인류의 오랜 꿈은 늙지 않고 건강하게 오래 사는 것이다. 그렇지만 필멸의 존재인 인간은 속도는 다르지만 누구나 생로병사를 겪지 않을 수 없다. 최근 과학기술의 발달로 노화의 속도를 늦춰 건강하게 오래 살 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 이런 가운데 중국 허베이 중국과학기술대 제1부설병원, 안후이 의대 제2부설병원 공동 연구팀은 세포가 갑작스러운 물리적 스트레스를 받을 때 핵이 파괴되는 것을 빠르게 막아주는 메커니즘을 활성화한다고 7일 밝혔다. 외부 충격에서 세포를 보호해주는 일종의 ‘안전벨트’는 노화나 세포 사멸의 주요 원인인 DNA 손상을 예방하는 치료법 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘생물물리학 저널’ 6월 4일 자에 실렸다. 상피 세포는 피부 가장 바깥쪽과 내부 장기의 표면을 구성하고 있다. 이 세포들은 나트륨이나 다른 이온 농도가 갑자기 변할 때 발생하는 삼투 스트레스나 늘어남 같은 기계적 스트레스에 끊임없이 노출된다. 예를 들어 인간의 자세 변화는 피부 상피 세포를 최대 25%까지 늘리고 사람이 물을 마시게 되면 내장 상피 세포는 삼투압이 20배 증가하게 된다. 이런 외부 스트레스는 세포핵을 파열시켜 DNA 가닥을 끊어버릴 수도 있다. 앞선 연구들은 세포 내 단백질의 일종인 액틴이 핵 위에 모자 모양의 구조를 형성해 세포가 스트레스를 받을 때 안전모 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이 구조는 수 시간에 걸쳐 서서히 형성되기 때문에 갑작스러운 환경 변화 스트레스에 대해서는 어떤 방어 메커니즘을 갖고 있는지 명확히 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 상피 세포를 다량의 물에 갑자기 노출시켜 급격한 저장성 충격을 가한 다음 관찰했다. 그 결과 세포 안팎의 이온 농도 차이로 인해 균형을 맞추려고 물이 세포 안으로 빠르게 밀려들어갔으며 몇 분 내에 액틴으로 구성된 고리 모양의 구조가 핵 주변에 빠르게 형성되는 것이 관찰됐다. 이후 세포가 삼투압에 적응하면 이 구조는 30분 후에 사라졌다. 또 연구팀은 물리적 압력을 모방하기 위해 세포에 기계적 압력을 가했는데 역시 동일한 구조가 형성되는 것이 관찰됐다. 그렇지만 힘을 천천히 또는 부드럽게 가했을 때는 고리가 나타나지 않았다. 생쥐의 배아 세포에도 같은 실험을 했는데 외부 스트레스가 가해질 경우 액틴 고리가 형성되는 것을 확인했다. 연구팀은 액틴 고리가 자동차 안전벨트처럼 급성 스트레스가 가해질 때만 작동한다고 설명했다. 추가 실험에서 액틴 고리는 핵을 가두고 안정화시켜 핵을 보호하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 액틴 고리 형성을 차단할 경우 외부 충격으로 세포가 파열돼 DNA 가닥이 손상되고 세포 사멸도 일어나는 것을 확인했다. 노화된 세포에서는 내부 액틴 수치가 낮아지는 경향이 있어 외부 충격에 제대로 대응하지 못한다고 연구팀은 덧붙였다. 연구를 이끈 장 홍위안 중국과기대 교수는 “많은 노화 연구가 DNA 손상이 발생한 후 활성화되는 생물학적 경로에 초점을 맞춰왔지만 이번 연구는 세포가 처음부터 물리적으로 자신을 보호하는 방법에 대한 새로운 메커니즘을 밝혀냈다”며 “추가 연구를 통해 세포 내 액틴 역학을 조절해 DNA 손상을 예방하고 세포 노화를 늦출 수 있는지 탐구할 예정”이라고 설명했다.

꿀이 천연 감미료를 넘어 건강식품으로 다시 주목받고 있는 가운데, 가수 출신 배우 황정음도 “요거트에 꿀을 넣어먹는다”고 소개해 눈길을 끌었다. 최근 유튜브로 복귀한 황정음은 지난 26일 자신의 채널에 게시한 영상에서 냉장고를 공개했다. 그는 벌집째로 있는 꿀을 집어들며 “요거트에 넣어먹는다. 아들이 좋아한다”고 소개했다. 2024년 미국 일리노이대 연구진에 따르면 요거트에 꿀을 첨가하면 소화 과정에서 더 많은 박테리아가 살아남아 프로바이오틱 효과가 향상되는 것으로 나타났다. 꿀은 수세기 동안 귀하게 여겨져온 음식이지만 최근 들어 그 인기가 급증하고 있다. 지난 27일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면 최근 미국과 영국 등에서 꿀 소비량이 사상 최고치를 기록하고 있다. 소화 기능 개선부터 항산화, 면역력 강화, 체중 감량, 항염 효과까지 다양한 효능이 연구를 통해 확인되면서다. 꿀에는 플라보노이드와 폴리페놀 같은 항산화 물질이 풍부하게 들어 있다. 이들 성분은 세포 손상을 일으키는 활성산소를 제거해 노화 속도를 늦추고 염증을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다. 특히 장 건강과 소화 기능 개선 효과도 주목받고 있다. 꿀에는 장내 유익균의 먹이가 되는 프리바이오틱스 성분이 포함돼 있어 건강한 장내 미생물 환경 형성에 도움을 줄 수 있는 것으로 알려졌다. 일부 연구에서는 특정 종류의 꿀이 위궤양을 유발하는 헬리코박터 파일로리균 억제에 도움이 될 가능성도 제기됐다. 감기 증상 완화·암세포 억제 효과도“식욕·포만감 관련 호르몬에 영향”칼로리 높아 적정량 섭취해야꿀은 감기 증상 완화 효과도 잘 알려져 있다. 전문가들은 꿀이 목을 부드럽게 감싸 자극을 줄이고 기침을 완화하는 데 도움이 될 수 있다고 설명한다. 실제로 여러 연구에서 꿀이 상기도 감염 증상 완화에 긍정적인 효과를 보였다는 결과가 보고됐다. 일부 연구에서는 꿀의 항염증·항산화 특성이 암세포 증식을 억제하거나 세포 사멸을 유도하는 데 관여할 수 있다는 결과도 나왔다. 다만 현재까지는 상당수가 실험실 또는 동물실험 단계에 머물러 있어 실제 암 예방이나 치료 효과를 단정하기에는 이르다는 평가가 나온다. 또한 꿀을 적당량 섭취하는 것은 체중 증가를 막는 데 도움이 될 수 있다고 매체는 소개했다. 2008년 발표된 한 임상 실험에서 과체중인 55명을 두 그룹으로 나누어 한 그룹에는 매일 일반 설탕 70g을, 다른 그룹에는 꿀 70g을 제공한 결과, 설탕을 섭취한 그룹은 체중이 증가했고 꿀을 섭취한 사람들은 체중이 감소했다. 연구진은 “꿀은 식욕·포만감과 관련된 호르몬에 영향을 미쳐 전반적으로 단 음식에 대한 갈망을 줄여줄 수 있다. 또한 설탕보다 소화기관에서 천천히 분해되기 때문에 혈당 변동으로 인한 갑작스러운 식욕을 줄여준다”고 설명했다. 그러나 전문가들은 꿀이 한 큰술(20g)에 약 60㎉칼로리로 당분 함량이 높은 식품이라는 점도 강조한다. 과도하게 섭취할 경우에는 오히려 체중 증가나 혈당 상승을 초래할 수 있어 적정량을 먹는 것이 중요하다. 또한 1세 미만 영아는 보툴리누스균 감염 위험 때문에 꿀을 섭취해서는 안 된다.

노화는 세포 손상이 축적되고 기능 저하가 점진적으로 진행되다가 사망에 이르는 일련의 과정입니다. 나이가 같더라도 분자 수준에서 노화 속도는 사람마다 다릅니다. 이런 차이와 관련된 생체지표를 찾는 것은 과학자들의 오랜 관심사였습니다. 기존에는 시간이 지남에 따라 개인의 DNA에 나타나는 비유전적 변화인 후성유전학적 변형을 분석하는 방법을 통해 노화와 수명을 예측하려고 했지만 정확도가 많이 떨어진다는 한계가 있습니다. 이런 상황에서 미국 하버드대 의대, 브리검 여성 병원을 중심으로 러시아, 스위스, 캐나다, 일본, 독일 6개국 19개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 인간, 설치류, 영장류 등 여러 포유류 종과 조직 유형에 따라 분자적 나이를 정확하게 추정할 수 있는 ‘분자 시계’를 개발했습니다. 이번 연구 결과는 노화를 늦추는 새로운 안티 에이징 기술 개발에도 도움을 줄 것으로 보입니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 28일 자에 실렸습니다. 연구팀은 생쥐, 들쥐, 마카크 원숭이, 인간을 대상으로 25개 이상의 세포 조직 유형에서 채취한 약 1만 1000개의 유전자 전사체를 분석했습니다. 연구 결과, 노화에 따른 전사체 변화는 종과 세포 유형을 초월해 똑같이 나타났으며 이를 통해 포유류 노화를 나타내는 여러 생체지표를 확인할 수 있었습니다. 노화 세포에서는 세포 분열 능력의 저하(세포 노쇠), 염증, 세포 사멸과 관련된 유전자들의 발현이 증가한 것으로 나타났습니다. 반면 상처 치유, 세포 분화, 세포외(外) 기질 합성과 관련된 유전자들은 노화가 진행될수록 종과 세포 유형을 가리지 않고 발현이 줄어드는 경향을 보였습니다. 연구팀은 이런 데이터를 바탕으로 여러 조직과 종에 걸쳐 적용 가능한 ‘다조직-다종 분자 시계’를 개발했습니다. 이 모델은 실제 연대기적 나이를 평가할 수 있고 예상 사망 시기를 예측하는 두 가지 기능을 동시에 수행할 수 있으며 정확도도 기존 2세대 후성유전학적 시계에 필적하는 성능으로 확인됐습니다. 연구를 이끈 바딤 글라디셰프 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 세포 노화 과정이 어떤 과정으로 진행되고 어떤 요소에 영향을 받는지 정확히 파악하는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했습니다.

단국대학교는 제약공학과 강래형 교수 연구팀이 강력한 항산화 물질로 주목받고 있는 ‘셀레늄(Selenium)’ 치료제의 효능과 안전성을 극대화할 수 있는 통합 설계 가이드라인을 발표했다고 18일 밝혔다. 이번 연구는 경희대 김도경 교수와 부산대 김윤학 교수와 공동으로 진행됐다. 셀레늄은 우리 몸의 활성산소를 억제해 세포 사멸(페롭토시스, Ferroptosis)을 막는 필수 항산화 물질로 최근 암과 퇴행성 뇌질환 치료 핵심 소재로 주목받는다. 하지만 적정량을 벗어나면 독성을 띠는 ‘양날의 검’과 같은 특성으로, 치료제 활용에는 정밀한 제어 기술이 필수적이다. 그동안 학계에서는 셀레늄을 활용한 다양한 치료 소재를 개발해 왔지만, 분자·나노·고분자 등 소재 형태가 다양해 통합적 설계 기준은 부족했다. 강 교수 연구팀은 셀레늄 소재의 기능을 좌우하는 4대 핵심 지표를 정의하고, 이를 기반으로 한 ‘공통 설계 지도’(Common Design Map)를 제시했다. 4대 지표는 △셀레늄의 화학적 상태(Species) △주변 구조와의 결합 방식(Bonding motif) △소재 내 위치(Placement) △작동 환경(Trigger window)이다. 연구팀에 따르면 이 기준에 따라 소재를 설계하면, 암 조직의 산성도나 특정 생체 신호에 선택적으로 반응해 약물을 방출하거나 치료 기능을 수행하는 프로그래밍 소재를 제작할 수 있다. 강 교수는 “이번 연구는 파편화되어 있던 셀레늄 치료 소재의 설계 방식을 하나로 묶어낸 것”이라며 “ 환자 개개인 질병 환경에 맞춰 선택적으로 작동하는 정밀 의료 소재 개발에 중요한 이정표가 될 것”이라고 설명했다. 이번 연구는 화학·재료과학 분야 권위지인 ‘어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials, 2024년 IF=21.8)’에 게재됐다. 논문명은 ‘Design Principles and Recent Advances for Redox-Programmable Selenium-containing Therapeutic Materials’이다.

미국 연구진이 특정 암을 예방할 수 있는 기발한 아이디어를 내놨다. 바로 암 유발 바이러스에 대항하는 물질이 첨가된 껌을 씹는 것이다. 펜실베이니아 대학교, UCLA, 로스앤젤레스 재향군인 의료 시스템, 캔자스 대학교 의료센터 등 공동 연구진은 껌 씹기를 통한 두경부암 예방 가능성 실험을 진행했다. 관련 논문은 과학 저널 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports)에 실렸다. 두경부암은 뇌와 안구를 제외한 코, 구강, 인두, 후두, 침샘, 갑상선 등에 발생하는 악성 종양이다. 주요 원인은 흡연과 음주인데, 최근에는 인유두종 바이러스(HPV)도 젊은 층을 중심으로 증가 추세다. 전 세계 남성의 3분의 1이 HPV 양성이고, 5분의 1은 고위험 HPV-16에 감염되어 있으며, 이는 구강성교를 통해 전염된다. 전 세계적으로 해마다 약 89만건의 사례가 진단되고 있으며 환자의 절반 정도가 치료 후 사망한다. 두경부암 환자의 구강에서 HPV와 함께 포르피로모나스 진지발리스(Pg)와 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fn)이라는 박테리아가 월등히 높은 수치로 나타나며 예후 악화와도 관련 있다는 사실은 기존 연구를 통해 알려져 있었다. 그러나 방사선 치료는 구강 내 미생물 생태계 균형을 깨뜨려 유익균을 감소시키고 유해균을 증식시킬 위험이 있다. 이에 연구진은 구강 내 문제의 미생물 수치를 낮출 수 있는 실용적이고 경제적인 방법이 필요하다고 봤다. 이번 연구는 실험실 기반 연구로 건강한 사람을 대상으로 껌을 씹게 한 임상시험은 아니다. 대신 암 환자와 건강한 자원자로부터 실제 생체 샘플을 채취한 뒤 실험을 진행했다. 타액 샘플은 LA 재향군인병원에서 치료받은 암 환자들에게서, 구강 세정제 샘플은 캔자스대 의료센터에서 수집했다. 구강 세정제 샘플은 참가자들이 구강을 헹군 식염수였는데, 이는 구강 전체 점막에 분포하는 미생물을 확인하고 농축된 타액과 다른 농도에서 껌 추출물의 효과를 알아보기 위함이었다. 암 환자군은 두경부 편평세포암을 앓는 환자 46명, 대조군은 암을 앓지 않는 참가자 36명으로 구성됐다. 연구진이 개발한 껌에는 2가지 활성 성분이 들어 있었다. 하나는 프릴(FRIL)이라는 단백질로, 강력한 항바이러스 성질을 가졌다. 콩과 식물인 랩랩콩(까치콩)에서 추출했다. 프릴은 바이러스 표면의 당 구조에 달라붙어 바이러스 입자를 뭉쳐 큰 덩어리로 만들어 세포 감염력을 떨어뜨린다. 또 다른 성분은 프로테그린-1이라는 항균 펩타이드로, 돼지에서 처음 발견됐으며 구내염 치료를 위한 인체 임상시험이 진행된 바 있다. 프로테그린-1은 화학 결합으로 고정된 구조 덕분에 매우 안정적이어서 특정 유형의 박테리아를 사멸시키는 데 특히 효과적이다. 항바이러스 껌의 효능을 시험하기 위해 연구진은 콩 추출물에 프로테그린-1을 섞은 혼합액을 환자의 타액 샘플과 함께 체온과 비슷한 37℃에서 1시간 동안 뒀다. 이후 HPV 검사 결과 암 환자의 타액 샘플 모두에서, 구강 세정제 샘플의 약 75%에서 바이러스가 발견됐다. 콩 추출물로 처리한 샘플에서 타액 속 HPV의 약 93%가 포집돼 제거됐다. 구강 세정제 샘플에서는 HPV 양성 사례의 약 80%에서 바이러스가 뭉쳐진 것이 관찰됐고, 양성 샘플 22개 중 13개에서는 바이러스가 완전히 제거됐다. 박테리아의 경우 모든 샘플 유형에서 Pg와 Fn 박테리아 2종이 모두 99% 이상 사라졌다. 결론적으로 이 실험을 통해 해당 성분을 넣은 껌이 입안을 돌아다니면서 암 유발 물질을 물리적으로 뭉쳐서 버리거나(바이러스), 직접 사멸(박테리아)할 수 있다는 가능성을 확인한 셈이다. 가장 중요한 성과는 이 성분들이 구강 내 미생물을 무차별적으로 공격하는 것이 아니라 암을 유발하는 미생물만 골라서 제거했다는 점이다. 구강 내에 정상적으로 존재하는 건강한 미생물은 대부분 온전하게 살아남았다. 많은 연쇄상구균은 프로테그린-1의 공격으로부터 스스로 보호하는 당 코팅을 생성한다. 반면 암과 관련된 Pg와 Fn은 이러한 보호막이 없어 공격에 취약했다. 이러한 선택성은 구강 내 모든 미생물을 무차별적으로 파괴하는 방사선 치료의 단점을 보완할 수 있다. HPV 예방을 위해 100개국에서 백신 접종이 시행되고 있지만 인후암 발병률은 오히려 증가 추세다. 게다가 HPV 백신은 근육에 주사하여 전신 면역 반응을 유도하지만, 구강과 후두의 습한 표면을 보호하는 면역 반응은 유도하지 못한다. 따라서 백신 접종을 받은 사람도 구강을 통해 바이러스를 보유하고 전파할 수 있다. 이번 실험을 통해 HPV를 입안에서 직접 포획하고 제거하는 껌이 백신을 보완할 가능성이 확인됐지만, 실제 임상시험을 통한 검증이 필요하다. 안전성도 확인해야 한다. 실험에 사용된 콩 추출 물질은 미국 식품의약국(FDA)에서 “일반적으로 안전하다고 인정되는 물질”로 지정돼 있다. 또 껌 하나에 함유된 양은 인체 독성 시험에서 안전한 것으로 확인된 양보다 6000배 적은 수준이다. 실험에 사용된 껌의 제형은 과거 코로나19 예방과 관련된 임상시험 평가에서 승인된 적 있다. 이렇게 개별 성분의 안전성은 입증됐지만, 구강암을 유발하는 미생물을 표적으로 하는 껌의 효과와 안전성은 향후 인체 임상시험을 통해 검증돼야 한다.

최근 해외 SNS를 중심으로 중국 의약품이 원래 용도와 다른 방식으로 사용되는 사례가 눈길을 끌고 있다. 중국 전문가들은 임상 근거가 부족하다며 각별한 주의를 당부했다. 13일 중국 언론 베이완자이센에 따르면 중국에서 ‘황련소’로 불리는 ‘베르베린’ 성분이 해외에서 ‘천연 세마글루타이드’, ‘식물성 메트포르민’이라는 별명까지 얻으며 다이어트 보조제로 주목받고 있다. 이와 함께 치질 연고인 마잉룽(马应龙)은 다크서클 개선, 한국의 물파스와 비슷한 펑여우징(风油精)은 접착제 제거 용도로 퍼지는 등 본래 용도를 벗어난 사용법이 빠르게 확산하고 있다. 원래 중국에서 베르베린은 세균성 이질·장염 등 장내 감염 치료에 쓰이는 일반 의약품이다. 그런데 유럽·미국에서는 식이보충제로 분류돼 엄격한 의약품 심사 없이 판매가 가능하다. 미국 FDA는 혈당 강하·지질 감소 등 치료 효과를 직접 광고하는 것을 금지하지만 “정상적인 혈당 수치 유지에 도움”과 같은 모호한 표현은 허용한다. 여기에 소셜미디어 이용자들의 자발적인 후기가 더해지면서 수많은 브랜드가 시장에 뛰어들었다. 중국 전문가들은 이 같은 ‘오래된 약의 새로운 사용’에 신중한 태도를 보이고 있다. 다롄시 중심병원 수석 약사 장스훙은 “베르베린의 용도 외 사용이 어느 정도는 용인되지만 장내 유익균 증가·비알코올성 지방간 치료나 다이어트 효과는 대규모 임상 연구가 부족하고 근거 수준이 낮다”고 밝혔다. 다른 전문가는 “이 약은 세균을 억제할 뿐 사멸시키지 못하며 임상에서는 이미 더 효과적인 비슷한 약물로 대체됐다”며 “동물 실험에서 혈당·지질 강하 효과가 관찰됐지만 인체 실험에서는 확인되지 않아 임상 보급 가치에 이르지 못했다”고 설명했다. 베르베린은 원래 황련이라는 중약재에서 추출했지만 현재 시중에 유통되는 제품은 대부분 인공 합성 화학 의약품이다. 해외에서 알려진 다이어트·혈당 조절 효과는 세포 실험과 동물 연구 수준에 불과하며 인체에 직접 적용할 만한 임상 근거가 충분하지 않다는 게 중국 전문가들의 공통된 설명이다. 지난 2월 미국의사협회 저널 온라인판에 게재된 임상 연구에서도 비만 피험자 330여 명이 베르베린을 6개월 복용했지만 위약 대조군과 비교해 복부 지방이나 간 지방이 줄지 않았다. 미국 공인 영양사 제나 워너는 베르베린 다이어트가 식이 문화의 과장이며 온라인 후기 공유자들이 다른 감량 조치를 언급하지 않아 대중을 오도하기 쉽다고 지적했다. 관련 기관 예측에 따르면 2033년까지 전 세계 베르베린 보충제 시장 규모는 5억 1980만 달러에 달하고 2026년부터 2033년까지 연평균 성장률은 약 7.30%에 이를 것으로 전망된다.

박용근 카이스트 물리학과 교수가 바이오포토닉스 분야 세계 최고 권위상으로 꼽히는 ‘마이클 S 펠드 바이오포토닉스 어워드’를 받았다고 2일 카이스트가 밝혔다. 한국인 연구자 수상은 이번이 처음이다. 바이오포토닉스는 빛을 이용해 세포를 정밀 관찰하고 질병을 진단·치료하는 학문이다. 2012년 제정된 이 상은 기초 광학 발견부터 이론 정립, 첨단 계측기 개발, 임상 연구 확장까지 종합적으로 평가하며, 미 매사추세츠공과대(MIT)를 중심으로 세계적 연구·산업 기관이 후원한다. 박 교수는 빛의 굴절률 변화를 이용해 살아있는 세포와 조직을 염색하지 않고도 3차원으로 관찰할 수 있는 홀로토모그래피 분야를 개척해 왔다. 기존엔 세포를 관찰하려면 형광 물질로 염색해야 했는데, 이 과정에서 세포가 변형되거나 사멸하는 경우가 적지 않았다. 그는 손상 없이 실시간으로 세포 내부를 관찰하는 ‘3차원 라벨프리’ 정밀 영상 시대를 열었다는 평가를 받는다. 이어 최근엔 세포·조직 영상을 인공지능(AI)과 결합한 신약 탐색, 디지털 병리 연구로 응용 범위를 넓혔다. 연구 성과는 네이처 리뷰·포토닉스·메서즈·셀 바이올로지·머터리얼스 등 국제 학술지에 게재됐다. 박 교수는 “물리학 기반 라벨프리 이미징과 AI 기술을 통해 생명과학과 의학의 미해결 문제 해결에 기여하고 싶다”고 밝혔다.

과학기술의 발달로 많은 질병이 정복되고 있지만, 암은 여전히 극복되지 못하고 있다. 특히 췌장암은 진단 후 평균 생존 기간이 짧고 항암제에 대한 저항성이 강하며 재발도 잦아 예후가 극히 불량한 난치성 암으로 꼽힌다. 국내 연구진이 췌장암 세포가 대사 재프로그래밍과 항산화 시스템을 이용해 강한 산화 스트레스 환경에서도 살아남는다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 연세대 생화학과 연구팀은 RNA에 붙는 화학적 표지인 m6A라는 물질이 전사인자 HNF-1B를 조절함으로써 암세포의 항산화 능력과 생존을 유지하는 핵심 역할을 한다는 점을 규명했다고 16일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘핵산 연구(Nucleic Acids Research)’에 실렸다. 전사인자는 많은 유전자의 발현을 한꺼번에 조절하는 핵심 단백질이지만, 구조적으로 약물이 결합할 지점이 뚜렷하지 않아 직접 표적화하기 어렵다. 이에 연구팀은 전사인자가 아니라 전사인자를 만드는 RNA 단계에 주목했다. 연구 결과 RNA에 붙은 작은 화학적 표지가 전사인자 HNF1B의 발현을 지탱하고 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 METTL3 유전자를 제거하거나 기능을 억제해 m6A 표지를 줄였을 때 어떤 변화가 일어나는지 분석했다. 그 결과 HNF1B가 조절하는 글루타치온 대사가 약화하면서 암세포의 항산화 능력이 급격히 떨어지는 현상을 발견했다. 글루타치온은 세포가 활성산소로부터 자신을 보호하는 대표적인 항산화 물질이다. m6A가 감소하면 환원형 글루타치온은 줄고 산화형은 늘어나면서 산화·환원 균형이 깨지고 암세포 내부에 산화 스트레스가 축적된다. 그 결과 암세포는 산화 스트레스에 취약해지고 세포 사멸로 이어질 가능성이 커진다는 점도 확인했다. 연구팀은 HNF1B의 기능을 직접 낮췄을 때도 m6A 감소와 유사한 산화 스트레스 증가와 세포 사멸이 유도되는지 실험했다. 그 결과 똑같은 현상이 췌장암뿐 아니라 여러 암종의 세포에서 공통으로 관찰됐다. 연구팀은 HNF1B가 특정 암에 국한되지 않고 암세포의 산화 스트레스 방어를 조절하는 핵심 전사인자로 작동할 가능성을 보여주는 것이라고 설명했다. 실제로 동물 모델 실험에서도 METTL3이나 HNF1B 기능이 억제된 종양은 성장이 둔화하고 산화적 손상 지표가 증가하는 경향을 보였다. 연구를 이끈 노재석 교수는 “이번 연구는 RNA에 붙는 작은 화학적 표지가 암세포의 생존 전략을 어떻게 지탱하는지를 보여준다”며 “암세포가 의존하는 산화 스트레스 방어 체계를 무너뜨리는 방식의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

체중 감량에 효과적이라고 알려진 케토 다이어트가 간암 발생 위험을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 고지방 저탄수화물 식단을 장기간 유지하면 간세포가 변화해 암에 취약한 상태가 된다는 것이다. 2일(현지시간) 데일리메일 보도에 따르면, 고지방 저탄수화물 위주의 케토 다이어트 식단이 20년 이내에 간암 발생 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 최근 국제학술지 셀에 게재됐다. 케토 다이어트는 탄수화물 섭취를 거의 완전히 제한해 케토시스 상태를 유도하는 식단이다. 케토시스는 몸이 저장된 지방을 에너지원으로 태우는 상태로, 체중 감량에 도움을 준다. 연구에 참여한 매사추세츠공과대(MIT) 의학공학과학연구소 알렉스 샬렉 교수는 “세포가 고지방 식단과 같은 스트레스 요인을 반복적으로 처리하도록 강요받으면 생존에 도움이 되는 방식으로 반응하지만, 그 결과 암이 발생할 위험이 커진다”고 설명했다. MIT 연구팀은 쥐에게 고지방 식단을 먹이고 세포 분석 기술을 사용해 간의 반응을 관찰했다. 초기 단계에서 간세포는 생존에 도움이 되는 유전자를 활성화했다. 세포 사멸 가능성을 줄이고 성장을 촉진하는 방식이었다. 하지만 동시에 정상적인 간 기능에 필수적인 유전자들은 억제됐다. 연구진은 간세포가 이런 방식으로 적응하면 나중에 해로운 돌연변이가 생겼을 때 암세포로 변할 가능성이 높아진다는 것을 확인했다. 연구가 끝날 무렵 고지방 식단을 먹은 쥐들은 거의 모두 간암에 걸렸다. 하버드대와 MIT 출신 연구 공동 저자인 콘스탄틴 추아나스는 “개별 세포가 스트레스 환경에서 생존하는 데 유리한 방향으로 작동하지만, 전체 조직이 해야 할 기능은 희생된 것”이라고 설명했다. 쥐에서 이러한 세포 변화를 발견한 후 연구팀은 다양한 단계의 간질환을 앓고 있는 사람들을 조사했다. 시간이 지남에 따라 정상적인 간 기능에 필요한 유전자는 약해지고, 세포 생존과 관련된 유전자는 강화되는 것으로 나타났다. 연구팀은 이를 통해 환자의 생존 결과를 정확하게 예측할 수 있었다. 추아나스는 “고지방 식단으로 활성화되는 세포 생존 유전자의 발현이 높은 환자일수록 종양이 발생한 후 생존 기간이 짧았다”며 “간이 정상적으로 수행해야 할 기능을 지원하는 유전자 발현이 낮은 환자도 생존 기간이 짧았다”고 전했다. 과학자들은 대부분의 쥐가 1년 이내에 암이 발생했지만, 인간의 경우 이 과정이 훨씬 느려 약 20년에 걸쳐 진행된다고 강조했다. 다만 음주, 전반적인 건강 상태와 같은 생활 습관 요인에 따라 이 기간은 달라질 수 있다고 덧붙였다. 과도한 음주와 바이러스 감염은 모두 간세포를 미성숙한 상태로 만들어 암 발생 위험을 높인다. 연구팀은 앞으로 건강한 식단이나 마운자로 같은 GLP-1 체중 감량 약물을 사용해 이러한 손상을 되돌릴 수 있는지 조사할 계획이다. 샬렉 교수는 “이제 새로운 분자 표적과 생물학적 기전에 대한 더 나은 이해를 갖게 됐으며, 이를 통해 환자의 치료 결과를 개선할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

횡문근융해증은 약물 복용으로 근육이 손상되고, 그 영향이 신장 기능 저하와 급성 신부전으로 이어지는 질환이다. 근육과 신장이 인체 내에서 어떻게 서로 영향을 주며 동시에 손상되는지 관찰하기가 쉽지 않았다. 이런 상황에서 국내 연구진이 작은 칩 하나로 장기 간 상호작용을 정밀하게 재현할 수 있는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 카이스트 기계공학과, 분당서울대병원 공동 연구팀은 약물로 인한 근육 손상이 신장 손상으로 이어지는 과정을 사람을 대상으로 한 것이 아닌 실험실에서 재현할 수 있는 ‘바이오 미세 유체시스템’을 개발했다고 5일 밝혔다. 미세 유체시스템이란 아주 작은 칩 위에서 인체 장기 환경을 구현한 장치(Lab-on-a-chip)다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 실제 인체 환경과 유사한 조건을 구현하기 위해 근육 조직과 신장의 핵심 세포인 근위세뇨관 상피세포를 하나의 작은 칩 위에서 연결할 수 있는 구조를 개발했다. 작은 칩 위에 실제 사람의 장기처럼 세포와 조직을 배양하고 서로 영향을 주고받도록 설계했으며, 필요에 따라 장기 조직을 연결하거나 다시 분리할 수 있는 플러그-앤-소켓 방식의 모듈형 미세유체 칩이다. 이번에 개발한 장치는 근육과 신장 조직을 각각 최적의 조건에서 따로 배양한 뒤 실험할 때만 연결해 장기 간 상호작용을 유도할 수 있다. 실험이 끝난 뒤에는 두 조직을 다시 분리해 각각 변화를 독립적으로 분석할 수 있고, 손상된 근육에서 나온 독성 물질이 신장에 미치는 영향을 수치로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이번에 개발한 칩으로 근육 손상을 유발하는 것으로 알려진 고지혈증 치료제인 아토르바스타틴과 중성지방 치료제인 페노피브레이트를 실험에 적용했다. 그 결과, 칩 위 근육 조직에서는 근육이 힘을 내는 능력이 떨어지고 구조가 망가졌으며, 근육 세포 단백질인 미오글로빈과 근육 효소인 CK-MM 등 근육 손상 정도를 보여주는 물질의 수치가 증가하는 등 횡문근융해증의 전형적 변화가 관찰됐다. 또, 신장 조직에서는 정상적으로 살아 있는 세포 수가 감소하고 세포 사멸이 증가했으며 급성 신장손상이 발생할 때 증가하는 지표가 유의미하게 증가했다. 특히 손상된 근육에서 나온 독성 물질이 신장 손상을 단계적으로 더욱 악화시키는 연쇄적인 손상 과정까지 함께 확인됐다. 연구를 이끈 전성윤 카이스트 교수는 “이번 연구는 근육과 신장 사이에서 발생하는 상호작용과 독성 반응을 실제 인체와 유사하게 분석할 수 있게 했다는 점에 의미가 크다”며 “이번 기술을 활용한다면 약물 부작용을 사전에 예측하고, 급성 신장 손상이 발생하는 원인을 밝혀내 개인별 맞춤형 약물 안전성 평가로까지 확장할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

연말이 되면 사람들을 많이 만나고, 덩달아 기름진 음식을 많이 섭취한다. 고지방 음식은 풍부하고 만족스러운 맛을 제공해 식욕을 증가시킨다. 이는 과식을 유발하고 건강에 악영향을 미친다. 그런데 고지방 음식을 즐겨 먹으면 간암에 걸리기 쉽다는 연구 결과가 나왔다. 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT), 하버드-MIT 브로드 연구소, 매사추세츠 종합병원, 브리검 여성병원 공동 연구팀은 고지방 식단이 간세포를 재구성해 암으로 변이될 가능성을 높인다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’에 실렸다. 고지방 식단은 체내 염증과 간에 지방을 축적해 지방간을 만든다. 과음같이 장기적 대사 스트레스에 의해 발생하는 지방간은 간경변, 간부전, 결국 간암으로 이어지기 쉽다. 연구팀은 고지방 식단에 노출된 간세포 내에서 정확히 어떤 일이 발생하는지, 간이 이런 장기적 스트레스에 반응하면서 어떤 유전자가 활성화 또는 비활성화되는지 주목했다. 이를 위해 연구팀은 생쥐에게 고지방 식단을 섭취하게 한 다음 간 질환이 진행되는 주요 시점마다 간세포의 ‘단일 세포 RNA 시퀀싱’을 했다. 연구팀은 이를 통해 생쥐가 간에서 염증과 조직 상처가 발생하고, 결국 암으로 진행하는 과정에서 발생하는 유전자 발현 변화를 관찰했다. 그 결과, 정상 간세포가 지속해서 스트레스를 겪으면서 변하는 진행 과정의 초기 단계에서 스트레스 환경에 생존하는 데 도움이 되는 유전자들을 활성화하도록 유도하는 것으로 밝혀졌다. 여기에는 세포 사멸에 대한 저항성을 높이고 증식 가능성을 높이는 유전자들이 포함된다. 동시에 이 세포들은 대사 효소 및 분비 단백질과 같이 정상 간세포 기능에 필수적인 일부 유전자 발현을 억제한다. 연구팀은 고지방 식단을 섭취한 생쥐들에게 간암이 발생한 시점은 차이를 보였지만, 실험 종료 시점에는 대부분의 생쥐에게 간암이 생겼다고 밝혔다. 연구팀은 세포가 덜 성숙한 상태일 때 돌연변이가 발생하면 암으로 발생할 가능성이 크다는 사실을 확인했다. 연구팀은 간 질환을 앓는 사람도 생쥐 실험에서처럼 비슷한 현상이 나타나는지 확인하기 위해 간 질환의 다양한 단계에 있는 환자에게서 채취한 간 조직 표본 데이터를 분석했다. 그 결과, 연구팀은 생쥐에게 관찰된 것과 비슷한 패턴을 관찰했다. 연구팀은 이번 연구에서 밝혀진 역전 현상을 제어할 수 있다면 고위험군 환자에서 종양 발생을 예방하는 데 도움이 될 수 있는 약물을 만드는 데 도움이 될 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 알렉스 살렉 MIT 교수는 “세포가 고지방 식단 같은 스트레스 요인에 반복적으로 노출되면 생존을 위해 특정 행동을 취하는데, 이는 종양 발생 위험을 높인다”라며 “세포가 고지방 식단에 반응해 발생하는 변화 도중 정상 식단으로 돌아가거나 GLP-1 작용제 같은 체중 감량 약물을 복용하면 원상 복구되는지 추가 연구할 계획”이라고 밝혔다.

신약 개발 벤처기업인 지엔티파마의 뇌졸중 신약 ‘넬로넴다즈’가 미국에서 특허로 등록됐다. 지엔티파마는 뇌졸중 환자의 재개통 치료 후 뇌출혈 등을 예방하는 신약 넬로넴다즈의 용도 및 제형에 대한 미국 특허청(USPTO)의 특허 등록 결정서를 수령했다고 20일 밝혔다. 이번 특허는 허혈성 뇌졸중 환자에게 시행되는 혈전용해제 ‘tPA’ 투여 또는 혈전제거술 등 재개통 치료 후 발생할 수 있는 출혈성 변환을 예방하고 줄이는 약물 치료법에 관한 것이다. 재개통 치료는 현재 뇌졸중 환자에게 시행되는 표준 치료법이지만, 그 과정에서 뇌출혈과 같은 심각한 합병증이 발생할 수 있다. 이러한 출혈은 환자의 장애와 사망률을 크게 높이는 주요 요인으로 꼽힌다. 넬로넴다즈는 동물모델에서 혈전용해제 투여 후 발생하는 뇌출혈과 사망률을 유의하게 감소시키는 것으로 의료진은 확인했다. 실제 임상에서도 혈전용해제 또는 혈전제거시술을 받은 환자들에게 넬로넴다즈를 투약했을 때 뇌출혈 빈도가 감소했다. 미국 특허청은 재개통 치료를 시행한 뇌졸중 환자에게 넬로넴다즈 및 그 유도체를 활용해 뇌출혈 합병증을 줄이는 용도에 대해 특허 등록을 결정했다고 지엔티파마는 밝혔다. 넬로넴다즈는 지엔티파마가 과학기술정보통신부 등 정부의 지원을 받아 개발한 세계 최초의 이중표적 뇌세포 보호 신약물질이다. 선택적 ‘NR2B NMDA’ 수용체 억제제로서 급성기 신경세포 사멸을 억제하는 동시에 활성산소를 제거해 확산기 뇌세포 손상을 차단하는 약리 작용을 갖고 있다. 국내에서 완료한 임상 2상과 3상 시험 결과, 응급실 도착 후 신속히 넬로넴다즈를 투여하고 혈전제거시술을 받은 환자군은 위약 투약군에 비해 장애가 확연히 개선된 것으로 나타났다. 지엔티파마는 최근 식품의약품안전처와 협의를 거쳐 넬로넴다즈 약효 확증을 위한 다국적 임상 3상 시험계획(IND)을 제출했다. 곽병주 지엔티파마 대표는 “넬로넴다즈의 약효는 임상시험을 통해 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자에게서 확인되고 있다”면서 “이번 미국 특허 등록 결정된 치료법은 뇌출혈이라는 재개통 치료의 가장 큰 부작용을 줄일 수 있다는 점에서 글로벌 뇌졸중 치료 전략에 획기적인 전환점을 제시할 것”이라고 말했다. 또 지엔티파마 관계자는 “넬로넴다즈의 글로벌 권리 확보 및 상용화를 위해 미국 외에도 중국, 유럽 등 주요 시장에서 특허 및 임상 전략을 진행 중”이라면서 “이번 미국 특허 등록을 기반으로 세계 시장을 겨냥한 혁신 신약으로서의 입지를 확고히 다질 것”이라고 덧붙였다.

우리가 매일 입는 잠옷이 각종 미생물의 온상이 돼 체취와 감염의 원인이 될 수 있으므로, 가능한 한 매일 갈아입는 것이 위생상 가장 좋다는 전문가의 경고가 나왔다. 최근 영국 레스터대학교의 프림로즈 프리스톤 임상 미생물학 부교수는 영국 데일리메일과의 인터뷰를 통해 잠옷의 위생 관리 중요성을 강조했다. 프리스톤 박사는 “가능하다면 잠옷은 매일 갈아입는 것이 가장 좋다”며 “잠자기 전 샤워를 하고 땀을 많이 흘리지 않았다면 최대 3~4번까지는 입을 수 있다”고 밝혔다. 다만 그는 “대부분은 같은 잠옷을 반복해 입으면서 체취 문제나 감염 위험에 노출된다”고 지적했으며, 특히 땀을 많이 흘리는 사람은 냄새가 쉽게 심해질 수 있어 매일 교체해야 한다고 설명했다. 잠옷은 피부와 직접 맞닿기 때문에 미생물이 번식하기 쉬운 환경이 된다. 사람의 피부에는 수백만개의 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등이 상주한다. 수면 중에 흘리는 약 반 컵 분량의 땀 대부분이 잠옷으로 스며들고, 이는 따뜻하고 습한 조건을 조성해 미생물 증식에 최적의 환경을 제공한다. 이 미생물들은 피부 각질, 땀, 피지 등을 먹이로 삼아 체취를 유발하는 물질을 생성한다. 또한, 잠옷 차림으로 음식을 섭취하는 습관은 음식물 찌꺼기를 남겨 박테리아의 활동을 촉진할 수 있다. 프리스톤 박사는 방귀 또한 잠옷 오염에 영향을 미친다고 설명했다. 하루 동안 방귀를 뀌면서 속옷에는 수밀리그램의 배설물이 묻어날 수 있다. 그는 이러한 오염 물질이 잠옷에 축적될 경우, 불쾌한 냄새의 원인이 될 수 있다고 지적했다. 또한 런던 위생 열대 의대 연구팀의 연구 결과에 따르면 침구류와 잠옷은 사람들 간 감염을 매개하는 경로가 될 수 있다. 특히 생식기 및 체액과 직접 접촉하는 잠옷은 다른 의류에 비해 감염 가능성이 더 높다. 배설물을 통해 전파되는 노로바이러스와 같은 감염병에도 유의해야 한다. 잠옷에 남은 피부 세포는 집먼지진드기나 곰팡이의 먹이가 돼 알레르기, 천식, 폐 질환 등을 일으킬 수 있으며, 면역력이 약한 이들에게 더 큰 위협이 된다. 잠옷을 자주 교체하는 것뿐만 아니라 올바르게 세탁하는 것도 중요하다. 세탁 시 온도가 낮으면 먼지나 땀은 제거될 수 있으나 박테리아를 완전히 사멸시키기는 어렵다. 프리스톤 박사는 60도 이상 고온에서 세탁할 것을 권장했다. 만약 고온 세탁이 불가능한 경우, 세탁용 소독제를 활용하는 방법도 대안이 될 수 있다. 남아있는 세균의 증식을 억제하기 위해 고온 건조기나 스팀다리미를 사용하는 것 역시 효과적인 방법이다.

최근 해외 소셜미디어(SNS)를 중심으로 자신의 생리혈(월경혈)을 얼굴에 바르는 ‘월경 마스크팩’ 유행이 확산되고 있다. 20일(현지시간) 영국 데일리메일 등에 따르면 일부 뷰티 인플루언서들이 자신의 생리혈을 얼굴에 바르는 이른바 ‘월경 마스킹(menstrual masking)’ 영상을 공개하며 화제가 되고 있다. 이들은 “생리혈에 줄기세포, 단백질, 사이토카인 등 피부 재생에 유익한 성분이 있다”면서 “피부에 광채가 나고 동안이 될 수 있다”고 주장했다. 일부는 월경 마스크팩을 미국 모델 킴 카다시안으로 유명해진 일명 ‘뱀파이어 얼굴’ 시술과 비교하기도 했다. 이는 혈소판 풍부 혈장(PRP)을 피부에 주입해 콜라겐 생성을 촉진하는 시술이다. 또 이를 영적이거나 ‘여성성의 힘’과 연결 짓는 이들도 있었다. 이집트와 인도네시아를 오가며 활동하는 인플루언서 사라 솔(32)은 자신의 생리혈을 ‘동안 마스크’로 사용한다며 영상을 올려 화제가 된 바 있다. 그는 수년간 생리혈을 미용 목적으로 사용해왔다고 주장하며 “순수하고 신선한 방법”이라고 밝혔다. 그는 생리혈을 얼굴에 바른 영상뿐 아니라 토양에 붓는 영상도 공유하며 “영원한 피부 비결을 알고 싶은가. 바로 다리 사이에서 나온 그 피”라고 말해 논쟁을 불러일으켰다. 생리혈은 자궁 내막 조직, 순환 혈액, 질 분비물이 섞인 물질이다. 월경 주기 동안 내막이 재생될 때는 줄기세포가 관여한다. 2018년 한 연구에서는 생리혈에서 추출한 혈장이 상처 치료에 효과를 보였다는 결과도 있다. 전문가들 “비위생적이고 세균 감염 가능성 높아”하지만 피부 전문가들은 생리혈이 피부에 좋다는 주장은 과학적 근거가 없다면서 “생리혈을 직접 피부에 바르는 것은 세균 감염, 여드름 악화, 피부 염증을 유발할 수 있다”고 경고한다. 영국피부과학회 소속 청소년 피부 전문의 테스 맥퍼슨 교수는 “이런 비정상적 스킨케어 트렌드는 충격 요소로 인기를 끌지만, 효과를 입증한 근거도 없고 피부 재생 메커니즘도 명확하지 않다. 의료적으로 추천할 수 없다”고 밝혔다. 생리혈에는 염증을 유발하는 상피세포가 포함돼 사이토카인과 케모카인을 생성할 수 있어 피부 자극이나 염증을 악화시킬 수 있다. 또한 생리혈은 질을 통과하는 과정에서 다양한 세균과 곰팡이를 포함하게 된다. 대표적으로 포도상구균이 있다. 모공이나 상처를 통해 침투하면 감염 위험이 높아진다. 생리혈에는 자궁 조직, 자궁경부 세포, 질 분비물이 섞여 있어 자연적으로 박테리아가 존재한다. 구강 위생이 좋지 않거나 성병이 있을 경우 위험은 더 높아질 수밖에 없다. 피부 장벽이 약한 여드름이나 건조 피부를 가진 사람은, 세균이 더 깊은 층으로 침투해 감염이 악화될 가능성도 있다. 이 과정에서 헤르페스 같은 성병이 피부로 전파될 위험도 존재한다. 질의 정상 pH는 약 4.5의 약산성이지만 생리 기간에는 혈액이 섞이며 더 알칼리성이 돼 세균·바이러스가 생존하기도 쉬워진다. 이에 따라 생리혈을 얼굴에 바르는 행위는 여드름이나 감염 위험을 높이는 방향으로 작용할 수 있으며, 공기와 닿는 순간 대부분의 세포는 즉시 사멸해 피부에 유효한 작용을 할 가능성은 거의 없다는 설명이다. 피부과 전문의들은 “과학적으로 입증되지 않은 셀프 미용법보다는 피부과를 찾아 검증된 치료법을 사용하는 것이 안전하다”고 강조했다. 또한 생리혈을 사용하는 대신 항산화제, 레티놀, 보습제 등 임상적으로 효과가 입증된 성분을 포함한 스킨케어 제품을 활용하라고 조언했다.

부산시가 수도권에 집중된 첨단 암 치료 기반시설의 한계를 뛰어넘는 세계적 수준의 양성자 암 치료 단지 조성에 나섰다. 양성자 치료는 중입자 치료와 함께 기존 방사선 치료에 비해 주변 정상 조직의 손상을 최소화하면서 암세포만을 골라 정밀 사멸시키는 최첨단 치료 기술이다. 정상조식 손상이 치명적인 소아암 치료에 효과가 높고, 혈액암을 제외한 대부분의 고형암도 치료할 수 있다. 부산시는 3일 오전 해운대 그랜드조선 부산에서 기장군, 동남권원자력의학원, 부산과학기술고등교육진흥원과 ‘양성자치료센터 구축 업무협약’을 체결했다. 이날 협약은 기장군 동남권방사선의과학산업단지 내 동남권원자력의학원에 양성자치료를 도입해 지역 완결적 암 치료 체계 구축을 위해서다. 시와 기관들은 양성자치료센터 구축 사업 추진, 소아·난치암 맞춤형 치료 기반 구축, 지역 의료산업 활성화와 일자리 창출 등에 협력하기로 했다. 현재 국내 양성자치료센터는 국립암센터와 삼성서울병원 등 수도권 2곳뿐이다. 지역 환자의 접근성이 낮고 치료 지연에 따른 생존율 격차가 크다. 연간 약 8만건의 방사선치료 중 10%가 양성자치료 대상이지만, 실제 치료 가능 환자는 연 1500명 수준에 그친다. 연간 수천억원에 달하는 수도권 원정 치료비 절감은 물론, 지역 의료산업 경쟁력 강화도 기대된다. 

대기오염이 알츠하이머 질환 진행에 직접적인 영향을 준다는 연구 결과가 나왔다. 미국 펜실베이니아 대학교 페렐만 의과대학 연구진은 8일(현지시간) 미국의사협회 신경학 저널(JAMA Neurology)에 게재한 논문에서 초미세먼지(PM2.5)에 장기간 노출될수록 알츠하이머 질환의 진행과 인지 기능 저하에 직접적으로 영향이 있다는 연구 결과를 발표했다. 연구진은 1999년부터 2022년까지 수집된 602명의 부검 데이터와 이들이 사망 전 거주한 곳의 미세먼지 농도의 연관성을 분석했다. 사망 전 PM2.5(지금이 2.5마이크로미터 이하인 초미세먼지) 노출이 높을수록 알츠하이머 질환의 원인이 되는 아밀로이드 플라크, 신경섬유 엉킴(타우), 전반적인 알츠하이머 질환의 신경병리학적 변화(ADNC)가 심각한 수준으로 나타났다. 아밀로이드 플라크는 ‘아밀로이드’라는 작은 단백질이 정상적으로 분해되지 않고 뭉쳐진 미세 덩어리로 뇌 조직에 염증과 손상을 일으켜 알츠하이머 질환의 원인으로 지목된다. 또 타우(tau)라는 단백질이 세포 안에 뭉친 신경섬유다발 역시 알츠하이머 질환의 대표적 병리 원인이다. 신경섬유다발은 신경세포의 신호 전달 능력을 떨어뜨리고 결국 뇌세포를 사멸시킨다. 구체적으로 PM2.5 농도가 1㎍/m³ 증가할 때마다 아밀로이드 단계나 전반적인 ADNC 수준이 더 심각해질 확률이 각각 17%에서 20%까지 높아지는 것으로 분석됐다. 또 인지 기능 저하 및 활동 능력의 감소 속도와도 관련이 있었다. 연구진은 미세먼지가 뇌에 직접적인 독성 물질처럼 작용해 곧바로 치매를 일으키는 것은 아니라고 밝혔다. 대신 미세먼지가 알츠하이머 질환의 핵심 원인으로 알려진 ‘뇌의 병적인 변화’를 더욱 심하게 만들고, 심해진 뇌 병변들이 결국 치매 증상을 유발한다는 것을 통계적으로 확인한 것이다. 미세먼지가 호흡기를 통해 흡입되면 혈액을 타고 뇌에 도달할 수 있다. 이것이 뇌에 해로운 염증 반응이나 스트레스를 유발, 알츠하이머 질환을 일으키는 아밀로이드와 타우 단백질의 축적을 촉진하고 악화시켜 결과적으로 인지 능력 저하와 치매 증상을 더욱 심화시킨다는 것이다. 다만 연구진은 이번 연구가 주로 백인 고학력 계층을 대상으로 했고, 조사 대상의 흡연이나 음주, 신체 활동이나 다른 대기 오염 물질(이산화질소 또는 오존) 등의 영향을 함께 고려하지 못한 한계점이 있다고 부연했다. 그럼에도 이번 연구는 대기오염이 호흡기 질환이나 심혈관 질환에만 영향을 주는 것이 아니라 심각한 퇴행성 질환인 알츠하이머 질환 발병에도 깊이 연관돼 있다는 점을 확인했다는 의미가 있다. 2023년 치매역학조사 결과 우리나라 65세 이상 노인의 치매 유병률은 9.25%로 2016년 대비 소폭(0.25%포인트) 감소했다. 다만 경도인지장애 유병률(22.25%)은 6.17%포인트 올라갔다. 치매 환자 중 알츠하이머 질환의 비율은 50~60%를 차지한다.

고(古)세균(Archaea)은 세포핵이 없는 단세포 생물로 원핵생물의 한 부류이지만, 세균과 다르다. 독특한 것은 세균을 비롯한 생물종이 살기 힘든 곳에서도 번식한다는 점이다. 고세균은 서식지나 특징에 따라 구분하는데 메탄생성균, 극호염성균, 호열성균, 초고온성균으로 분류된다. 이렇게 뜨거운 온천이나 소금 평원 같은 극한 환경에서도 번성하는 고세균은 다양한 환경에서 세균(bacterium)과 함께 번식한다. 최근 이들 고세균이 항생제 내성을 가진 세균을 사멸시키는 성분을 발견해 주목받고 있다는 연구 결과가 2편의 논문으로 발표돼 눈길을 끈다. 우선 미국 펜실베이니아대 의대 중개의학 및 치료 연구소, 생물공학·화학·생분자공학과, 화학과, 전산과학과 공동 연구팀은 고세균 233종의 전체 아미노산 서열을 분석한 결과, 큰 단백질이 분해될 때 생성되는 단백질 조각인 암호회된 펩타이드 1만 2600개 이상을 발견했다고 23일 밝혔다. 이는 고세균이 세균과 번식 경쟁하는 과정에서 항생 물질을 생성했을 가능성을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 8월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 인공지능 알고리즘을 이용해 고세균 전체 단백질의 완전한 아미노산 서열인 프로테옴을 분석했다. 그 결과, 항균 특성을 가진 암호화된 펩타이드를 찾아냈고, 여기에는 항균 활성이 있다는 사실을 확인했다. 이를 기반으로 펩타이드 80종을 합성해 시험관 실험한 결과, 황색포도상구균, 폐렴간균 같은 각종 질병을 일으키는 병원균에 대해 항균 효과가 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 합성 펩타이드 대부분은 세균 내부의 세포질 막을 탈분극시켜 세균을 사멸시킨다고 설명했다. 이는 기존 항균 물질이 세균의 세포 외막에 구멍을 뚫어 파괴하는 방식과 차이를 보였다. 연구팀은 생쥐를 대상으로 실험했는데 ‘아케아신-73’이라는 펩타이드가 치명적인 상처 감염 세균의 양을 ‘최후의 항생제’라고 불리는 폴리믹신 B만큼이나 감소시킨다는 사실도 확인했다. 한편, 영국 런던 의학 연구위원회, 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 의대 감염학과, 임상과학 연구소, 박테리아 저항 생물학 연구센터, 옥스퍼드대 생화학과, 케임브리지대 유전학과 공동 연구팀도 고세균에서 항균 물질을 발견했다는 연구 결과를 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 14일 자에 발표했다. 연구팀은 3700종 이상의 고세균 중에서 5% 정도가 세균을 공격할 수 있는 가수분해효소인 펩티도글리칸 분해 효소를 가진 것으로 확인했다. 단백질 구조 분석을 통해 일부 고세균은 이 단백질을 세균에 전달하기 위한 ‘주사기 모양의 분자 주입기’를 갖고 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 실험실 연구에서 고세균이 세균과 접촉했을 때 가수분해효소를 분비해 세균의 펩티도글리칸을 파괴해 세균을 사멸했다. 두 연구팀은 “수백 종의 고세균이 독특한 화학적 방어 메커니즘을 진화시켰을 가능성이 있다”며 “그중 일부는 사람을 병들게 하거나 기존 항생제에 내성을 가진 세균을 사멸시키는 역할을 하는 것으로 보이며, 아직 치료제로 쓸 수 있는 상태는 아니지만 분명히 관련 물질이나 메커니즘을 이용해 항생제 후보물질을 만들 수 있을 것”이라고 말했다.

24시간 단식하는 동안 몸 속에서 일어나는 일을 시각화한 영상이 화제다. 15일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면 유튜브 채널 ‘GrowFit Health’는 하루 동안 음식을 섭취하지 않을 때 몸 속에서 일어나는 회복 과정을 45초 분량의 애니메이션으로 제작해 공개했다. 영상에 따르면 신체는 단식 후 4시간이 지나면 소화 활동이 멈추고 인슐린 수치가 떨어지며 체내 저장된 설탕(글리코겐)을 에너지로 태우기 시작한다. 인슐린은 혈당 수치를 안정시키는 데 도움이 되는 호르몬이다. 안정적인 혈당 수치는 기분 개선, 숙면, 집중력 향상 등 수많은 건강상 이점과 연관이 있다. 8시간이 지나면 혈당이 소진되면서 간에 저장된 글루카곤(포도당 형태)이 에너지로 전환된다. 단식 12시간이 지나면 신체는 ‘미니 케토시스’ 상태로 전환된다. 신체가 지방을 태우기 시작하고 인슐린 수치가 더욱 떨어진다. 16시간이 지나면 신체가 낡고 손상된 세포를 스스로 먹는 과정인 ‘자가포식(autophagy)’이 시작된다. 마지막으로 24시간 후에는 지방이 주요 연료원이 되고 염증 수치가 감소하며 인슐린 민감도가 개선된다. 몸이 심층 회복 모드에 들어가는 것이다. 영상은 이러한 상태에 대해 “당신의 몸이 ‘휴식을 줘서 감사하다’고 말하는 순간”이라고 설명했다. 해당 영상은 20만회가 넘는 조회수를 기록하며 큰 관심을 얻고 있다. 다만 전문가들은 단식 효과가 단기적일 수 있으며, 잘못된 방법은 심각한 부작용을 초래할 수 있다고 경고하고 있다. 특히 12시간 이후 케토시스 상태에서 간이 지방을 분해해 생성하는 케톤체가 과도하게 쌓이면 혈액이 산성화되는 ‘케토산증’이 발생할 수 있다. 케토산증은 치료가 지연될 경우 치명적이며 장기간 케톤 노출은 심근경색이나 뇌졸중 위험을 높일 수 있다. 또한 전문가들은 16시간 이후 진행되는 과도하거나 장기간의 자가포식은 세포 사멸로 이어져 장기에 손상을 줄 가능성이 있다고 경고해왔다. 간헐적 단식은 미국 배우 제니퍼 애니스턴, 리시 수낙 전 영국 총리 등 유명인들이 지지해왔으며, 국내에서도 최근 배우 이보영과 손태영이 자신의 몸매 관리 비법으로 ‘단식’을 꼽은 바 있다. 이보영은 지난 1일 유튜브 채널 ‘혜리’에 출연해 “먹는 걸 굉장히 좋아하는 사람이기 때문에 간헐적 단식을 다이어트로 선택했다”면서 “보통 오후 4시 이후로는 안 먹고, 아침에 눈 뜨자마자 먹고 싶은 것을 산더미처럼 먹는다”고 밝혔다. 손태영은 자신의 유튜브 채널에서 “점심은 먹고 싶은 음식을 먹되 무조건 14시간 공복을 지킨다”고 몸매 관리 비법을 공개했다.

인스턴트 커피를 자주 마시면 실명을 일으킬 수 있는 안구 질환인 황반변성 위험이 크게 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 반면 원두를 갈아서 내린 일반 커피나 디카페인 커피는 이런 위험성이 발견되지 않았다. 중국 후베이 의과대학 연구진은 인스턴트 커피 섭취량이 늘어날수록 건성 황반변성 발병 위험이 약 7배 증가한다는 연구 결과를 최근 국제학술지 ‘식품과학 및 영양학’에 발표했다. 황반변성은 눈의 망막 중심부인 황반에 이상이 생겨 시력이 떨어지는 질환이다. 실명의 주요 원인 중 하나로 꼽힌다. 현재 전 세계적으로 약 2억명이 이 질환을 앓고 있으며, 오는 2040년에는 환자 수가 2억 9000만 명까지 늘어날 것으로 예상된다. 연구진은 유럽인 대상 대규모 유전체 연구 데이터를 활용해 커피 섭취와 황반변성 사이의 인과관계를 분석했다. 총 커피 섭취량(10만 5037명)과 함께 디카페인 커피(6만 2072명), 원두 커피(7만 2276명), 인스턴트 커피(18만 764명) 등 다양한 커피 섭취 데이터를 조사했다. 분석 결과 일반적인 커피 섭취량과 황반변성 사이에는 직접적인 인과관계가 발견되지 않았다. 디카페인 커피나 원두를 갈아서 내린 커피 역시 마찬가지였다. 하지만 인스턴트 커피는 달랐다. 인스턴트 커피 섭취량이 표준편차 1단위 증가할 때마다 건성 황반변성 발병 위험이 약 6.92배 높아지는 것으로 나타났다. 인스턴트 커피를 많이 마실수록 실명 위험이 급격히 커진다는 의미다. 연구진은 인스턴트 커피가 위험한 이유를 제조 과정에서 찾았다. 인스턴트 커피는 농축된 커피 추출물을 분무건조하거나 동결건조하는 과정에서 강한 열과 농축 과정을 거친다. 이 과정에서 아크릴아마이드와 최종당화산물(AGEs) 같은 유해물질이 만들어진다. 또한 인스턴트 커피에는 설탕, 크리머 같은 첨가물도 들어간다. 다른 종류의 커피에는 이런 첨가물이 적기 때문에 제조 과정 중 유해물질이 상대적으로 적게 생성된다는 설명이다. 최종당화산물은 망막 세포에서 염증 반응과 산화 스트레스를 일으킨다. 이 물질들은 여러 신호전달 경로를 활성화시켜 염증과 세포 사멸 등 해로운 변화를 일으킨다. 또한 활성산소를 만들어내 망막 세포의 균형을 깨뜨리고 염증 반응을 더욱 악화시킨다. 연구진은 “황반변성 고위험군은 인스턴트 커피 섭취를 피해야 한다”며 “인스턴트 커피와 다른 커피 종류의 유해 성분을 찾아내 함량을 줄이는 연구가 필요하다”고 강조했다. 다만 이번 연구는 유럽인을 대상으로 한 데이터를 분석한 것이어서 다른 인종에게도 같은 결과가 나타날지는 추가 연구가 필요하다. 또한 커피 로스팅 정도에 따른 세분화된 분석도 향후 과제로 남았다.

응급실 도착 60분 이내 약물 투약 및 재개통 병용치료국내 임상 2·3상서 유의적 약효 확인… 뇌졸중 국제 학술지 게재 국내외 석학 참여, 이중작용 뇌세포보호제 상용화 기대 신약 개발 바이오 벤처기업 ㈜지엔티파마는 뇌졸중 치료제로 개발 중인 ‘넬로넴다즈’(Nelonemdaz)가 식품의약품안전처로부터 다국적 임상 3상 시험계획(IND) 승인을 받았다고 8일 밝혔다. 이번 임상 3상은 뇌졸중 발병 후 12시간 이내 혈전제거술이 가능한 중증 허혈성 뇌졸중 환자 378명을 대상으로 진행한다. 응급실에 도착한 환자에게 60분 이내 첫 약물을 정맥 투여하는 등 5일간 총 10회 투여한다. 혈전제거술은 도착 후 90분 이내에 이뤄진다. 주요 평가 항목은 치료 12주 후 환자의 일상생활 독립 여부로, 위약 대비 넬로넴다즈의 유효성을 확인한다. 이번 다국적 임상 3상에는 이진수(총괄 연구책임자) 아주대학교병원 교수를 중심으로, 라울 노구에라 미국 피츠버그대학 교수, 데이비드 리베스킨드 미국 UCLA 교수, 헨리 마 호주 모나시대학 교수, 비조이 매넌 캐나다 캘거리대학 교수 등 세계적인 뇌졸중 권위자들이 참여하며 국내외 20여개 병원에서 진행된다. 앞서 지엔티파마는 국내에서 704명의 뇌졸중 환자를 대상으로 진행한 임상 2상 및 3상에서 넬로넴다즈의 안전성과 유의미한 장애 개선 효과를 확인했다. 특히 응급실 도착 후 60분 이내 약물 투여 시 위약군 대비 장애 개선 효과가 4.3배(p=0.003), 70분 이내 투약 시에도 2.22배(p=0.043) 향상된 것으로 나타났다. 임상 2상과 3상 연구 결과는 지난 5월 31일 뇌졸중 분야 국제학술지 ‘journal of Stroke’에 게재됐다. 총괄 연구책임자인 이진수 교수는 “이번 다국적 임상 3상은 앞선 임상시험에서 넬로넴다즈의 약효가 확인된 결과를 바탕으로 새롭게 설계했기 때문에 현재 전 세계의 어떠한 뇌 보호 치료제보다 성공에 가장 근접해 있다”며 “참여 기관들과 함께 병원 내 신속한 프로세스를 구축해 임상 성공을 위해 최선을 다할 것”이라고 강조했다. 뇌졸중은 전 세계 주요 사망 및 장애 원인으로, 연간 약 1300조원의 사회·경제적 부담을 초래하고 있다. 현재 혈전 용해제나 혈전제거시술 등의 혈관 재개통 치료가 시행되고 있으나, 이후 뇌신경세포의 사멸을 막지 못해 환자의 60% 이상이 사망 또는 중증 장애로 이어진다. 넬로넴다즈는 경기도와 과학기술정보통신부 등의 지원으로 개발된 세계 최초의 이중 작용 뇌세포보호제로, 선택적 NR2B NMDA 수용체 억제를 통해 급성기 신경세포 사멸을 차단하고, 강력한 항산화 작용으로 확산기 세포 사멸을 억제한다. 이는 기존 재개통 치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 치료 패러다임으로 주목받고 있다. 곽병주(연세대 생명과학부 겸임교수) 지엔티파마 대표이사는 “넬로넴다즈는 기존 혈관 재개통 치료와 병용함으로써 환자의 장애 및 사망률을 획기적으로 낮출 수 있는 신개념 치료제”라며 “세계 최고의 전문가들과 함께 진행되는 이번 글로벌 3상 임상을 통해 넬로넴다즈의 세계 시장 진입을 기대한다”고 말했다.