두고 남긴 다음의 말이, 어쩌면 동물실험을 둘러싼 논란의 핵심이자 정답이지 않을까. “문제는 ‘그들이 논리적으로 생각할 줄 아는가?’ 나 ‘그들이 말할 줄 아는가?’가 아니라 ‘그들이 고통을 느끼는가?’다.” 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　산모에게서 비타민C가 부족하면 태아의 뇌 발달에 악영향을 끼친다는 연구 결과가 나왔다. 　서울대의대 해부학교실 이왕재·강재승 교수와 김혜민(사진) 박사 연구팀은 동물실험을 통해 이같은 결과를 얻었다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 항산화 의학 분야의 가장 권위있는 학술지로 꼽히는 미국 활성산소학회지(ARS, 인용지수=8.45) 최근호에 게재됐다. 　 발달 단계에 있는 태아의 뇌는 성장 속도가 매우 빨라서 많은 산소가 필요하지만, 항산화 보호시스템이 미성숙한 단계여서 활성산소에 의한 손상에 매우 취약하다. 항산화물질인 비타민C는 이런 활성산소로부터 뇌를 보호하기 때문에 특히 임신부의 비타민C 섭취와 체내 비타민C의 양이 태아의 뇌 발달에 매우 중요할 것으로 여겨져 왔다. 　연구팀은 이에 따라 사람처럼 비타민C를 체내에서 합성하지 못하도록 한 생쥐를 실험군과 대조군으로 나눈 뒤, 실험군에는 임신기간(3주) 중 2주간 비타민C를 투여하지 않은 대신 대조군1에는 임신 전 기간에 비타민C를 투여했다. 그 후, 비타민 C를 체내에서 합성하는 대조군2와 함께 출산 과정을 관찰했다. 쥐는 본래 비타민C를 체내에서 자체적으로 합성한다. 　그 결과, 대조군은 평균 7~8마리의 쥐를 출산한 반면, 실험군은 평균 3~4마리의 쥐를 출산하는데 그쳤다. 　또, 대조군의 신생 쥐들은 모두 건강했으나, 실험군은 유산이나 사산된 쥐의 비율이 50~60%에 달했고, 생존해 출산한 경우에도 출혈에 의해 심각한 뇌손상을 가진 쥐도 78%나 됐다. 　특히, 뇌 부위 중 운동기능과 관련된 소뇌의 구조적인 변화가 뚜렷하게 나타났다. 　연구팀은 정상적으로 성장한 생쥐라도 성장 후에 비타민C가 지속적으로 결핍된 상황에서는 소뇌에 기능적 손상이 생겨 운동기능에 장애가 발생한다는 사실도 함께 밝혀냈다. 　이왕재 교수는 “임신 기간 중 모체의 비타민C 결핍이 태아의 발달에 악영향을 미치며, 성체의 비타민C 결핍은 운동기능 장애로 이어진다는 사실을 생체를 대상으로 규명한 최초의 연구”라며 “임산부는 임신 기간 중 음식이나 보충제를 통해 비타민C를 충분히 섭취하는 것이 매우 중요하다”고 말했다. 　강재승 교수는 “뇌는 혈액보다 비타민C를 최고 250배나 더 많이 저장하는 장기로, 비타민C가 단순히 활성산소로부터 뇌를 보호하는 역할만을 하는 게 아니라 뇌의 발달은 물론 기능 유지에도 중요한 역할을 한다는 사실이 확인됐다”면서 “사람을 대상으로 비타민C 농도와 출산과의 연관성 및 운동기능 장애를 동반하는 질환과의 상관관계를 확인하기 위해 임상 연구진과의 공동 연구를 계획하고 있다”고 말했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

과학자들이 유전자 조작 실험을 통해 생쥐의 뇌에 있는 효소 중 하나를 억제했더니 천재적인 두뇌를 가진 생쥐가 나왔다. 이 연구가 잘 발전되면 치매 같은 인지 기능 장애뿐만 아니라 외상후스트레스장애(PTSD), 조현병(정신분열증) 같은 정신질환 치료제 개발에 청신호가 켜질 것으로 기대된다. ●기억력 뛰어나 치매 등 치료에 도움 기대 캐나다 브리티시컬럼비아대·토론토대, 영국 리즈대·글래스고대 공동 연구팀은 ‘PDE4B’라는 효소를 억제함으로써 일반 생쥐보다 더 오래 기억하고 학습 능력이 뛰어나 복잡한 문제도 쉽게 푸는 똑똑한 생쥐를 만드는 데 성공했다. 이번 연구는 뇌과학 분야 국제 학술지 ‘신경정신약리학’ 14일자에 게재됐다. 유전자 변형 생쥐들은 일반 쥐들과 비교해 며칠 전 처음 본 쥐들을 금세 알아보고 ‘모리스 수중미로’ 테스트도 더 빨리 통과했다. 모리스 수중미로 테스트는 물속에 쥐를 놓아주고 눈에 보이지 않는 디딤대까지 얼마나 빨리 찾아가는지를 알아보는 공간 능력 측정법이다. 디딤대가 눈에 보이지 않는 물속에 있기 때문에 공간 인지 능력과 기억력이 좋은 쥐는 어떤 장소에 풀어놓더라도 디딤대가 있는 곳을 빨리 찾아가는 경향이 있다. ●고양이 공포심 적고 밝은 곳에서도 ‘활발’ 유전자 변형 생쥐들은 일반 생쥐들보다 불안감을 덜 느끼고 두려웠던 기억도 쉽게 잊는 것으로 나타났다. 쥐들은 대체로 어둡고 폐쇄적인 공간을 좋아하지만 유전자 조작 생쥐들은 밝고 열린 공간에서도 활발히 활동하는 것이 관찰됐다. 고양이에 대한 공포감도 덜한 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

당뇨병은 체내 인슐린 분비의 이상으로 혈중 포도당 농도가 높아져 생기는 대사질환이다. 전 세계적으로 환자가 3억명에 이르고 국내에서도 350만명 정도가 앓고 있다. 당뇨 환자들의 혈당 조절을 위해 가장 많이 사용되는 것이 인슐린이다. 문제는 인슐린이 세포 증식을 촉진시켜 동맥경화 같은 심혈관계 질환이나 각종 암의 발병 위험을 높인다는 것이다. 포스텍 생명과학과 류성호 교수와 스웨덴 카롤린스카연구소 당뇨센터 퍼올로프 베르그렌 센터장 공동연구팀은 인슐린처럼 혈당을 낮추면서도 당뇨 치료 부작용은 줄일 수 있는 새로운 핵산물질을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구 성과는 핵산 분야 국제학술지 ‘핵산연구’ 최신호 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 ‘IR-A48’이란 핵산물질이 인슐린처럼 체내 혈당은 낮추지만 세포는 증식시키지는 않는다는 점을 발견했다. 당뇨 환자 사망 원인의 70%에 이르는 동맥경화 같은 심혈관 질환은 인슐린에 의한 혈관 근육의 세포분열 때문으로 알려져 있다. 이번에 발견한 물질은 세포분열 없이 포도당 흡수만 증가시키기 때문에 인슐린 대체재가 될 수 있을 것으로 기대된다. 류 교수는 “국내 바이오벤처 기업에 관련 기술을 이전해 임상시험을 진행하는 한편 신약 개발을 앞당기기 위해 글로벌 제약사와의 제휴도 추진할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

위암은 국내에서 갑상선암 다음으로 발생률이 높다. 사망률도 폐암, 간암 다음이다. 연세대 의대 윤호근 교수와 울산대 의대 최경철 교수 공동 연구팀은 위암 세포가 스스로 없어지도록 유도하는 새로운 단백질을 찾아내 새로운 항암제 개발 가능성을 높였다고 13일 밝혔다. 이번 연구 성과는 자연과학 분야 권위지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인 최신호에 실렸다. 암세포처럼 비정상적인 세포나 손상된 세포가 스스로 없어지도록 하는 세포사멸 유도단백질 중 대표적인 것은 ‘p53’이다. 하지만 ‘HDAC3’란 효소물질이 p53의 활성화를 막아 암 치료 효과를 떨어뜨린다는 것이 연구자들의 고민이었다. 윤 교수 등 연구진은 이를 해결할 방안을 찾던 중 ‘PDCD5’라는 물질이 암세포 사멸을 방해하는 효소의 기능을 차단해 p53의 활성화를 돕는다는 사실을 밝혀 냈다. 생쥐 실험 결과 체내에 PDCD5가 적을 경우 생존율이 크게 떨어지고 PDCD5와 p53을 함께 주입하면 위암세포가 커지는 것을 효과적으로 막을 수 있다는 사실을 알아냈다. 윤 교수는 “이번 연구는 최근 암치료에서 주목하는 과제인 항암제 저항성을 어떻게 극복할 수 있는지에 대해 중요한 성과를 제시했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신문 사회면 뉴스에도 유행이 있다. 시대마다 주목받는 생활 속 사건이 따로 있다고 하는 편이 정확하겠다. 어이없는 사건이 틀림없는데 남의 얘기 같지만은 않은 일들이 많아진다. ‘보복 주차’ 이야기가 인터넷을 시끄럽게 달군다. 앞뒤 나란히 차 2대를 주차하게 된 빌라 건물의 주차장. 이전에 주차 시비가 있었던 사람의 차량을 보자 보복 심리가 발동한 남성은 의도적으로 자신의 차를 그 앞에 세워 출입을 막았다. 경찰이 출동했는데도 버티다 10시간 만에 차를 빼 줬고, 법원은 이 남성에게 60만원의 벌금을 선고했다. 단순 가십성 뉴스에 설왕설래가 길어지는 이유는 분명하다. 더는 별난 사람들의 상식 밖 이야기가 아니기 때문이다. 운수가 나빠 불가항력으로 빚어진 일이 아니라 작심(作心)한 보복 행위들이 광범한 사회문제로 연결되는 현실이 체감된다. 최근 경찰 당국이 대국민 캠페인까지 하고 나선 보복 운전은 대표적 사례다. 국민권익위원회에 따르면 보복 운전 신고 건수는 지난해 대비 올해 1.6배나 급증했다. 도로 위에서의 분노를 조절하지 못하는 양태도 갈수록 난폭해지고 있다. 급기야 지난달에는 보복 운전을 흉기를 동원한 협박죄로 처벌하는 판결이 나왔다. 만성 분노사회가 아닌가 싶다. 현대인들의 분노 양태를 분석한 최근의 저술들이 공통으로 지적하는 부분이 있다. 분노란 우리 신체에 가해진 반응으로서가 아니라 어떤 관념에 사로잡혀 있을 때 일어나는 감정이라는 사실이다. 분노가 넘쳐 폭발하는 만성 분노사회라면 해결의 실마리를 그 사회의 관념에서 찾아야 한다는 견해도 있다. 만성 분노사회의 구성원들은 분노의 씨앗을 찾으려고 항상 두리번거린다는 경고가 덧붙는다. 분노가 삶을 추동하는 에너지원이 되고 있다는 의심이 섬뜩하다. 미국의 사회철학자 에릭 호퍼는 “자신과 화해한 사람만이 세계에 대한 공정한 태도를 유지할 수 있다”고 했다. 자신과 스스로 화해하지 못하는 상황은 행복하지 않다는 것과 동의어다. 개인의 행복한 기억이 우울과 불안을 치유한다는 학설은 꾸준히 나온다. 최근 과학저널 네이처에 소개된 실험. 혼자 격리된 공간에서 우울 반응을 보이던 수컷 생쥐는 지난날 암컷과의 행복한 기억이 저장된 뇌 세포에 빛을 쬐어 주자 놀랄 만한 치유 효과를 보였다. 격리 상황은 달라진 게 없는데 생쥐의 반응이 완전히 달라진 것이다. 행복한 기억이 보상 효과를 일으켰다. 분노가 밀고 나가는 사회는 모두에게 잠재적 위협이다. 분노를 법으로 다스리고, 법이 관여하는 분노의 영역이 넓어지는 사회는 위험할 수밖에 없다. 도를 넘은 개인의 분노에 우호적 시선을 보내는 사회는 없다. 분노장애를 벗어나려면 뇌 속에 행복한 기억을 저장하는 일이 급하다. 너무 쉬운 해답이 너무 멀리 있다. 황수정 논설위원 sjh@seoul.co.kr

한 달에 5일만 날을 정해 연속으로 다이어트를 해도 체지방을 줄이고 각종 성인병 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대, 영국 유니버시티칼리지런던(UCL), 이탈리아 토리노대·제노바대 등 국제 연구진은 한 달에 5일 정도의 다이어트만으로도 체중 감량은 물론 당뇨·심혈관 질환 가능성을 낮출 수 있다는 실험 결과를 발표했다. 이번 연구 성과는 의학 분야 권위지인 ‘셀 메타볼리즘’ 18일자에 실렸다. 연구진은 12개월 된 젊은 생쥐와 24개월 된 나이 든 생쥐를 골랐다. 이 중 24개월짜리 생쥐 집단을 다시 두 그룹으로 나눠 한쪽은 한 달에 연속으로 4일씩 3개월 동안 저단백·저칼로리 다이어트를 시키고, 다른 한쪽은 전혀 다이어트를 시키지 않았다. 다이어트를 한 쥐들은 나흘을 제외한 나머지 날에는 원하는 대로 식사를 할 수 있도록 했다. 그 결과 다이어트를 한 24개월 생쥐 집단은 그렇지 않은 집단에 비해 체지방이 감소하고 암 발생 위험률도 45%나 낮아졌으며 혈당도 40%나 떨어졌다. 면역 체계가 강화돼 각종 염증성 질환 발생 비율도 낮아졌다. 뇌 기능도 활성화돼 두 종류의 미로에서 이뤄진 길 찾기 실험에서 다이어트를 하지 않은 생쥐보다 빨리 길을 찾았다. 다이어트를 한 생쥐는 간세포와 일반 세포의 재생이 더 빠르다는 사실도 확인됐다. 연구팀은 주기적인 다이어트가 사람에게도 영향을 미치는지 알아보기 위해 연구진이 직접 에너지바, 수프, 차, 크래커 등 하루 725~1090kcal 수준의 음식만 섭취하는 실험을 했다. 그 결과 생쥐 실험 때와 유사한 결과가 나타났다. 2013년 기준 한국인 하루 영양 섭취량은 3036kcal에 이른다. 서던캘리포니아대 발터 롱고 교수는 “이번 연구는 오랜 시간 칼로리 섭취를 제한하지 않고 간헐적인 다이어트만으로도 건강과 활기를 되찾을 수 있다는 사실을 알려준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

백혈병이나 악성 림프종, 다발성 골수종 등 혈액암 환자나 재생 불량성 빈혈, 선천성 면역결핍증 환자 등에게는 건강한 다른 사람의 골수에서 조혈줄기세포를 채취해 이식하는 ‘골수이식’이 유일한 치료 방법이다. 골수는 다른 줄기세포처럼 실험실에서 배양되지 않기 때문에 필요할 때마다 채취해서 사용할 수밖에 없다. 현재 쓰이고 있는 채취방법으로는 골수가 몸 밖으로 나오면서 손상되는 경우가 많기 때문에 한 번에 많이 뽑아야 한다는 단점이 있다. 국내 연구진이 조혈줄기세포의 손상을 최소화하는 채취 방법을 개발, 골수이식 성공률이 높아질 것으로 예상된다. 한양대 의생명과학과 김계성 교수와 순천향대 이만렬 교수는 줄기세포 분야의 세계적 석학인 미국 인디애나의대 할 브록스마이어 석좌교수와 함께 낮은 산소압 상태에서 손상을 최소화하면서 조혈줄기세포를 뽑는 방법을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구성과는 생명공학 분야 최고 권위지 ‘셀’ 11일자 온라인에 실렸다. 공기 중 산소농도는 21% 정도인데 반해 우리 몸속 각종 장기의 산소농도는 평균 1% 정도로 낮다. 그래서 기존의 방법으로 골수를 채취할 경우, 골수가 몸 밖으로 나오는 순간 갑자기 높은 산소농도에 노출되면서 활성산소가 발생해 파괴된다. 대기 중 산소농도에서 채취된 조혈줄기세포는 급속하게 손상을 받아 줄기세포로서 성질을 잃게 된다는 것이다. 조혈줄기세포 수가 줄고 기능도 떨어지기 때문에 골수 이식 후에 몸속에서 제대로 정착되지 못하면서 치료효과가 떨어진다. 연구팀은 생쥐를 공기 중 산소농도보다 낮은 저압산소탱크(챔버)에 넣고 조혈줄기세포를 추출한 결과, 기존의 방식보다 줄기세포 회수율이 10배 이상 늘어난 것을 발견했다. 뿐만 아니라 활성 세포물질 발생을 억제하는 ‘사이클로스포린 에이’라는 물질을 이용해도 조혈줄기세포가 파괴되지 않는다는 것을 확인했다. 이번에 개발된 기술을 이용할 경우 줄기세포 회수율이 높아지는 만큼 이전에 한 명에게 사용하는 골수량을 줄이고도 똑같은 효과를 기대할 수 있다. 또 기존에 한 명에게 사용하던 골수량으로 여러 명에게 사용할 수 있기 때문에 이식이 가능한 골수가 부족한 의료 환경 개선에도 도움이 될 것으로 보인다. 김 교수는 “이번에 개발한 기술은 이식 가능한 골수가 부족한 상황을 획기적으로 개선시키는 것은 물론 환자들의 불편함도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

오늘 컨디션은 어때? 어젯밤 나와의 만남이 즐거웠다면 기분이 상쾌하겠지만 그렇지 않으면 좀 찌뿌둥하겠지. 나는 잠의 신(神) ‘히프노스’야. 내 어머니는 밤의 신 ‘닉스’, 아버지는 암흑의 신 ‘에레보스’지. 죽음의 신 ‘타나토스’는 내 쌍둥이 형이야. 난 아들도 여러 명 있는데 장남이 꿈의 신 ‘모르페우스’지. 고대 그리스의 3대 비극시인 중 한 명인 소포클레스는 나를 인간의 모든 고통과 고뇌를 없애 주고 평온함과 기쁨을 주는 신이라고 찬양했지. 그런데 나폴레옹이나 토머스 에디슨 같은 사람들이 ‘잠을 자는 것은 시간 낭비’라며 날 비난하기 시작하더니 현대인들은 이런저런 이유로 밤에 날 만나는 것을 꺼리더군. 이런 상황에서 뇌 과학자들이 앞장서서 내가 얼마나 훌륭한 신인지를 속속 밝혀내고 있더군. 좋은 일이야. ●잘 때 뇌신경세포 연결 강화… 기억력 개선 푹 자기만 하더라도 배운 것을 오래 기억할 수 있고, 오랫동안 지속돼 온 나쁜 버릇이나 편견까지 고칠 수 있다는 거야. 이건 비밀인데, 사실 그건 나도 모르고 있었던 능력이라네. 브라질 히우그란지연방대 뇌연구소의 윌프레두 블랑쿠 박사팀은 수면이 뇌 신경세포 간 연결을 강화시켜 기억이 오래갈 수 있도록 도와준다는 내용의 연구 결과를 생물정보학 분야 권위지인 ‘PLOS 전산생물학’에 발표했더군. 기억을 떠올리거나 새로운 것을 배울 때는 뇌에서 ‘장기강화’(LTP) 시스템이 작동하는데, 블랑코 박사팀은 생쥐를 이용해 실험을 통해 깨어 있을 때보다 잠을 잘 때 LTP 관련 단백질이 활성화된다는 점을 밝혀냈지. 미국 노스웨스턴대와 텍사스 오스틴대, 프린스턴대 공동 연구진은 잠을 자는 동안 기억을 선택적으로 강화시키거나 약화시킬 수 있다는 사실을 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표했더군. 이 사람들의 연구에 따르면 인종적, 성적 편견 같은 뿌리 깊은 사회적 편견도 충분한 잠으로 없앨 수 있다고 하더군. ●수면 부족할수록 뇌에 치매 유발 물질 쌓여 이뿐만이 아니야. 제대로 못 자면 알츠하이머 치매에 걸릴 위험도 높아진다네. 미국 버클리대 매슈 워커 박사는 “잠이 부족할수록 알츠하이머 유발 물질로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 뇌에 더 많이 쌓인다”는 연구 결과를 ‘네이처’에 발표했지. 깨어 있을 때 생기는 베타아밀로이드는 자는 동안 깨끗하게 청소가 되는 물질이야. 그런데 잠이 부족한 사람들은 베타아밀로이드가 다 사라지지 않고 찌꺼기처럼 남아 있게 되지. 제대로 잠들지 못하면 베타아밀로이드의 양이 갈수록 더 많아지는 거지. 뇌에 베타아밀로이드가 많아지면 자는 것이 어려워지고 잠을 못 자면 베타아밀로이드가 더 쌓이게 되는 악순환이 생기는 거야. 결과적으로 수면 부족이 기억력을 감퇴시키고 치매까지 유발한다는 말이지. 어떤가. 이래도 잘 자는 것보다 중요한 일이 있다고 생각하나. 참고로 성인들은 7~9시간, 청소년은 8~10시간이 적정 수면 시간이라네. 또 밤잠이 부족하면 낮잠으로라도 잠을 보충해 주는 것이 좋다고 하더군. 어쨌든 오늘 밤에는 일찍 만나세나. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr