 -심폐소생 후 4시간 이내 심정지 환자 105명 대상 약효·안전성 검증  -심정지 후 사망·장애 확연히 감소…환자 63% 장애 회복신약개발 기업인 지엔티파마가 뇌졸중 치료제 ‘넬로넴다즈’의 조건부 허가 신청에 나선다. 2017년 임상시험을 시작한 지 6년 만이다. 지엔티파마가 개발한 넬로넴다즈는 뇌졸중 후 뇌세포 손상의 주원인인 글루타메이트 신경독성과 활성산소 독성을 동시에 제어하는 다중표적 약물이다. 지엔티파마는 지난 7월에 완료한 심정지 환자에 대한 넬로넴다즈 임상 2상에서 약효와 안전성을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 임상 2상은 삼성서울병원, 전남대학교병원 등 5개 대학병원 응급의학과에서 심폐소생 후 4시간 이내에 자발적 순환이 재개돼 저체온 치료를 받는 심정지 환자 105명을 대상으로 진행됐다. 지엔티파마에 따르면, 약물 투여 90일 후 장애 없이 독립적으로 활동할 수 있는 환자 비율은 위약(가짜약) 투여군에서 40.7%였으나 넬로넴다즈 저용량 투여군에서는 55.5%, 고용량 투여군 63%로 장애가 개선됐다. 또 중증 장애나 사망으로 이어지는 환자는 위약 투여군에서 59.3%였으나 저용량 투여군 40.7%, 고용량 투여군 37%로 나타났다. 지엔티파마 관계자는 “마지막 약물 투여 후 48시간 이내 환자에 대한 MRI DWI(확산강조영상) 분석에서도 위약 투여군에 비해 고용량 투여군의 뇌 손상이 전 부분에 걸쳐 유의하게 감소했다”면서 “넬로넴다즈 투약과 관련한 심각한 부작용은 나타나지 않았다”고 말했다. 심장이 일시적으로 정지하면 뇌에서 글루타메이트와 활성산소가 축적되기 시작하며 분당 약 200만 개의 뇌신경세포가 사멸한다. 골든타임을 놓칠 경우 환자는 장애와 사망에 이르게 된다. 질병관리청 ‘급성심장정지조사 통계’에 따르면 2021년 국내 인구 10만명당 급성 심정지 발생률이 64.7명으로 나타났다. 이는 2006년 조사가 시작된 이후 최고 수준이며, 환자는 해마다 증가하고 있다. 심정지가 발생해 뇌허혈 상태에 빠진 환자는 심폐소생술을 받은 후 자발적 순환이 재개돼 회복하기도 하지만 대부분의 환자는 심정지 후 뇌 손상(PCABI)으로 심각한 장애를 겪거나 사망에 이르게 된다. 지엔티파마의 또다른 관계자는 “심정지 동물모델에 넬로넴다즈를 24시간 이내 투여할 경우 뇌세포 사멸을 현저하게 막는다는 연구 결과는 2011년 뇌병리 분야 최고의 국제 학술지 ‘Acta Neuropathologica’에 발표된 바 있다”고 덧붙였다. 넬로넴다즈는 2019년 식약처로부터 심정지 후 뇌 손상을 막는 개발 단계 희귀의약품으로 지정됐으며, 2020년에는 희귀질환 신약 개발 과제로 선정돼 보건복지부의 지원을 받았다. 희귀의약품은 신속심사 대상으로 임상 2상 결과에 따라 조건부 허가 등 각종 혜택이 주어진다. 지엔티파마는 미국과 중국에서 165명을 대상으로 진행한 임상 1상, 이번에 진행한 임상 2상에서 넬로넴다즈의 약효와 안전성이 확인됨에 따라 식약처에 조건부 허가를 신청할 예정이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사는 “심정지는 생명을 위협하고 심각한 장애를 유발하지만 전 세계적으로 치료제가 없는 실정”이라며 “세계 최초 다중표적 뇌세포 신약 넬로넴다즈를 희귀의약품으로 국내에 조기 출시할 계획”이라고 말했다.

남성 호르몬 ‘테스토스테론’은 70세가 넘으면 줄어드는데, 이 수치가 떨어지면 신체 쇠약, 피로, 성 기능 저하, 근육량 감소가 나타난다. 그런데 기혼 남성이 미혼 남성보다 평균적으로 테스토스테론 수치가 낮다는 게 연구를 통해 확인됐다. 1일(한국시간) 호주 웨스턴 오스트레일리아 대학 의대 내분비내과 전문의 부야프 교수 연구팀은 테스토스테론 감소가 비만, 고혈압, 당뇨병, 혼인 관계와 연관이 있다는 연구 결과를 발표했다. 호주, 유럽, 북미에서 남성 총 2만 5000명을 대상으로 진행된 관련 연구 논문 11편을 분석한 결과, 이 같은 사실이 밝혀졌다고 연구팀은 전했다.남성 호르몬 대부분은 고환인 라이디히 세포에서 생성된다. 고환 내 테스토스테론 농도는 혈중 테스토스테론 농도보다 30~100배 정도 높다. 이에 혈중 남성호르몬 검사 수치가 낮더라도 정자 생산에 필요한 어느 정도의 테스토스테론은 고환에서 유지되고 있을 수 있다. 테스토스테론 감소에서 연령이 차지하는 비중은 그리 크지 않았다. 다만 70세 이후의 테스토스테론 감소는 과체중, 흡연, 신체활동 감소, 고혈압, 심장병, 암, 당뇨병, 혼인 관계 등 광범위한 다른 요인들과 연관이 있는 것으로 나타났다.특히 결혼과 오랜 혼인 관계도 테스토스테론 수치에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타나 눈길을 끌었다. 연구팀은 “결혼해서 가족을 거느리는 남성은 더 스트레스를 받아 테스토스테론 수치가 떨어지는 게 아닌가 생각된다”고 설명했다. “테스토스테론 수치 높이려면 운동 필수” 연구팀은 광범위한 사회인구학적, 의학적, 생활 습관 요인이 남성의 테스토스테론 수치에 영향을 미친다는 것이라고 지적했다. 특히 ▲노화 ▲비만 ▲고환 손상 ▲과음 ▲항암치료 ▲당뇨 등은 남성 호르몬 수치를 떨어뜨리는 데 영향을 미친다. 혈중 남성호르몬 수치가 지극히 낮으면 정자의 생산 역시 저하돼 무정자증을 초래할 수 있다. 남성 호르몬 테스토스테론 수치를 높이려면 운동이 필수다. 특히 근육 면적이 비교적 넓은 하체 근력 운동을 하면 남성 호르몬 분비가 활발해진다. 과체중이면 살을 빼는 것도 좋다. 남성 호르몬 분비를 촉진하는 아연이 풍부한 ▲굴 ▲콩 ▲깨 ▲호박씨 등을 먹는 것도 도움된다. 미국심장학회(AMA) 회장을 역임한 로버트 에켈 박사는 “테스토스테론이 감소하는 이유는 매우 다양하지만, 결정적인 영향을 미치는 두 가지 요인은 황체 형성 호르몬(LH)과 테스토스테론을 온몸으로 운반하는 단백질인 성호르몬 결합 글로불린(SHBG)이다”라고 지적했다.

한국과 미국 과학자들이 망가진 폐를 재생할 수 있는 방법을 찾아 주목받고 있다. 미국 노스웨스턴대, 동국대 공동연구팀은 ‘세포 공장’이라고 불리는 미토콘드리아가 폐 줄기세포 분화를 조절하는 신호 전달 기능이 있다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’에 실렸다. 세계보건기구(WHO)는 2020년 기준으로 전 세계 10대 사망원인 중 하나로 만성 폐 질환과 폐렴을 지목했다. 폐는 다른 장기와 달리 한 번 손상되면 다시 살려내기 힘들어 폐 관련 질환에 걸리면 완치가 쉽지 않다는 문제가 있다. 연구팀은 만성 폐 질환과 폐렴 환자들에게서 공통으로 세포 소기관인 미토콘드리아 기능 저하가 관찰된다는 점에 주목했다. 미토콘드리아의 기능이 폐 줄기세포 분화에 관여하는지는 명확히 알려지지 않았다. 연구팀은 폐상피세포에서 미토콘드리아 전자전달계 기능을 제거한 생쥐로 실험한 결과 이 생쥐가 호흡부전으로 사망하는 것을 확인했다. 연구팀은 해당 폐 조직에 대한 단일세포 전사체분석을 실시한 결과 미토콘드리아가 ‘통합 스트레스 반응’(ISR)에 관여한다는 것을 확인했다. 미토콘드리아 전자전달계 기능이 상실되거나 억제됐을 때 ISR이 매우 높게 활성화되었지만 ISR 억제제를 투여받은 생쥐는 대부분 살아남았고 폐 조직도 정상화된 것이 관찰됐다. 연구팀에 따르면 이번 연구 결과는 미토콘드리아가 세포 내 에너지를 생산하는 기능 외에도 세포 기능과 분화를 조절하는 신호 전달 기능이 있음을 보여준다는 것이라고 설명했다. 미토콘드리아가 ISR이 비정상적으로 활성화되는 것을 차단해 폐 줄기세포 분화에 필수적인 역할을 한다는 것을 증명했다. 연구팀 관계자는 “폐 질환 환자의 미토콘드리아 ISR을 조절해 폐 줄기세포 분화를 촉진하고 폐 재생을 촉진하는 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.

영국 BBC 방송이 일본 후쿠시마 오염수 방류와 관련, 전문가들의 메시지는 압도적으로(overwhelmingly) 방류가 안전하다는 것이라면서도 모든 과학자가 방류가 가져올 영향에 동의하는 것은 아니라고 전했다. 지난 26일(현지시간) ‘후쿠시마 폐수 방출에 관한 과학’이라는 제목의 기사에서다. 환경 담당 기자 나빈 싱 카드카가 작성한 이 기사는 삼중수소는 전 세계 물에서 발견될 수 있으며, 많은 과학자는 삼중수소 농도가 낮으면 영향은 미미하다고 주장한다고 전했다. 국제원자력기구(IAEA)는 독립적 현장 분석 결과, 방류된 물의 삼중수소 농도가 기준치 1500 Bq/ℓ보다 훨씬 낮은 것으로 나타났다고 밝혔다. 세계보건기구(WHO)가 제시한 식수 수질 가이드의 삼중수소 농도 기준치(1만 Bq/ℓ)의 6분의 1도 안 된다고 했다. 영국 포츠머스대 환경지질학 교수인 짐 스미스는 “이론적으로는 이 물을 마실 수 있다”고 말했다. 폐수가 이미 처리되고 희석됐기 때문이라고 했다. 대학 홈페이지에 따르면 스미스 교수는 방사성 오염물질이 환경에 미치는 영향을 연구해왔으며, 현재 관심사는 체르노빌과 후쿠시마 원전 사고의 장기적 환경 영향이다. 그는 체르노빌 원전 사고 후 생태계가 회복됐다는 점을 보여주고 지역경제를 돕기 위해 이 지역 호밀과 물을 이용해 보드카를 만들어 판매하는 ‘아토믹 보드카’ 프로젝트를 주도하기도 했다.방사능을 측정하는 프랑스 연구소를 운영하는 데이비드 베일리도 “핵심은 삼중수소가 얼마나 있는지”라며 “예를 들어 물고기 개체 수가 심하게 감소하지 않는 수준이라면 해양 종과 관련된 문제는 없다”고 말했다. 하지만 일부 과학자들은 방류의 영향을 예측할 수 없다고 말하고 있다. 비판가들은 방류가 해저와 해양 생물, 인간에게 미칠 영향에 대한 추가적 연구가 요구되고 있다는 입장을 보인다는 것이다. 에너지와 환경 법 전문가인 에밀리 해먼드 미국 조지워싱턴대 교수는 “(삼중수소와 같은) 방사성핵종과 관련된 도전은 과학이 충분히 답을 할 수 없는 질문을 제시한다는 것이다. 즉, 매우 낮은 수준의 피폭에서 무엇이 ‘안전하다’고 간주될 수 있냐는 질문”이라고 말했다. 그는 “IAEA를 많이 신뢰하면서도 한편으론 여전히 기준 준수가 환경이나 인간에게 영향 없음을 의미하는 것이 아니라는 점을 생각할 수 있다”고 말했다. 앞서 미국 국립해양연구소협회는 지난해 12월 일본 자료를 납득할 수 없다는 성명을 발표하기도 했다. 하와이대 해양생물학자 로버트 리치먼드는 BBC 인터뷰를 통해 “방사성물질과 생태학적 영향에 관한 부적절한 평가를 봐 왔고, 이는 우리로 하여금 일본이 물, 침전물, 유기체에 무엇이 들어가는지 파악하지 못할 뿐 아니라, 그렇게 될 경우 이를 제거할 의지도 없을 것이라고 매우 우려하게 만든다”고 말했다. 숀 버니 그린피스 동아시아 원자력 수석 전문위원은 삼중수소가 섭취되면 동식물의 생식력 감소, DNA 등 세포 구조 손상 등의 직접적 부정적 영향이 생길 수 있다고 주장했다고 BBC는 전했다. 한편 이 기사와 별개로 루퍼트 윙필드헤이즈 전 BBC 도쿄 특파원은 X(옛 트위터)에 “후쿠시마 물 때문에 일본 수산물을 먹는 것이 걱정된다면 다른 어떤 곳의 수산물도 그만 먹는 것이 낫다”고 주장해 국내 언론에서도 이를 받아 쓴 곳들이 적지 않았다. 그는 후쿠시마와 중국 원전들의 삼중수소 방출량을 비교한 그래픽을 첨부했는데, 일본 정부가 외국인을 위해 작성한 설명용 자료를 토대로 한 것이었다. 윙필드헤이즈는 “정부 선전 자료로 생각된다면 프랑스 북부의 라아그 재처리시설에서 영불해협으로 내보내는 삼중수소량을 보라”면서 “연간 1만TBq에 이른다”고 덧붙였다. 링크드인 등에 따르면 그는 베이징, 모스크바, 예루살렘을 거쳐 2012년부터 10년간 도쿄에서 근무했으며 지금은 타이베이 주재 아시아 특파원이다.

단국대 연구팀, 전기자극 세포 활성화 인체 기능복원 전자약 활용범위 높여 단국대학교는 나노바이오의과학과 현정근 교수 연구팀(연구원 전주익 박사)과 서울대 강승균 교수 연구팀이 공동으로 결손 범위가 10㎜가 넘는 광범위한 말초신경 손상의 재생을 촉진하는 전자약 개발에 성공했다고 25일 밝혔다. 단국대에 따르면 개발된 전자약은 전기자극으로 말초신경의 세포를 활성화해 치료 효과를 극대화하는 기술이다. 기존의 전자약의 단점인 유선 전력공급 장치로 인한 감염위험과 휴대성 문제 해결을 위해 무선 전력공급 장치와 생분해성 인공 신경 도관도 전자약에 적용했다. 이를 통해 기존의 전자약으로는 치료가 어려웠던 10㎜ 이상의 광범위한 신경 치료에도 탁월한 재생 효과를 보였다. 생분해성 재료를 활용해 치료가 끝나면 인체 내 분해돼 치료 후 합병증 등 부작용도 최소화했다. 이번 연구는 인체의 기능복원에 사용가능한 전자약의 활용범위를 높이는 계기가 될 것으로 기대되고 있다. 현 교수는 “동물실험으로 말초신경의 재생 효과를 확인했으며, 12주 이상의 장기관찰 결과 뒷다리 운동기능과 신경 재생, 근육 회복 등 뚜렷한 기능개선 효과를 보였다”고 설명했다.] 연구 논문은 재료과학 분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science, IF=15.1)’ 2023년 6월호에 온라인 게재됐다. 논문명은 ‘Electroceuticals for Regeneration of Long Nerve Gap Using Biodegradable Conductive Conduits(생분해성 생체재료 활용한 신경 재생을 위한 전기 치료법)’ 이다.

연구개발기업 엑소제니끄가 밀크 엑소좀의 화장품과 건강기능식품의 국내 특허 등록을 마쳤다고 24일 밝혔다. 이 특허는 한국과학기술연구원(KIST) 양유수·김선화 박사 팀에서 연구한 결과물로, ‘밀크 엑소좀의 새로운 용도’(특허10-2523065호)로 등록됐다. 앞서 엑소제니끄는 초유(初乳)와 같은 기능성 밀크 엑소좀의 피부 조직 재생 효능 및 면역력 향상 기전 연구를 수행했다. 또한, 피부과를 통해 초유 엑소좀이 염증성 피부질환과 탈모질환에 효과가 있음을 확인했다고 한다. 초유는 소가 송아지를 출산한 직후 수일 동안만 만들어지는 젖으로 면역, 성장 및 조직 복구 인자들이 풍부하게 함유됐다. 이런 초유로부터 고순도 고활성의 엑소좀을 추출한 것이 엑소제니끄의 초유 엑소좀이다. 엑소제니끄 관계자는 “초유 엑소좀은 단백질 RNA 성장인자 등의 정보를 손상된 피부세포에 전달함으로써 세포의 정상회복을 돕고, 세포간 신호전달을 늘려 피부조직의 재생을 촉진한다”면서 “모발 재생 효능도 기대되는 등 이번 특허를 통해 개발 및 상용화가 가능하게 됐다”고 말했다. 한편, 엑소제니끄 팀은 국제화장품 성분사전 ICID(미국화장품협회(PCPC)에서 발간하는 국제화장품원료 사전으로 국제화장품성분명명위원회 INCI(International Nomenclature Cosmetic Ingredient)에 의한 원료명)에 우유 엑소좀(Milk Exosomes)을 화장품 원료로 등재한 바 있다.

공상과학(SF) 영화 ‘아바타’에는 부상으로 인해 다리를 움직이지 못하는 군인이 가상현실(VR)과 뇌·컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 이용해 뇌와 연결된 또 다른 자아를 움직이는 모습이 나온다. 영화 ‘매트릭스’나 ‘엑스맨’에도 BCI를 활용해 만든 가상 세계가 등장한다. 재활의학자, 신경과학자, 전기·전자공학자로 구성된 연구팀이 BCI를 활용해 뇌 활동을 빠르고 정확하게 음성 및 문자로 전환해 주는 기술을 개발했다.이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 8월 24일자에 2편의 논문으로 실렸다. 한 편은 미국 스탠퍼드대, 하워드 휴스 의학연구소, 세인트루이스 워싱턴대, 브라운대, 하버드대, 매사추세츠 종합병원 공동연구팀이, 다른 한 편은 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 의대, UC버클리, 영국 재활 의료 기업 스피치 그래픽스 공동연구팀이 진행한 것이다. 전신 마비는 낙상, 충돌 사고 등에 따른 외상이나 척수 종양, 척수염 등의 질병으로 척수가 손상돼 뇌와 척수 간 신호 전달이 끊기면서 발생하는 증상이다. 환자들은 근육 마비로 인해 언어 능력까지 상실하는 경우가 많다. 이 때문에 과학자들은 전신 마비 환자의 운동 능력이나 의사소통을 위한 다양한 기술 개발에 나서고 있다. SF물에서처럼 생각만으로 의사소통하고 사물을 움직이는 BCI 기술이 대표적이다. 그동안 여러 기술이 나와 환자의 뇌 활동에서 음성 정보를 해독하는 일은 가능하지만 속도나 정확성이 떨어지고 사용 어휘가 제한적이라는 한계가 있었다. 스탠퍼드대가 주도한 연구팀은 뇌에 미세 전극을 삽입해 단일 뇌세포의 신경 활동을 수집하고 인공 신경망을 훈련해 환자의 생각을 빠르고 정확하게 컴퓨터 화면에 띄울 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 루게릭병으로 알려진 근위축성 측색경화증을 앓는 환자에게 이 기술을 적용했다. 그 결과 분당 62단어의 속도로 의사소통을 할 수 있음을 확인했다. 일반인의 대화 속도인 분당 약 160단어와는 여전히 차이를 보이지만 이전에 나온 유사한 기술들보다 3.4배 빠른 속도다. 또 단어 오류 정도는 9.1%로, 해독된 50단어 중 3~4단어만 잘못 표시된 수준이다.UCSF 과학자들이 이끈 연구팀은 미세 침이 부착된 전극을 두피에 꽂아 뇌 언어 피질 전체 신호를 감지할 수 있는 장치를 개발했다. 이들이 만든 BCI 기술은 뇌 신호를 해독해 텍스트, 음성, 아바타 세 가지 형태로 보여 준다는 점에서 이전 연구와 차이가 있다. 연구팀은 뇌간 뇌졸중으로 인한 중증 마비 환자에게서 수집한 신경 데이터를 해독한 뒤 인공지능(AI)을 심층학습 모델로 훈련했다. 그 결과 뇌 신호를 분당 평균 78개 단어로 바꿨다. 이는 스탠퍼드대 기술보다도 빨라 자연스러운 대화 속도에 훨씬 가깝다. 1000개 이상 단어가 포함된 문장으로 뇌 신호를 전환할 때 오류 발생률은 25%에 이르렀으며 3만 9000개 이상 단어가 포함된 문장에서는 28%로 나타났다. 속도에 비해 정확도가 다소 떨어졌다. 그렇지만 이 기술은 환자의 뇌파를 비언어적 표정까지 반영하는 아바타로 나타내 훨씬 자연스럽게 의사소통할 수 있다는 장점이 있다. 뇌 과학자인 니컬러스 램지 네덜란드 위트레흐트대 의대 교수는 이번 연구 결과에 대해 “신경 손상과 질환으로 인한 전신 또는 부분 마비로 목소리를 잃은 사람들에게 도움이 될 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

세계보건기구(WHO)와 미국질병통제예방센터(CDC)가 BA.2.86이라는 새로운 계통의 코로나바이러스를 ‘감시종’으로 지정해 추적하고 있다고 밝혔다. 19일(현지시간) 로이터통신에 따르면 WHO는 지난 7월 말 이후 미국, 영국, 이스라엘에서 각각 1건, 덴마크에서 3건의 BA.2.86 감염 사례가 보고됐다고 밝혔다. 국내에서는 아직까지 BA.2.86 감염 사례는 보고되지 않았다. 피롤라(Pirola)란 별명이 붙은 BA.2.86은 오미크론 변이종인 BA.2의 하위 변이다. 바이러스의 무기라 할 수 있는 스파이크 단백질의 돌연변이 수가 기존 우세종인 ‘XBB.1.5’보다 36개가 더 많아 인체에 침투해 기존 면역체계를 뚫을 가능성이 크다. 다만 지금까지 BA.2.86이 이전 변이들보다 더 빨리 퍼지거나 더 심각한 질병을 유발한다는 증거는 없는 상태다. 덴마크 코펜하겐대 국립 혈청 연구소(SSI)의 모르텐 라스무센 선임 연구원은 “코로나19 바이러스가 크게 변해 30개의 새 돌연변이를 일으키는 건 드문 일”이라고 밝혔다. 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 유전학 연구소장인 프랑수아 발루 교수도 BA.2.86을 2021년 말 오미크론 등장 이후 가장 눈에 띄는 바이러스라고 평가했다. 그는 가디언과의 인터뷰에서 “면역 체계가 손상된 사람의 체내에 1년 이상 장기 감염 상태로 머물면서 돌연변이가 생긴 뒤 공동체로 확산했을 수 있다”고 추정했다. 다만 CDC는 “변이된 코로나19 바이러스 예방을 위한 조언은 기존과 변함없다”면서 “생후 6개월 이상의 모든 사람이 독감 예방 주사를 맞을 것”을 권장했다. 또 “60세 이상은 의사와 상담 후 호흡기 세포융합 바이러스(RSV) 백신 접종을 고려할 수 있다”고 밝혔다. 최근 미국, 유럽, 아시아 등 세계 각국에서 코로나19 감염 사례가 증가하고 있다. 2021년 11월에 처음 등장한 오미크론 계통의 후손인 에리스 변종(EG.5)에 의한 감염 사례가 늘었기 때문이다. 중국에서는 에리스의 점유율이 70%를 넘어 우세종이 됐다.

과학기술과 의학의 발달로 ‘100세 시대’를 넘어 ‘120세 시대’를 바라보고 있습니다. 기대 수명이 점점 늘어나면서 세계 각국은 고령화 사회로 빠르게 진입하고 있습니다. 고령화 사회 진입으로 사람들은 암보다 치매를 더 두려워하게 됐습니다. 실제로 많은 국가에서 치매가 심혈관 질환이나 암 같은 질병만큼 주요 사망 원인으로 꼽히고 있습니다. 치매는 기억력뿐만 아니라 언어 능력, 시공간 인지 능력이 감퇴하고 인격 변화를 일으키는 등 사람의 정신 능력 전반에 장애를 발생시키는 질환입니다. 이 때문에 과학자들은 치매 발병 소지와 발생 시기를 정확하게 예측하고 예방·치료할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 영국 킹스 칼리지 런던대 의대, 브리스톨대 의대, 임페리얼 칼리지 런던대 보건정보·생물통계학과 공동연구팀은 대기 오염이 인지 기능을 낮추고 치매 위험을 높일 수 있다고 16일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 의학 분야 국제학술지 ‘BMJ 정신건강’ 지난 8월 8일자에 실렸습니다. 연구팀은 영국 런던에서 특히 교통량이 많은 남부 4개 자치구에 거주하는 65세 이상 남녀 5024명을 대상으로 2008~2012년 지역사회 정신건강 서비스 이용현황을 조사했습니다. 연구팀은 해당 지역에서 측정한 주요 대기오염 물질인 이산화질소, 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5)의 분기별 수치와 비교했습니다. 분석 결과, 대기 오염은 뇌혈관 손상으로 발생하는 혈관성 치매 발생의 주요 원인이 될 수 있는 것으로 나타났습니다. 이산화질소 발생이 많은 지역에 사는 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 혈관성 치매 발생 가능성이 27%, 고농도 초미세먼지가 자주 발생하는 지역에 사는 사람은 그렇지 않은 사람보다 치매 발생 가능성이 33%나 높은 것으로 확인됐습니다. 사실 치매를 일으키는 원인은 다양합니다. 미국 미네소타대 공중보건대 연구팀은 위산 역류를 막는 약을 4년 이상 복용하는 경우 치매 위험이 커진다는 연구 결과를 의학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 8월 10일자에 발표했습니다. 위산 역류는 위액이 식도로 역류하는 증상입니다. 가슴 및 복부 통증, 속쓰림, 인후통, 신물 등을 일으키며 만성적일 경우 식도염, 식도암으로 이어질 위험성도 크다고 합니다. 보통 위산 역류는 식습관 개선이나 약물 복용으로 치료합니다. 약물은 위산 분비를 억제하거나 과도하게 분비된 위산을 중화해 줍니다. 특히 프로톤 펌프 억제제(PPI)는 위산이 분비되는 최종 단계에서 위벽 세포의 프로톤 펌프라고 불리는 효소를 억제해 위산 분비를 막는 역할을 합니다. PPI는 위산 역류를 조절하는 데 효과적이지만 장기간 사용하면 뇌졸중, 골절, 만성 신장질환 위험이 커진다는 앞서의 연구 결과들이 있었습니다. 연구팀은 치매가 없는 45세 이상 남녀 5712명을 대상으로 PPI 복용과 치매 발병 여부를 새로 조사했는데, 4년 이상 PPI를 장기간 복용하는 경우 치매 위험이 더 커지는 것으로 나타났습니다. 치매는 개인과 가족에게도 고통일 뿐만 아니라 사회적 비용을 증가시키는 대표적인 질환이니만큼 하루빨리 예방·치료제가 개발됐으면 합니다.

과거 불치병이었던 암은 과학기술 발달로 관리할 수 있는 질환이 됐다. 그렇지만 항암 치료제를 오래 사용할 경우 내성이 생겨 치료 효과가 떨어진다는 단점이 있다. 국내 연구진이 약물 내성을 극복할 수 있는 항암물질을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과, 고려대 화학생명공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 공동 연구팀은 암세포 리소좀을 선택적으로 사멸시키고 약물 내성을 극복할 수 있는 항암 치료법을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국 화학회지’(JACS)에 실렸다. 리소좀은 사용 불가능한 세포 속 물질을 녹여 재활용하는 세포 소기관이다. 리소좀을 활용하면 기존 약물 내성을 극복할 수 있을 것으로 기대되고 있지만 연구가 많지 않다. 연구팀은 일정한 규칙으로 배치되는 자기 조립법으로 ‘마이셀 구조’를 이루는 물질을 개발했다. 마이셀 구조는 안쪽은 친유성, 바깥쪽은 친수성을 가진 공 모양이다. 마이셀 구조는 생체 내 환경에서 안정성을 보여 정상 세포를 해치지 않고 암세포로 빠르게 이동할 수 있다. 암세포의 리소좀은 ‘카텝신B’라는 효소가 과발현되는 데 마이셀이 리소좀 안에 들어가 반응하면서 제거하는 것이다. 마이셀의 펩타이드 일부분이 카텝신B에 의해 절단되지만 다시 자기 조립돼 긴 섬유구조를 형성하고 이 과정에서 암세포의 리소좀 막이 손상된다. 막 손상은 리소좀 기능 장애를 일으키고 결국 암세포는 사멸한다. 이 물질은 암세포 내 리소좀만 효과적으로 파괴하고 기존 화학 항암제의 단점인 약물 내성을 극복할 수 있다는 장점이 있다. 실제 생쥐 실험에서 암세포 사멸 효과를 확인했다. 연구를 이끈 유지형 UNIST 교수는 “암세포 리소좀 표적 물질의 개발로 약물 내성이 없는 효과적인 항암 치료제 개발이 가능할 것으로 기대한다”라고 말했다.

신약 개발 벤처기업 지엔티파마가 개발 중인 뇌졸중 치료제 ‘넬로넴다즈’가 미국 특허 등록 결정서를 받았다. 8일 지엔티파마는 ‘재개통 치료 후 조직 손상과 출혈을 치료하는 넬로넴다즈의 용도와 조성물’에 대해 미국 특허청에 특허 등록을 완료했다고 밝혔다. 이번에 미국 특허 등록이 결정된 특허권은 재개통 치료를 받는 뇌졸중 환자에서 장애를 줄이는 넬로넴다즈 유도체의 용도와 제형에 관한 것이다. 지엔티파마가 과학정보통신부 등의 지원을 받아 개발한 넬로넴다즈는 NMDA 수용체를 억제하는 동시에 활성산소를 제거해 뇌졸중 후 뇌신경세포의 사멸을 방지하는 최초의 다중표적 뇌세포 보호 약물이다. 지엔티파마 관계자는 “넬로넴다즈의 안전성은 미국과 중국에서 정상인 165명을 대상으로 완료한 임상 1상, 한국과 중국에서 뇌졸중 환자 447명을 대상으로 완료한 임상 2상에서 확인됐다”면서 “8시간 이내에 혈전제거술을 받은 뇌졸중 환자 209명을 대상으로 진행한 임상 2상에서 위약 투약군에 비해 넬로넴다즈 투약군에서 장애 개선 효과가 확인됐으며, 특히 중증 뇌졸중 환자에게서 효과는 더욱 확연하게 나타났다”고 말했다. 넬로넴다즈는 재개통 치료의 주요 부작용인 출혈을 억제하는 효과도 확인됐다. 전국 24개 대학병원 뇌졸중 센터에서 12시간 이내에 동맥 내 혈전제거술을 받은 중증 뇌졸중 환자 496명을 대상으로 진행한 넬로넴다즈 임상 3상은 지난달 초 모두 종료됐다. 장애 개선과 뇌경색 방지 효과 등의 주요 결과는 오는 4분기에 발표될 전망이다. 곽병주 지엔티파마 대표이사(연세대학교 생명과학부 겸임교수)는 “표준치료법인 재개통 치료를 받은 뇌졸중 환자에게서 넬로넴다즈의 약효를 검증하는 임상 3상이 종료된 시점에서 미국 특허 등록이 결정돼 매우 고무적”이라며 “뇌세포 보호 약물이 개발되면 재개통 치료와 함께 뇌졸중 후 장애와 사망을 획기적으로 줄일 수 있기 때문에 이번 넬로넴다즈의 뇌졸중 임상 3상 결과에 전 세계가 주목하고 있다”고 말했다. 한편, 세계뇌졸중기구(WSO)의 2022년 보고서에 따르면 뇌졸중은 전 세계 사망의 2번째, 장애의 3번째 원인이 되는 심각한 뇌질환이다. 2019년 기준 전 세계 뇌졸중 환자 수는 1억 100만명, 발병 환자 수는 1220만명, 사망자 수는 655만명으로 뇌졸중의 치료와 관리에 총 940조원의 비용이 발생했다. 현재 뇌졸중의 표준 치료법으로 막힌 혈관을 뚫는 혈전용해제와 혈전제거술이 일부 환자에게 사용되고 있지만, 이후 발생하는 뇌신경세포의 사멸을 막는 약물이 없어 환자들은 여전히 장애와 사망의 위험에 노출돼 있다. 뇌졸중이 발생하면 급성기에 NMDA 글루타메이트 수용체 과활성에 따른 칼슘 이온의 축적으로 뇌신경세포가 사멸하고, 혈관 재개통 후 생성되는 활성산소가 축적되면서 점차적인 뇌세포 사멸을 유발한다. 지난 30년 동안 단일표적 약물로 발굴된 NMDA 수용체 길항제와 항산화제는 뇌졸중 동물모델에서 약효가 입증됐지만, 뇌졸중 임상시험에서 장애 개선 효과 부재와 약물의 부작용으로 실패를 거듭했다.

미국의 저명한 암치료센터 시티오브호프 연구팀이 증식세포핵항원(PCNA)을 표적으로 한 분자 ‘AOH 1996’의 동물 전임상 시험에 성공했다고 밝혔다. ‘전임상 시험’이란 새로 개발한 신약후보물질을 사람에게 사용하기 전에 동물에게 사용하여 부작용이나 독성, 효과 등을 알아보는 시험이다. 전임상 시험 후 임상 1상, 2상, 3상 등 사람을 대상으로 한 시험에 들어가고 3상시험이 통과되면 신약시판 허가를 받는다. 미국 시티 오브 호프 국립메디컬센터는 6일(한국시간) 동물 전임상 연구에서 모든 고형 악성 종양(암 종양)을 죽일 수 있는 표적 화학 요법 약물을 개발했다고 발표했다. 시티 오브 호프는 미국에서 가장 우수한 암 치료 센터 중 하나로 알려진 곳이다. 이번 연구 결과는 ‘셀 케미컬 바이오로지’에 게재됐다.AOH1996은 암세포 DNA 복제에 중요한 역할을 하는 PCNA(증식 세포 핵 항원)를 억제하는 역할을 한다. 암세포는 정상 세포의 유전자에 생긴 이상으로 정상 범위를 넘어 자율적으로 분열과 증식을 반복해 체조직에 다양한 악영향을 미친다. 암 환자에 대한 항암제 및 면역요법 등의 치료가 이루어지지만, 암세포는 변이를 통해 치료 내성을 획득하고 재발을 반복할 수 있다. 시티오브호프 분자진단·실험치료학부 교수 린다 말카스 박사는 20년에 걸쳐 암세포의 DNA 복제 및 복구에 필수적인 단백질 PCNA를 표적으로 한 암 치료제 ‘AOH 1996’를 개발해 왔다. PCNA는 모든 세포에 존재하기 때문에 정상 세포가 아닌 암세포 PCNA만을 표적으로 하는 약물이 개발될 수 있다면 다양한 암세포에 효과적인 치료제가 될 수 있다.“쥐의 종양 크기, 약물 투여 전보다 감소했다” 연구팀은 70종 이상의 암 세포와 정상세포 그룹(대조군)에서 AOH1996의 항암 활성을 테스트했다. 그 결과 AOH1996가 정상세포에 영향을 미치지 않고 암세포의 DNA 복제를 막아 암세포의 사멸을 유발하는 것으로 나타났다. AOH1996은 특히 유방, 전립선, 뇌, 난소, 자궁경부, 피부 및 폐 암에서 유래된 세포를 치료하는 과정에 매우 효과적이었다. 변형된 단백질을 선택적으로 타깃하고 손상된 DNA를 가진 암 세포의 분열을 막는다. 더 나아가 건강한 세포는 공격하지 않는 만큼, 화학요법과 관련된 유해한 부작용을 줄일 수 있을 것이라는 전망이다. 즉 경구용 화학요법 탄생도 가능하다는 설명이다. 말카스 박사는 “지금까지 밝혀진 결과는 매우 긍정적”이라며 “AOH1996은 독성을 초래하지 않고 동물 모델에서 단독 치료 또는 병행 치료로 종양의 성장을 억제했다”고 말했다. 이어 “PCNA가 암 세포 내 핵산 복제에서 오류를 일으키는 원인 중 하나라고 가정하고 연구를 진행했고, 사실로 드러났다. 전에는 알지 못했던 부분에 대해 더 많은 이해가 이뤄진 만큼, 향후 보다 개인화되고 표적화된 암 치료제를 개발하는 데 큰 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 한편 동물 실험을 통해 약물의 안전성을 확인한 연구팀은 현재 암 환자를 대상으로 한 1상 임상시험을 진행 중이다. 실험 참여자는 하루 2회 경구 형태로 AOH1996을 복용한다. 미국 임상시험 데이터베이스에 따르면 이 임상시험은 내년 3월 말에 완료될 것으로 예상된다.

순천향대학교(총장 김승우)는 임상병리학과 이순신 교수 연구팀이 해마에 존재하는 별아교세포 속 ‘NOX4’ 유전자 활성화가 파킨슨병을 유도한다는 결과를 도출했다고 4일 밝혔다. 순천향대에 따르면 연구팀은 기존 연구를 바탕으로 인간 뇌에서 기억과 저장에 중요 역할을 하는 기관인 해마에 존재하는 별아교세포 속 NOX4 유전자 활성화가 파킨슨병을 유도한다는 결과를 도출했다. 별아교세포는 뇌신경조직을 지지하는 세포로 이 세포가 쇠가 녹이 슬 듯 사멸하면 세포 내 미토콘드리아의 대사 기능 등 각종 기능장애를 일으키며, 이 과정을 통해 뇌 손상과 치매가 발생하게 된다. 연구팀은 파킨슨병 환자 및 동물모델을 이용한 세포 연구에서 파킨슨병을 일으키는 NOX4의 활성화가 특징적으로 해마에서 관찰된 점을 바탕으로 NOX4가 치매 유발 유전자임을 증명했다. 이번 연구 결과는 파킨슨병을 포함한 치매의 조기진단 및 치료의 발전 가능성을 높인 점에서 의미가 있다. 연구는 한국연구재단 지역대학우수연구자사업, 순천향대 향설융합연구지원사업, BK21 4단계 혁신 인재 양성사업 등의 지원을 받아 수행됐다.

간암 발생 원인의 약 70%는 B형과 C형 간염인 것으로 나타났다. 질병관리청은 28일 ‘세계 간염의 날’을 맞아 전문가 심포지엄을 열고 정부가 추진 중인 주요 간염 퇴치 정책을 소개하고, B·C형 간염의 조기 퇴치 방안을 논의했다. B·C형 간염은 오염된 혈액이나 체액을 매개로 전파되는 바이러스성 감염병으로, 제때 치료를 하지 못하면 만성화될 수 있고 바이러스가 간세포를 손상해 간경변이나 간암 등을 초래할 수 있다. 특히 B형 간염은 간암 발병 원인의 약 60%를 차지해 백신 등으로 관리가 필요하다. 우리나라는 40∼50대 암 사망원인 1위인 간암 발생 원인의 약 70%가 B·C형 간염이 원인으로 분석됐다. 지난해 세계보건기구(WHO) 발표에 따르면 전 세계 B·C형 간염 환자는 약 3억 5000만명에 달하고, 매년 신규환자 300만명이 발생하며 매년 110만명 이상이 사망하는 것으로 보고됐다. 오염된 물이나 음식물을 통해 감염되는 A·E형 간염은 B·C형 간염과 달리 만성 간염으로 진행되지 않고 급성 경과를 보인 후 회복된다. A·E형 간염을 예방하려면 30초 이상 흐르는 물에 비누로 손을 씻고 익힌 음식을 먹는 등 위생 수칙을 잘 지켜야 한다. A형 간염은 예방접종으로도 관리가 가능하다. 심포지엄에서는 국내·외 바이러스 간염 퇴치전략과 B·C형 간염 코호트 연구 결과 및 향후계획, 지자체(전남) 바이러스 간염 관리 사업 성과 등이 발표됐다. 질병청은 올해 수립한 ‘제1차 바이러스 간염(B·C형) 관리 기본계획(2023~2027)’에서 2030년까지 퇴치하겠다는 목표를 세운 바 있다. 지영미 질병청장은 “C형 간염 국가건강검진 도입과 고위험집단 관리 등 적극적인 만성간염 퇴치 정책을 추진하겠다”고 밝혔다.

신약 개발 벤처기업 지엔티파마가 항경련제를 복용해도 반복적으로 발작을 일으키는 뇌전증 환견 40여마리를 대상으로 임상시험을 진행한다. 26일 지엔티파마는 반려견 인지기능장애증후군 신약 ‘제다큐어’의 주성분인 ‘크리스데살라진’의 반려견 뇌전증에 대한 임상시험계획서(IND)를 농림축산검역본부에 제출했다고 밝혔다. 이번 임상시험 대상 환견은 8주 동안 1일 1회 저용량 또는 표준 용량의 크리스데살라진을 복용하며, 크리스데살라진의 안전성과 발작 빈도를 줄이는 효과를 검증하게 된다. 임상시험에는 윤화영 서울대 수의과대학 내과학교실 교수가 총괄 책임을 맡고, 6개 이상의 국내 동물병원이 참여한다. 크리스데살라진은 인지기능장애증후군을 앓고 있는 반려견에서 약효와 안전성이 검증돼 2021년 2월 국내 처음의 동물용의약품 합성신약으로 품목허가를 받아 제다큐어로 출시됐다. 현재 유한양행을 통해 국내 1600여개 동물병원에서 판매되고 있다. 시판 후 2년에 걸친 조사에서 인지기능장애를 앓고 있는 초기, 중기, 말기 반려견에게 제다큐어를 6개월 동안 투약해도 특별한 부작용 없이 전주기적으로 인지기능장애 개선 효과가 확인됐다는 게 지엔티파마 측의 설명이다. 제다큐어의 장기 복용 안전성과 다양한 약효가 확인되면서 지엔티파마는 뇌전증을 시작으로 적응증 확대를 위한 임상시험을 본격적으로 진행한다는 방침이다. 뇌전증은 전체 개의 0.5~5%가 앓고 있는 질환으로 뇌신경세포의 과활성으로 경련, 운동이상, 자율행동 기능의 이상과 같은 발작 증세가 반복적으로 나타나는 만성 뇌신경질환이다. 뇌전증은 다양한 질환과 조직 손상으로 인해 발생하지만, 대부분 원인이 밝혀지지 않고 있다. 이진환 지엔티파마 애니멀 헬스 사업본부장은 “뇌전증 동물모델에서 크리스데살라진의 뇌신경세포 보호 효과가 입증됐고, 임상시험과 제다큐어 시판 후 조사에서 안전성이 충분히 확인된 만큼 뇌전증 환견에서 크리스데살라진이 안전할 것으로 예상된다”며 “크리스데살라진의 발작 억제 약효를 심도 있게 검증할 것”이라고 말했다. 한편, 뇌전증은 사람에게서도 흔히 나타난다. 뇌졸중, 치매 다음으로 흔하게 발생하는 뇌질환으로 1000명당 4~10명꼴로 발생하는 것으로 알려져 있다. 현재 뇌전증 치료에 사용 중인 항경련제들은 뇌신경세포에 존재하는 이온통로를 조절해 흥분성 신경전달을 막거나 억제성 신경전달을 강화하는 작용으로 발작을 줄여준다. 하지만 항경련제는 내성과 부작용이 심각하며 뇌전증 환자의 30%는 기존의 항경련제를 단독 또는 병용 투여해도 발작 조절이 되지 않는 것으로 보고되고 있다. 뇌전증의 효과적인 치료를 위해 새로운 항경련 약물의 개발이 필요한 이유다. 곽병주 지엔티파마 대표는 “뇌전증은 사람과 반려견에게 흔히 나타나는 만성 뇌질환으로 최근 활성산소와 염증이 뇌전증의 원인이라는 연구 결과가 급증하고 있다”며 “강력한 항산화작용과 안전한 소염작용을 보유한 크리스데살라진이 뇌전증의 유발과 후유증을 막을 가능성이 높아 이번 임상시험 결과에 주목하고 있다”고 전했다.

세계 최초로 유전자를 조작한 돼지 심장을 이식받은 50대 환자가 지난해 3월 단 2개월 만에 숨진 사고와 관련해 미국 메릴랜드래 의료센터가 그의 사망 원인을 뒤늦게 공개했다. 2일(현지시간) 메릴랜드래 의료센터는 의학 저널 ‘란셋’(The Lancet)에 수술 실패 원인이 이식 환자였던 데이비드 베넷(당시 57세)의 심부전 증세 악화로 사망한 것이라고 밝혔다. 이식 수술 직후 처음 몇 주 동안은 급성 거부 반응을 보이지 않았던 그가 2개월 후 갑자기 심부전 증세로 숨졌으며 그의 죽음과 관련해 연구팀은 각종 연구를 장기간 진행했다고 설명했다. 메릴랜드 의과대학 외과 교수이자 심장 이종 이식 프로그램의 책임자인 무함마드 무히딘 박사와 바틀리 P.그리피스 박사는 이번 연구 결과를 통해 이식 환자가 광범위한 부위에서 내피 손상을 입었으며, 이는 곧 항체가 거부 반응을 강하게 보인 것이라고 해석했다. 연구팀은 “특히 환자가 이식 수술 면역 체계가 심각하게 손상돼 일반적인 환자에게 사용되는 치료 요법 사용이 제한적이었다”면서 “수술 후 면역글로불린 정맥 주사를 두 차례 사용했는데 이것이 심장 세포 손상을 유발했을 가능성을 배제할 수 없다”고 분석했다. 또, 숨진 베넷의 이식심장에서 예상하지 못한 돼지의 거대세포바이러스가 발견됐으며 이것이 장기 기능 장애 등 사망 원인으로 작용했을 가능성이 높다는 의견을 공개했다. 이종이식에 쓰인 돼지는 멸균 시설에서 엄격하게 사육하는 덕분에 바이러스 존재는 예상치 못한 것이었다. 다만 조사 결과, 바이러스가 베넷 심장 이외의 장기로 번졌다는 증거를 찾지 못했다고 연구팀은 덧붙였다. 이와 관련해 이식 수술을 집도한 메릴랜드대 바틀리 P.그리피스 박사는 “연구팀은 다음 번 이식 환자가 이전보다 더 오래 생존할 수 있을 뿐만 아니라, 최소 몇 개월에서 몇 년 정도까지 일상적인 생활을 하며 생존할 수 있을 것이라고 기대하고 있다”고 했다. 한편, 메릴랜드 의대와 의료센터 연구팀은 지난 1월 7일 말기 심부전 환자로 인체 장기를 이식받지 못하고 다른 선택지가 없는 상태에서 시한부 삶을 살아가던 베넷에게 동의를 받아 유전자 조작 돼지의 심장을 이식하는 수술을 진행했다. 하지만 돌연 환자의 사망 소식을 알렸던 지난 3월 당시 연구팀은 “그의 사망이 장기 거부에 의한 것인지 명확하지 않다”며 “사망 며칠 전부터 환자 상태가 나빠지기 시작했다”고 정확한 사망 원인을 밝히지 않은 바 있다.  

미국의 한 대학교에서 청소부가 경고음을 끄려고 냉동고 전원을 내렸다가 20여년간 연구한 자료를 망친 것으로 전해졌다. 해당 청소부가 소속된 청소관리 업체는 13억원대 손해배상 청구 소송을 당했다. 29일(한국시각) CNN 등에 따르면 미국 뉴욕의 렌슬리어공과대학(RPI)은 최근 시설관리 용역 계약을 맺고 있는 회사를 상대로 100만달러(한화 약 13억원)의 손해배상 청구소송을 제기했다. 소장에 따르면 대학 측은 “청소업체 측이 청소부를 적절하게 교육하고 감독하지 못해 세포 배양 샘플과 실험실 연구에 피해를 입혔다”고 주장했다. 한 청소부가 2020년 9월 17일 연구실의 냉동고에서 경보음이 울리자 전원차단기를 내린 것으로 조사됐다. 이 냉동고에는 작은 온도 변화에도 훼손될 수 있는 배양 세포 샘플과 시료가 들어있었다. 이 냉동고는 영하 80도를 유지하도록 돼 있고, 온도가 영하 80도에서 2도만 벗어나면 경고음이 울린다. 이 대학 연구팀은 사건 발생 사흘 전인 14일 냉동고 온도가 영하 78도로 올라가면서 냉동고에 경보음이 울리는 것을 발견했다. 연구실은 즉각 배양세포가 훼손되지 않도록 긴급 조치를 취하고 냉동고 제조업체에 수리를 의뢰했지만, 코로나19로 인해 수리 일정이 일주일가량 늦춰졌다고 한다. 이에 연구팀은 수리를 기다리는 동안 ‘이 냉동고는 삐 소리가 난다. 이동하거나 플러그를 뽑지 말아 달라. 경고음을 끄려면 음소거 버튼을 5~10초 동안 누르면 된다’며 소음 발생 위치와 음소거 방법을 알리는 경고 문구를 게시했다. 또 냉동고 콘센트에 자물쇠 상자를 설치해 플러그를 뽑지 못하도록 했다. 하지만 사흘 뒤 연구실 청소를 맡은 청소부가 실수로 냉동고의 전기 차단기를 내린 것이다. 냉동고 온도는 영하 32도까지 올라갔다. 냉동고의 차단기가 내려져 있다는 건 다음날 아침 등교한 학생들이 발견했는데, 그때는 이미 세포 배양 샘플 등 연구 자료가 훼손된 뒤였다. 대학 측 변호인은 소장에서 “관리인이 차단기 안내서를 잘못 읽고 차단기를 켠다고 스위치를 조작한 것이 사실은 차단기를 끈 것이 됐다”고 밝혔다. 또 소장에는 “연구 샘플을 보존하려는 시도에도 결국 20년 이상의 연구 샘플들이 손상돼 복구할 수 없게 됐다”고 명시됐다. 당시 관리인은 안내서를 잘못 읽고 실수를 범한 것이라며, “저녁 내내 경고음이 울렸다. 차단기 안내서를 보고 차단기가 꺼진 상태라고 생각해서 차단기를 다시 켰다”고 밝혔다.

찬 바람이 불고 추워지면 곰이나 다람쥐, 뱀 등 ‘동면’에 들어가는 동물들이 많다. 동면(冬眠)이라고 하면 많은 사람이 겨우내 잠을 자는 것으로 생각한다. 그렇지만 동면은 잠과는 분명히 다르다. 잠을 잘 때와 동면을 할 때, 그리고 깨어있을 때의 활력 징후에 차이가 있기 때문이다. 이 때문에 많은 과학자는 동면의 비밀을 풀어내고 이를 활용해 질병 치료 등에 응용하려고 시도하고 있다. 이런 상황에서 미국 세인트루이스 워싱턴대 의생명공학과, 세인트루이스 워싱턴대 의대 면역학·병리학과, 영상의학과, 정신의학과, 시애틀 워싱턴대 통증의학과, 신경생물학 및 중독연구센터 공동 연구팀은 초음파를 이용해 동물을 겨울잠 자는 상태와 비슷하게 만드는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 신진대사’ 5월 26일자에 실렸다. 일반적으로 잠을 잘 때나 깨어있을 때 심박수, 호흡수, 체온 등 활력징후는 크게 차이를 보이지 않는다. 그렇지만 동면에 빠진 동물들은 깨어 있을 때와 활력징후는 물론 뇌파는 전혀 다른 양태를 보인다. 연구팀은 동면에 드는 포유류들의 경우 에너지 절약을 위해 신진대사를 늦추고 체온을 낮춘다는 사실에 착안했다. 이런 상태는 중추 신경계에 의해 제어되는 것으로 알려져 있다. 이에 초음파를 이용해 특정 신경세포를 활성화하면 동면과 비슷한 상태를 유도하려고 시도했다.연구팀은 암컷과 수컷 생쥐 12마리의 머리에 초음파를 블루투스 방식으로 전달할 수 있는 장치를 씌운 다음 자유롭게 움직이도록 했다. 이런 상태에서 연구팀은 동면을 유도하는 것으로 알려진 시상하부 전전두엽 부위에 10초간 초음파를 보냈다. 그 결과 뇌에 초음파를 받은 수컷과 암컷 쥐 모두 체온이 평균 3~3.5도가량 떨어지고 심박수가 감소하면서 산소 소비량이 감소하는 것을 확인했다. 10초간 초음파 조사를 하면 2시간 정도 동면 상태에 빠지는 것으로 확인했다. 연구팀은 생쥐들의 체온이 다시 정상을 되찾으면 초음파를 반복적으로 조사하는 장치를 만들어 장착시키고 실험한 결과 최대 24시간 동안 동물들의 신체에 손상이나 불편감 없이 동면 상태를 유도할 수 있다는 것으로 확인했다. 이번 연구를 이끈 홍 첸 세인트루이스 워싱턴대 교수는 “이번 연구 결과를 사람에게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”라면서 “이번 기술로 뇌의 신경 세포를 자극해 일시적으로 체온을 낮추고 신진대사를 늦출 수 있다면 응급 상황이나 급성 중증 질환 환자 치료는 물론 미래에 장거리 우주여행을 할 때 도움이 될 것”이라고 설명했다.

‘슈퍼맨’이라고 하면 요즘은 DC코믹스의 ‘저스티스 리그’에 등장한 배우 헨리 카빌을 떠올린다. 카빌이 등장하기 전까지 슈퍼맨은 ‘크리스토퍼 리브’(1952~2004)로 전 세계인의 머릿속에 각인됐었다. 승마를 즐겼던 리브는 1995년 낙마 사고를 당해 얼굴을 제외하고 전신마비가 됐다. 전신마비가 된 지 5년 만인 2000년에 스스로의 의지로 손가락 하나를 움직이는 데 성공하면서 전 미국인을 흥분시키기도 했다. 전신마비는 리브처럼 낙상, 충돌사고 같은 외상이나 척수종양, 척수염 등 질병으로 척수에 손상이 가해져 신호 전달이 끊기면서 생기는 증상이다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 뉴로X 연구소, 로잔대병원 임상신경과학과, EPFL 중개신경치료센터, 로잔 온워드 메디컬, 프랑스 그로노블 알프스대, 영국 옥스퍼드대, 네덜란드 신트 마르텐스 클리닉 공동 연구팀은 뇌와 척수 간 신경 신호 전달을 회복시킬 수 있는 장치를 개발했다고 밝혔다. 실제로 이번 기술을 활용해 척수 손상으로 팔, 다리가 마비된 환자가 자연스럽게 일어서고 걸을 수 있게 했다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처’ 5월 25일자에 실렸다. 많은 과학자가 전신마비 환자의 의사소통을 위한 기술 개발에 나서고 있다. SF에 등장하는 것처럼 생각만으로 의사소통하고 사물을 움직이는 ‘뇌·컴퓨터 인터페이스’(BCI) 기술이 대표적이다.전신마비 환자들의 움직임에 도움을 주기 위한 연구들도 진행되고 있다. 척수 손상 부위 주변을 전기적으로 자극해 운동성을 일시적으로 확보하거나 줄기세포를 이용해 문제가 생긴 척수 부위를 재생하려는 방식이 그것이다. 그러나 줄기세포를 이용한 전신마비 치료는 아직 걸음마 단계이고 전기적·기계적 방식은 전신마비 환자에게 복잡하고 거추장스러운 모션 센서를 장착시켜야 하는 불편함이 따랐다. 또 평지가 아니라 일상에서 접하는 다양한 지형지물에 따라 다리를 움직이는 데도 기술적 제약이 있었다. 이에 연구팀은 뇌와 척수를 디지털 방식으로 연결하는 것에 착안했다. 디지털 방식은 실시간으로 근육 활동의 타이밍과 진폭을 제어함으로써 지형지물에 따라 환자의 서기와 걷기를 자연스럽게 제어할 수 있는 장점이 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 척수 손상으로 인한 전신마비 상태 환자의 좌뇌와 우뇌에 가로 95㎜, 세로 50㎜, 두께 7~12㎜의 ‘뇌·척수 인터페이스’(BSI) 장치를 각각 이식하고 척수에도 신경자극이 가능한 짧은 막대 형태의 장치를 심었다. 연구팀이 이번에 개발한 장치에는 환자가 등에 메고 있으면 지형 상황을 인식해 디지털 신호로 바꾼 다음 블루투스로 척수와 뇌에 전기자극을 전달하는 얇은 배낭도 포함돼 있다. 연구팀은 이번 실험에 참여한 환자에게 BSI 이식 수술 뒤 5개월 동안 장치에 대한 적응 및 재활 훈련을 시킨 다음 2년 동안 정밀 추적 조사를 했다. 그 결과 환자는 BSI를 통해 다리의 움직임을 일반인과 거의 비슷하게 제어해 서고, 걷고, 계단을 오르고, 가벼운 등산을 하는 데도 성공했다. BSI를 이용한 신경 재활로 신경학적 회복에도 성공해 BSI가 꺼진 상태에서도 혼자 휠체어를 움직이거나 목발을 짚고 걷는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 그레고르 쿠르틴 EPFL 교수는 “이번에 개발한 BSI 기술은 뇌와 척수 사이에 끊어지거나 손상된 연결 고리를 이어 주는 ‘디지털 브리지’ 개념”이라며 “신경 장애로 인한 전신 또는 부분 마비, 운동 결함을 치료하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

개그우먼 출신 배우 박보미(34)가 생사를 넘나든 두 살 아들의 위급했던 상황을 전했다. 박보미는 16일 소셜네트워크서비스(SNS) 계정을 통해 “저의 천사 아들 시몬이가 갑작스러운 열경기로 심정지가 왔었는데, 40분의 심폐소생술 끝에 기적처럼 심장이 뛰고 있다”고 위급한 상황을 전했다. 이어 “지금은 아주 깊은 잠에 빠져있다. 기도의 힘이 필요하다. 많이 기도해달라. 정말 기적 같은 아이다. 하늘에서 보내준 우리 천사 시몬이를 위해서 온 맘 다해 기도해달라”고 덧붙였다.영유아기의 경우 감기 등으로 인해 갑자기 체온이 상승하게 되면 ‘열경기’를 유의해야 한다. 특히 5세 이하의 영유아에서 많이 발생하는 소아열경기는 경련선질환으로 간질의 형태는 아니나 반복되지 않도록 하여 신경세포의 손상을 막고 다른 경기 간질로 이행을 막는 것이 중요하다. 이 연령대의 아이들은 순환기능이 미숙하고 열 순환 능력이 떨어져 고열 시 뇌에 과도한 열 자극이 나타나 경련을 하게 된다. 열경기는 열성질환 때 열이 갑자기 오르는 시기에 잘 일어나며, 대부분 신경학적 후유증을 초래하지는 않는다. 또 열 경련으로 인하여 뇌 손상이 생기는 경우도 드물다. 하지만 복합 열성경련의 경우처럼 발작기간이 길고, 한 번의 열성질환을 앓는 동안 반복해서 발생하는 경우는 재발율이 높다. 또 뇌손상이나 뇌기능 저하가 생겨 간질로 이행될 확률이 높다. 1~3세 전후의 열경련으로 신경세포가 손상받아 변형이 생기면 몇 년 혹은 수개월 후에 간질로 발병하는 경우가 종종 있다.“열이 나는 원인은 다양하다” 열이 나는 원인은 다양하다. 먼저 건강하던 사람이 열이 난다면 감기와 같은 바이러스 감염이나 세균, 곰팡이감염 등을 원인으로 생각해볼 수 있다. 이때의 열은 우리 몸이 외부 침입자들과 싸우기 위해 스스로 노력하는 과정이기도 하다. 백혈구들이 병균들과 싸우는 과정에서 열이 나는 것인데 체온이 증가하면 항체 생성, 백혈구의 활동 같은 면역반응이 강화된다. “소아는 더욱 세심한 관찰 필요” 소아는 하루 중 체온변화가 그다지 크지 않지만 돌 전후로는 열이 흔하게 난다. 이때 충분한 양의 수분을 공급해주고 아이가 추위를 느끼지 않는 선에서 미온수로 온몸을 닦아주면 좋다. 하지만 아이의 연령이나 컨디션에 따라 병원을 빨리 방문해야하는 경우도 있기 때문에 관련 정보를 잘 파악해두는 것이 좋다. 특히 열을 낮추기 위해 동원한 방법들이 효과가 없을 때, 39도 이상의 열이 있을 때, 아이가 온종일 자거나 늘어져 있고 먹지 않고 점점 증상이 심해질 때는 즉시 병원을 방문해야한다. 열경기를 했다는 것은 머리 부위에서 열 순환이 원활하게 이루어지지 못했다는 것이다. 따라서 사후에 머리에 몰린 열이 잘 순환할 수 있도록 치료를 해주는 것이 이후에 열이 올랐을 때 열경기가 재발하는 것을 막고, 다른 간질로 이행도 예방해야 한다.