사람과 같은 ‘다세포생물’도 수정된 직후에는 ‘배아’라는 하나의 세포에서부터 시작한다. 배아세포는 처음에는 세포 수만 늘려 나가다가 일정 시간이 흐른 뒤 세포 사이의 신호를 주고받으면서 각기 다른 역할을 하는 다양한 세포로 분화한다. 이들이 장기를 만들고 우리 몸을 구성한다. 물론 모든 세포가 기능을 가진 세포로 분화하지는 않는다. 일부는 분화하지 않은 상태로 남아 있다가 필요할 때 분화한다. 여분으로 남겨진 이런 ‘줄기세포’는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있어 의학적 효용성이 높다.그런데 분화 과정에서 필요하지 않은 세포도 생기고 암세포 같은 잘못된 세포도 만들어진다. 일정 시간이 지나면 더이상 기능하지 않는 세포들도 생긴다. 만약 이런 세포들이 없어지지 않으면 우리 몸은 필요 없는 세포나 잘못된 세포로 가득 찰지 모른다. 우리 몸에는 이를 막는 장치가 있다. 바로 ‘세포자멸사’다. 세포가 이상해지거나 제대로 기능하지 못하면 스스로 자폭 프로그램을 작동시킨다. 때로는 세포 외부에서 자폭 프로그램을 가동하라는 신호를 주기도 한다. 세포자멸사를 잘 보여 주는 것이 바로 ‘손가락’이 만들어지는 과정이다. 처음에는 벙어리장갑과 같은 모양이지만, 세포자멸사 과정을 통해 손가락 모양을 갖추게 된다. 세포자멸사 과정은 암세포에서도 매우 중요하다. 암세포는 몸속에서 작동해야 할 자멸 프로그램이 잘 작동하지 않아서 생긴다. 미국의 유명 배우 앤젤리나 졸리가 갖고 있는 ‘BRCA 유전자’ 이상은 유전자 수선 기능뿐만 아니라 자폭 장치도 제대로 작동하지 않는 것이다. 이럴 때 유방암이나 난소암 위험이 높아진다. 최근 개발된 ‘PARP 억제제’는 이런 자폭 장치를 가동시켜 암세포에서 세포 자멸이 일어나도록 하는 역할을 한다. 또 암세포는 외부로부터 자멸 신호를 받아도 프로그램을 가동하지 않기도 한다. ‘분자표적치료제’는 자폭 신호를 생존 신호보다 우세하게 만들어 자폭장치가 작동하도록 한다. 그런데 분자표적치료제에 내성이 생긴 암세포는 자폭 프로그램이 잘 작동하지 않게 변한다. 최근 인기가 높아진 ‘면역표적항암제’에서도 비슷한 현상이 발견된다. 면역표적항암제로 재활성화된 ‘T림프구’가 암세포를 이상 세포로 다시 확인하고 자멸 신호를 보낸다. 그러면 암세포는 자폭장치를 작동시켜 스스로 죽어야 한다. 그런데 최근 면역표적항암제를 오래 사용한 환자의 일부 암세포에서 자폭장치에 문제가 있음이 밝혀졌다. 자폭장치가 제대로 작동하지 않으면 내성이 생기고 결국은 약효가 사라지게 된다. 세포들은 평소에는 각자 맡은 역할을 충실히 하고 필요할 때 우리 몸을 위해 스스로 자폭장치를 작동해서 죽는다. 하지만 암세포는 그렇지 않다. 적절한 역할을 수행하지도 않고 스스로 사라지지도 않는다. 심지어 외부 신호도 무시한다. 앞으로 세포자멸사 과정을 보다 잘 알게 되면 암을 지금보다 훨씬 더 잘 치료할 수 있을 것이다.

나이가 들어가면서 가장 걱정스러운 질병 중에는 암과 함께 치매가 있다. 서서히 기억을 잃어 자신의 존재가 잊혀지는 뇌질환인 치매는 다양한 원인 때문에 발생하며 아직까지도 정확한 원인을 밝혀내지 못하고 있다. 국내 연구진이 노화로 인해 나타나는 치매 때문에 뇌혈관 장벽이 손상되는 메커니즘을 밝혀냈다. 경북대 의대 배재성, 진희경 교수팀은 치매로 인해 비정상적으로 증가된 효소 때문에 뇌혈관이 손상되면서 신경세포가 줄어들어 결국 기억력이 떨어지게 된다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 최신호에 실렸다. 뇌혈관장벽은 뇌신경세포 기능을 유지하고 뇌조직 내 미세환경을 조절하기 위해 혈액에서 필요한 영양분은 통과시키고 위험물질은 막는 일종의 거름종이 역할을 하는 조직이다. 그런데 최근 뇌혈관장벽이 손상되면 치매를 비롯한 각종 퇴행성 뇌질환을 유발시킨다는 사실이 밝혀져 뇌혈관장벽 손상을 차단해 치매를 치료하는 기술이 연구되고 있다. 연구팀은 65세 이상의 노년층 혈액에서 분리한 혈장과 노화 동물모델의 혈장 및 뇌조직에서 ‘산성 스핑고마이엘리네이즈’라는 활성 물질이 비정상적으로 증가된다는 사실에 착안했다. 특히 노화 실험동물을 분석한 결과 산성 스핑고마이엘리네이즈는 뇌혈관 내피세포 사멸을 이끌어 뇌혈관장벽의 투과성을 높이는 것으로 밝혀졌다. 뇌혈관장벽의 투과성이 높아지면 신경세포나 신경조직이 쉽게 손상돼 기억력 감퇴를 불러일으키게 되는 것이다. 실제로 연구팀은 산성 스핑고마이엘리네이즈를 억제시킨 노화 동물에게서는 뇌혈관장벽의 투과성이 감소되고 신경세포 손상도 줄어들어 감퇴된 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 배재성 교수는 “이번 연구는 치매에서 산성 스핑고마이엘리네이즈를 조절함으로써 증상을 개선할 수 있다는 사실을 확인한 것”이라며 “뇌혈관장벽에 영향을 미치는 산성 스핑고마이엘리네이즈를 조절하면 퇴행성 뇌질환도 치료가 가능해질 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●경북대 의대, 미토콘드리아 효소 조절로 당뇨 치료 경북대 의대 이인규, 전재한 교수팀이 세포 소기관인 미토콘드리아의 효소를 억제해 미토콘드리아 기능을 회복시키고 포도당 생성을 억제하는 방식으로 성인 당뇨로 불리는 ‘제2형 당뇨’ 치료 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘당뇨’ 최신호(1일자)에 실렸다. 제2형 당뇨의 근본 원인은 미토콘드리아 기능 저하로 인한 인슐린의 저항성 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 미토콘드리아 효소인 PDK4를 억제하면 간에서 포도당 합성이 억제되고 혈당이 감소한다는 사실을 확인했다. ●KIST, 피부처럼 늘어나는 전자소자 개발 한국과학기술연구원(KIST) 정승준 박사와 서울대 전기정보공학부 홍용택 교수 공동연구팀은 피부처럼 늘어나면서도 전기적, 기계적 특성이 변하지 않는 전자소자를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 최신호 표지 논문으로 실렸다. 이번에 개발된 웨어러블 전자소자는 피부처럼 얇고 신축성을 갖는 동시에 기계적 강도와 탄성률이 높은 투명 구조체로 만들어졌다. 이번에 개발된 투명 소자는 웨어러블 전자기기와 디스플레이에 다양하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해 노벨 생리의학상은 면역 항암제 개발의 기틀을 마련한 미국과 일본 과학자에게 돌아갔다.스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 1일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 혼조 다스쿠(76) 일본 교토대 명예교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 2명의 과학자는 면역 세포의 작동을 막는 생체 내 제동 장치를 제거해 면역 세포로 암 조직을 공격할 수 있게 해 인류의 암과의 싸움에 새 이정표를 세웠다”고 평가했다. ●美 앨리슨, ‘예비 노벨상’ 래스커상 수상도 앨리슨 교수는 2015년 ‘예비 노벨상’으로 알려진 래스커상 임상의학부문에서 수상했다. 일본은 혼조 교수의 수상으로 노벨과학상 수상자가 23명으로 늘어 기초과학 강국의 면모를 다시 한번 보여 줬다. 앨리슨 교수는 인체 면역 세포 가운데 하나인 T세포에 붙어 있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역 세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 찾았다. ●日 혼조, 면역활동 억제 단백질 발견 큰 성과 혼조 교수는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1의 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 이들의 연구를 바탕으로 만들어진 면역 항암제 ‘옵디보’와 ‘여보이’는 지금도 다양한 암 치료에서 단짝처럼 병행 사용되고 있다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 900만 크로나(약 11억 2500만원)가 주어지는데, 둘이 450만 크로나씩을 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 함께 일본의 혼조 다스쿠(76) 교토대 명예교수가 올해의 노벨 생리의학상을 수상했다. 혼조 교수는 “암 환자를 구할 수 있게 더 연구하겠다”고 소감을 밝혔다. 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 면역체계를 이용한 암 치료법을 발견한 공로로 두 교수를 2018년 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 1일(현지시간) 발표했다. 노벨위원회는 “수상자들은 종양 세포를 공격하는 우리의 면역체계의 고유한 능력을 활성화함으로써 암 치료법에서 완전히 새로운 원리를 규명했다”고 평가했다. 혼조 교수는 이날 수상자 발표 직후 교토대에서 열린 기자회견에서 “이런 상을 받아 대단히 행운이 있는 사람이라 생각한다”면서 “면역치료가 많은 암 환자를 구할 수 있게 되도록 좀 더 연구를 계속하겠다”는 각오를 밝혔다. 그는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 혼조 교수는 “극히 기초적인 연구가 새로운 암 면역요법이 됐다”면서 “이 치료법을 통해 무거운 병에서 회복해 ‘당신 덕분이다’고 말한 환자의 이야기를 듣고 의미가 있다고 실감했다”고 말했다. 그러면서 “기초의학 분야의 발전이 한층 가속화돼 기초연구 분야의 많은 연구자에게 용기를 준다면 나로서는 기대 이상의 기쁨”이라고 덧붙였다. 혼조 교수는 또 “연구는 무언가를 알고 싶어하는 호기심이 없으면 안 된다”면서 “네이처나 사이언스에 나오는 연구 결과의 90%는 거짓말로, 10%만 10년 후에도 남는다. 쓰여 있는 것을 믿지 않고 내 머리로 생각해서 납득이 갈 때까지 (연구)한다는 것이 내 방식”이라고 설명했다. 혼조 교수는 일본 정부를 향해서 쓴소리도 마다하지 않았다. 그는 “무엇이 올바른지 모른 채 (기초 연구를 하지 않고) 모두 응용만 하며 산(과제)을 공격하는 것은 난센스”라면서 “더 예산을 투입해서 더 많은 사람에게 기회를 줘야 한다”고 강조했다.혼조 교수와 함께 노벨 생리의학상을 수상한 앨리슨 교수는 인체 면역세포 중 하나인 T세포에 붙어있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 발견했다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

일본의 혼조 다스쿠(76) 교토대 의과대학 명예교수와 제임스 P.앨리슨(70) 미국 텍사스주립대 면역학과 교수가 올해 노벨 생리의학상을 수상했다. 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 면역체계를 이용한 암 치료법을 발견한 공로로 2018년 노벨생리의학상 공동 수상자로 두 교수를 선정했다고 1일(현지시간) 발표했다. 노벨위원회는 “수상자들은 종양 세포를 공격하는 우리의 면역체계의 고유한 능력을 활성화함으로써 암 치료법에서 완전히 새로운 원리를 규명했다”고 평가했다. 두 교수의 가장 큰 업적은 인체 면역 메커니즘에서 중요한 역할을 하는 ‘면역관문 수용체’(immune checkpoint receptor)를 발견하고 그 기능을 규명한 것이다. 면역관문 수용체는 인체에서 면역기능을 활성화 또는 비활성화시키는 일종의 스위치 역할을 한다. 예컨대 면역력이 떨어졌을 때는 작동시간을 늘려 방어기능을 최고로 올리는가 하면. 지나친 면역 활성으로 정상 세포가 손상됐을 때는 작동시간을 줄이는 식이다. 앨리슨 교수는 인체 면역체계에서 제동기(브레이크) 기능을 하는 특정 단백질을 연구했다. 그는 만약 이러한 제동기를 해제할 수 있다면 면역세포가 종양을 공격하도록 할 가능성이 있다는 것을 발견해 환자 치료에 있어 새로운 접근법으로 발전시켰다. 혼조 교수는 면역세포에 있는 또 다른 단백질을 발견했다. 그는 이 단백질도 일종의 제동기 역할을 하지만 다른 작동 원리를 지닌다는 것을 밝혀냈다. 그의 발견을 기반으로 한 치료법은 암 치료에 현저히 효과적인 것으로 입증됐다. 노벨위원회는 이날 생리의학상을 시작으로 2일(이하 현지시간) 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 발표한다. 시상식은 알프레트 노벨의 기일인 오는 12월 10일 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

2018년 노벨 생리의학상은 면역 항암제 개발의 기틀을 마련한 미국과 일본 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 1일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 혼조 타스쿠(76·本庶 佑) 일본 교토대 명예교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 2명의 과학자는 면역세포의 작동을 막는 생체 내 제동장치를 제거해 면역세포로 암 조직을 공격할 수 있도록 함으로써 인류와 암과의 싸움에 새로운 이정표를 세웠다”고 평가했다. 앨리슨 교수는 2015년에 ‘예비 노벨상’으로 알려진 래스커상 임상의학부문에서 수상했으며 2016년에는 학술정보 서비스 기업인 톰슨로이터(현 클래리베이트 애널리틱스)에서 선정한 노벨 생리의학상 유력후보 중 한 명으로 이름을 올리기도 했다. 일본은 혼조 교수의 이번 수상으로 노벨과학상 수상자가 23명으로 늘어나 기초과학 강국의 면모를 다시 한 번 과시했다. 앨리슨 교수는 인체 면역세포 중 하나인 T세포에 붙어있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 찾았다. 혼조 교수는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 이들의 연구를 바탕으로 만들어진 면역 항암제인 ‘옵디보’와 ‘여보이’는 다양한 암 치료에서 단짝처럼 병행사용되고 있다.서울아산병원 종양내과 이대호 교수는 “앨리슨과 혼조 교수가 발견한 면역관문수용체와 이를 이용한 면역 항암제는 기존 암치료법들보다 부작용이 적고 효과가 장기간 지속돼 암의 완치나 장기생존을 바라볼 수 있게 함으로써 인류의 건강에 크게 기여했다”라고 설명했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어지는데 각각 450만 스웨덴크로나씩을 나눠 갖게된다. 노벨위원회는 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

새로운 암 치료법을 발견하고 연구한 미국과 일본의 의학자가 올해 노벨생리의학상을 공동수상했다. 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 1일(현지시간) 면역학 분야의 권위 있는 의학자인 제임스 앨리슨(70·미국)과 혼조 다스쿠(76·일본) 등 2명을 2018 노벨생리의학상 수상자로 공동 선정했다고 발표했다. 이들은 새로운 암 치료법 발견과 연구에 기여한 공로를 인정받아 노벨상의 영예를 안았다. 앨리슨은 면역 체계에서 제동 장치 기능을 하는 단백질을 연구해 왔으며 다스쿠 역시 면역 세포의 PD-1 단백질을 발견했다. 이들의 발견과 연구를 토대로 한 암 치료법은 항암 치료에 큰 효과가 있는 것으로 판명됐다. 세계에서 가장 권위 있는 상으로 꼽히는 노벨상은 ‘인류에 가장 큰 공헌을 한 사람에게 재산을 상금으로 준다’는 스웨덴 과학자 알프레드 노벨의 유언을 토대로 제정됐다. 생리의학상의 경우 생리학 또는 의학 분야에서 가장 중요한 발견을 한 사람에게 수여된다. 노벨생리의학상은 1901년 첫 수상자를 시작으로 올해까지 총 109차례 수상자를 배출했다. 제1·2차 세계대전 기간 등을 포함해 모두 9차례(1915∼1918년, 1921년, 1925년, 1940∼1942년)는 수여되지 않았다. 1901년부터 올해까지 상을 받은 사람은 총 216명이다. 여성 수상자는 12명이다. 1901년부터 지난해까지 수상자들의 평균 연령은 58세이다. 최연소 수상자는 1923년 32세 때 상을 받은 프레데릭 G. 밴팅이며 최고령 수상자는 1966년 87세의 나이로 상을 받은 페이턴 라우스이다. 2011년 공동 수상자 중 한 명인 랠프 슈타인만의 경우 노벨상 발표 사흘 전에 숨졌지만, 노벨위원회가 논의를 거쳐 수상 자격을 유지하기로 해 ‘사후’ 수상자가 됐다. 정신분석의 창시자로 저명한 심리학자이자 의사인 지그문트 프로이트는 무려 32차례나 노벨생리의학상 후보에 올랐지만, 상을 받지는 못했다. 노벨상 상금은 스웨덴 화폐인 크로나(SEK) 기준으로 1인당 900만 크로나(약 11억 2000여만원)에 이른다. 노벨이 남긴 유산 약 3100만 크로나(현재 가치로는 약 17억 200만 크로나)를 기금으로 노벨재단이 운영한 자금에서 나온다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

사람의 뼈와 연골 같은 골격을 형성하는 줄기세포가 발견됐다. 그동안 생쥐 실험에서는 발견됐던 골격 줄기세포가 사람에게서 처음 발견됨에 따라 골절이나 관절손상, 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 새로운 치료방법을 개발할 수 있을 것으로 기대되고 있다.미국 스탠포드대 의대 줄기세포생물학 및 재생의학연구소, 캘리포니아 샌디에고대 소아과 및 컴퓨터과학과, 오스트리아 그라츠의대, 일본 이화학연구소(리켄) 의과학혁신허브센터 공동연구팀은 뼈와 연골 등으로만 성장하는 골격 줄기세포를 발견하는데 성공했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 인간 골격줄기세포는 지방흡입 후 폐기되는 지방에서도 추출해 만들 수 있다는 것이 특이하다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 최신호(20일자)에 실렸다. 많은 과학자들이 그동안 인간 골격줄기세포를 찾아왔지만 지금까지는 중간엽줄기세포 밖에 발견하지 못했다. 중간엽줄기세포는 뼈와 연골 뿐만 아니라 지방, 근육, 혈관 등 인체의 다양한 조직으로 분화할 수 있기 때문에 진정한 골격줄기세포라고 볼 수 없다. 연구팀은 우선 유전자 편집을 통해 줄기세포의 종류에 따라 각기 다른 색깔을 갖도록 하는 ‘레인보우 생쥐’를 만들어 골격줄기세포 형성 과정을 추적했다. 그 다음 연구팀은 태어나는 과정에서 사망한 태아의 뼈를 이용해 레인보우 생쥐의 골격줄기세포와 유사한 유전자 발현 패턴을 가진 세포를 찾는데 성공했다. 이 같은 연구결과를 바탕으로 연구팀은 고관절이나 무릎관절 치환술 같은 정형외과 수술 과정에서 나온 성인의 뼛조각을 배양접시에서 배양한 결과 지방이나 근육, 혈관 등 다른 조직으로 분화하지 않고 오로지 새로운 뼈와 연골을 만들어 내는 줄기세포를 발견해 냈다. 연구팀은 골격줄기세포를 대량으로 생산하기 위해 성인 세포로 만든 유도만능줄기세포(iPSC)를 뼈성장촉진 화합물과 비타민을 넣고 배양접시에서 배양하는데도 성공했다. 이들은 지방흡입 후 버려진 지방에서 기질세포를 분리한 뒤 뼈성장인자단백질과 함께 배양한 결과 골격줄기세포를 만드는데 성공하기도 했다. 찰스 찬 스탠포드대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 인간에게도 골격줄기세포가 있다는 사실을 확인했을 뿐만 아니라 지방흡입을 통해 버려지는 일종의 의료폐기물인 지방으로 골격줄기세포를 손쉽게 만들 수 있다는 것을 보여줘 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 획기적 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 그러나 찬 교수는 “실제 실용화되기까지는 임상시험 등을 거쳐야 하기 때문에 시간이 좀 더 걸릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난해 기준 한국인 암 사망률 2위는 간암으로 전년과 비교해 8% 가량 줄기는 했지만 여전히 사망률이 높은 암이다. 간암세포가 커지고 다른 조직으로 전이되는 원인이 알고보니 인슐린 때문이라는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 박재봉 한림대 의대 연구팀은 정상 간세포와 간암세포를 비교해 본 결과 인슐린의 작용 기전이 서로 다르고 인슐린 농도가 높은 당뇨환자에게서 간암 세포가 더 빨리 커진다는 사실을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘파셉’ 최신호에 실렸다. 인슐린은 혈액 중 포도당을 글리코겐 형태로 바꿔 간이나 근육에 저장하는 호르몬이다. 인슐린이 정상 세포에서 작동하는 메커니즘은 활발히 연구돼 왔지만 암세포에서 포도당 대사나 암에 미치는 영향은 거의 연구되지 않은 상태다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 인슐린과 정상 세포와 간암 세포의 변화를 비교분석했다. 연구팀은 일반 생쥐에게 인슐린을 주사한 다음 혈중 포도당 농도를 측정한 결과 3시간 이후 최저치로 감소하고 간 조직 내 피루브산 탈수소효소(PDH)로 인해 포도당 분해가 촉진되는 것을 확인했다. 그러나 간암세포에서는 PDH 활성이 떨어져 피루브산을 제대로 분해하지 못하고 젖산으로 변화시키는 것이 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 정상 간세포와 간암세포간 인슐린 처리 과정이 전혀 다르다는 사실을 확인했다. 이 때문에 인슐린 농도가 높은 당뇨환자가 간암에 걸릴 경우 간암세포가 더 빠르게 증식하고 다른 조직으로 쉽게 전이된다는 사실을 확인했다. 또 PDH를 활성화시켜 신호전달 경로를 차단하면 암세포 성장을 억제할 수 있다는 것이다. 박재봉 교수는 “이번 연구로 똑같이 간암이 발병했더라도 일반 환자와 당뇨에 걸려 있는 환자에게 다른 항암처방이 필요하다는 것을 보여줬다”라며 “환자 맞춤형 간암 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

현존하는 가장 무서운 질병으로 꼽히는 알츠하이머. 사람들은 무엇보다도 사랑하는 사람과 가족의 기억이 모두 사라진다는 것에 큰 두려움을 느낀다. 전 세계에서 알츠하이머를 치료할 방법을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되는 가운데, 최근 미국의 연구진은 알츠하이머에 걸린 쥐의 인지능력을 정상에 가깝게 되돌리는데 성공했다는 연구결과를 발표해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 메이요클리닉 연구진은 쥐의 뇌에서 완전히 죽지도 않고, 동시에 정상 세포로도 기능하지 못하는 일명 ‘좀비 세포’가 알츠하이머 등 퇴행성 신경질환과 연관이 있다는 사실을 확인했다. 연구진은 알츠하이머에 걸리도록 유전자를 조작한 실험 쥐를 대상으로 실험한 결과, 정식명칭이 ‘노쇠화 세포’(senescent cells)인 좀비 세포가 인지능력과 연관이 있는 해마 등 특정 뇌 부위에 축적되는 것을 확인했다. 이후 연구진이 역시 유전자 조작을 통해 이 노쇠화 세포를 제거하자, 알츠하이머와 관련된 타우 단백질 응집과 기억력 손실 등의 증상이 모두 감소하는 것을 확인했다. 뿐만 아니라 노쇠화 세포가 축적되지 않은 쥐는 축적된 쥐보다 해마 및 대뇌피질 신경세포의 퇴화가 더 느렸고, 기억력 손실도 감소하는 것으로 나타났다. 연구진은 실험쥐의 뇌조직을 정밀 관찰한 결과, 노화가 진행되면서 일반 세포가 노쇠화 세포로 변하는 것은 성상세포(astrocytes)와 소교세포(microglia)의 영향이 크다는 사실을 확인했다. 성상세포와 소교세포는 뉴런의 신호 전달 등 기억력과 인지능력에 중요한 역할을 하는 세포다. 연구진은 “이번 연구결과는 알츠하이머와 같은 퇴행성 신경질환이 나타나기 전 미리 노쇠화 세포를 제거하는 것이 질병의 진행에 큰 영향을 미칠 것이라는 사실을 보여준다”면서 “다만 이번 연구 결과를 사람에게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요할 것”이라고 설명했다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

매년 150억원 재단사업비로 생명과학 분야 신진과학자 연구비 지원프로젝트 20년 기념해 한국 과학자 100명 연구과제 지원 예정서경배과학재단(이사장 서경배)은 생명과학 분야 기초연구에서 새로운 연구 활동을 개척하는 창의적이고 열정적인 한국인 신진과학자 다섯명을 최종 선정해 지난 13일 서울 용산구 아모레퍼시픽 본사에서 ‘2018년 서경배과학재단 신진과학자 증서 수여식’을 진행했다. 2016년 ㈜아모레퍼시픽그룹 서경배 회장이 기부한 3000억원을 출연해 세운 공익재단인 서경배과학재단은 ‘혁신적 과학자의 위대한 발견을 지원하여 인류에 공헌한다’라는 비전을 가지고 있다. 지난해부터 2021년까지 매년 신진과학자 다섯명을 선발해 총 25명에게 연구비를 지원할 계획이다. 재단 사업비를 매년 150억원으로 책정했다. 더불어 신진과학자 선발 프로젝트 개시 20년이 경과하는 2036년에는 100명의 한국인 과학자들이 서경배과학재단의 연구비를 지원받게 된다. 올해는 재생 치료 연구, 분자암 생물학, 막단백질 구조생물학, 유전자 조절 기전, 암 유전체 구조 연구 등 다양한 분야에서 신규 연구자가 선정됐다. △김진홍 교수(서울대학교 생명과학과)는 근골격계 퇴행성 질환의 재생 기전에 획기적으로 새롭게 접근하려는 시도(“The origin of regeneration signal from damaged connective tissue that specifies endogenous stem cell differentiation”)로, 고령화 사회에서 주목받는 재생 치료 분야에 기여할 것이라고 평가받았다. △박현우(연세대학교 생화학과) 교수는 세포 배양 시 부착되거나 부유하는 특성이 바뀌는 기전을 파악해 이를 암 전이의 치료에 활용하는 연구 과제(“The Biology of Epithelial-Hematopoietic Conversion”)를 제안했다. 해당 연구는 세계적으로도 혁신적이면서 독보적인 분야를 열정적으로 개척한 점에서 높은 점수를 얻었다. △우재성(고려대학교 생명과학부) 교수는 간극연결 채널의 구조를 밝혀 세포 간 커뮤니케이션의 메커니즘을 이해하려는 연구(“Molecular structures and mechanisms of Cx43 and Cx36 gap junction channels”)를 제출했다. 생물학의 난제를 획기적으로 해결해낼 혁신적인 주제를 제안했다는 평을 얻었다. △정인경(카이스트 생명과학과) 교수는 삼차원 게놈 구조 변화의 원리를 규명하고 이를 통해 유전자의 발현 조절 기전을 밝히는 선도적인 연구(“Unraveling a principle of 3D chromatin dynamics in gene regulation”)를 제안했다. △주영석(카이스트 의과학대학원) 교수의 주제(“Origins and functional consequences of complex genomic rearrangements in cancer cells”)로, 암세포에서 유전체의 구조 변이가 암 유전체 발현에 미치는 영향을 밝히기 위한 선도적이고 혁신적인 연구를 제안했다. 서경배과학재단은 지난 1~4월 연구과제를 공모해 총 92개 연구과제를 접수했다. 국내외 석학으로 구성된 심사위원단의 1차 서류 심사(5~6월)를 벌이고, 2차 패널 토론(7월)과 발표 및 토론 심사(9월)를 거쳐 이들 신규과학자를 선발했다. 선발된 과학자들에게는 5년간 매년 3억~5억원 규모로, 총 125억원을 지급할 방침이다. 정진하 심사위원장은 “2018년 서경배과학재단 연구 지원 사업 심사를 통해 많은 연구자들이 점점 더 혁신적이고 모험적이며, 장기적인 연구를 생각하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다”면서 “이번에 선정된 창의적이고 열정적인 신진과학자분들이 앞으로 재단의 지원을 통해 각자의 분야에서 세계적인 생명과학자로 성장할 것으로 기대한다”는 심사 소회를 전했다. 서경배 이사장은 “눈에 보이는 하늘 밖에도 무궁무진한 하늘이 있다는 ‘천외유천(天外有天)’을 향한 믿음에서 시작된 서경배과학재단은, 인류를 향한 위대한 발자취를 내딛는 과학자의 탄생을 염원한다는 준엄한 미션을 품고 있다”며 “인류의 삶의 질을 높이는 데 중요한 토대가 되어줄 생명과학 기술 발전을 위해, 앞으로도 석과불식(碩果不食)’의 마음으로 다음 세대와 인류를 위한 새로운 씨앗이 되어주실 신진과학자분들의 연구 활동을 전폭적으로 지원하겠다”는 뜻을 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

사람의 두개골 속에 생기는 모든 종류의 종양을 뇌종양이라고 하는데 자라는 아이들에게서 나타나는 소아 뇌종양은 아이들의 성장 속도만큼이나 빠르게 자라 악성인 경우가 대부분이다. 더군다나 소아에게서 나타나는 뇌종양에는 난치성 뇌전증(간질)이 뒤따른다는 특징이 있는데 아직까지 정확히 그 원인이 밝혀지지 않은 상태다. 국내 연구진이 난치성 뇌전증을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생 원리를 밝혀내고 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 17일자(현지시간)에 실렸다. 이번 연구를 통해 외과 수술로도 쉽게 치료되지 않는 소아 뇌종양 환자의 난치성 뇌전증을 근본적으로 치유할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대되고 있다. 소아 뇌종양 환자에게서 나타나는 뇌전증은 일반 뇌전증 환자에게 사용되는 항뇌전증 약물에 반응하지 않기 때문에 난치성으로 분류되고 현재로서는 별다른 치유법이 없는 상황이다.연구팀은 소아 뇌종양 환자의 뇌 조직과 뇌종양을 유발시킨 동물을 이용해 분자 유전학적 분석을 실시했다. 우선 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 일종인 신경절 교세포종 환자의 종양조직을 분석한 결과 신경줄기세포에 ‘비라프’(BRAF V600E)라는 유전변이가 발생했다는 것을 확인했다. 또 동물에게서도 똑같은 신경절 교세포종을 유발시킨 뒤 관찰한 결과 소야 뇌종양 환자와 똑같은 증상을 보인다는 것을 알아 냈다. 즉 태아의 뇌 발달 과정 중에 신경줄기세포에 ‘비라프’ 돌연변이가 나타나면 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생한다는 설명이다. 또 연구팀은 현재 피부암과 갑상선암 표적 항암제로 사용되는 비라프 저해제를 동물에게 주입한 결과 난치성 뇌전증이 치료되는 것도 확인했다.연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 카이스트 교원창업기업 ‘소바젠’을 통해 소아 뇌종양 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 계획이다. 이번 연구를 이끈 1저자 고현용 카이스트 연구원은 “소아 뇌종양 환자의 신경줄기세포에서 발생한 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생의 핵심역할을 한다는 것을 처음으로 밝혀낸 것”이라며 “난치성 뇌전증을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

소리를 제대로 듣지 못하는 노인이 늘고 있다. 16일 건강보험심사평가원에 따르면 70세 이상 노인 난청 환자는 2010년 6만 1550명에서 지난해 11만 8560명으로 7년 만에 두 배 가까이 늘었다. 중년 이후에 아무런 이유 없이 소리가 들리지 않는다면 ‘노인성 난청’을 의심해 봐야 한다. 변재용 강동경희대병원 이비인후과 교수에게 노인성 난청 치료법에 대해 들었다.Q. 노인성 난청 원인은 어떤 것이 있나. A. `젊었을 때 소음에 장기간 노출된 적이 있거나 영양이 부족할 때, 가족력이 있을 때, 고혈압이나 당뇨병이 있으면 발생 가능성이 높아진다. 또 병의 진행도 빠르다. 주로 고음부터 들리지 않고 시간이 갈수록 점차 대화할 때도 불편을 느낄 정도로 심해진다. Q. 환자 증상은. A. 일단 노인성 난청이 있으면 말을 구별하는 능력이 떨어진다. 주로 고음 청력손실이 심하기 때문에 ‘말이 들리긴 하지만 무슨 말인지 모르겠다’고 자주 호소한다. 어린아이나 젊은 여성처럼 목소리가 가늘고 높은 사람의 말소리는 특히 알아듣기 어렵다. 낮은 목소리를 정확히 알아듣지 못할 때도 있다. 달팽이관 안의 신경세포의 수가 줄어들면서 귀에서 전달되는 소리를 정확히 처리하지 못하기 때문이다. 노화로 뇌의 정보 처리 시간도 줄어들어 증상이 심해진다. 최근에는 난청이 인지능력 저하와 치매 발생 위험요인으로 작용할 수 있다는 연구결과도 있다. Q. 어떤 검사와 치료가 필요할까. A. 조금씩 소리가 안 들리면 먼저 ‘청력검사’를 받아봐야 한다. 노인성 난청은 ‘순음청력검사’와 ‘어음검사’ 등의 간단한 검사로 쉽게 진단할 수 있다. 회복하려면 ‘청각 재활치료’를 받아야 한다. 퇴행성 변화가 일어난 신경조직을 다시 정상 상태로 복원하기는 쉽지 않지만 난청이 더 악화하는 것을 막을 수 있다. 최근에는 성능이 좋은 보청기가 많이 개발돼 난청환자들의 고통을 줄이고 있다. 보청기는 아무런 자극이 없는데도 소리를 느끼는 ‘이명’ 완화에도 큰 도움이 된다. 너무 시끄러운 곳에 가는 것을 삼가고 난청의 정도와 유형을 정확하게 측정해 자신에게 맞는 보청기를 사용하는 것이 가장 좋은 치료법이다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

2009년 개교한 울산과학기술원(UNIST)이 각종 연구 분야에서 세계적인 성과를 올리며 ‘2030년 세계 10위권 과학기술특성화 대학’ 진입을 향해 순항하고 있다. 13일 UNIST에 따르면 연구 논문으로 세계 대학 순위를 매기는 ‘라이덴랭킹’에서 지난해 이어 올해까지 2년 연속 국내 1위를 차지했다. 세계 순위도 지난해 36위, 올해 52위로 상위권이다. UNIST는 2015년 9월 과학기술원 전환 이후 더 빠른 성장세를 보인다. 여기에다 원천기술 연구 성과물을 기반으로 한 기술사업화와 창업 지원에 나서 우리나라 과학기술 분야에 ‘신생 돌풍’을 일으키고 있다.UNIST의 논문 질과 연구 능력은 곳곳에서 객관적으로 입증받고 있다. 라이덴랭킹 외에도 지난해 9월 발표한 ‘2017-2018 THE 세계대학 순위’에서 국내 5위를 차지했다. 5대 평가지표 중 논문 피인용도에서는 우리나라 1위(세계 45위)에 올랐다. 또 개교한 지 50년이 안 된 세계 대학 250곳을 대상으로 평가한 ‘논문 피인용도’에서는 UNIST보다 뛰어난 곳이 4곳뿐이었다. THE(Times Higher Education)는 세계 대학평가기관이다. 더불어 네이처 출판그룹에서 발표하는 질적 연구성과 지표인 ‘네이처 인덱스’에서도 ‘저자의 논문당 기여도’ 부문에서 올해 국내 4위를 기록했다. 이는 나이나 경력에 관계없이 연구자에게 전폭적인 지원을 벌인 ‘연구지원 정책’의 성과물인 것이다. UNIST는 연구 논문 발표에 그치지 않고, 상용화에도 박차를 가한다. 교내 벤처기업인 ㈜리센스메디컬, ㈜유투메드텍, ㈜필더세임, ㈜프론티어에너지솔루션, ㈜슈파인세라퓨틱스, ㈜이고비드 등이 기술사업화의 대표적인 사례다. 이들 업체는 지난 1월 팁스(TIPS)에 선정돼 앞으로 3년간 최대 10억원을 지원받아 사업화를 진행한다. 팁스는 중소벤처기업부의 대표적인 기술창업지원 프로그램이다.급속냉각마취 기술을 기반으로 창업한 리센스메디컬은 유테크 밸리의 첫 번째 기업으로 선정돼 30억원을 유치했다. 슈파인세라퓨틱스는 척추손상 환자 치료를 돕는 패치 상용화를, 필더세임은 가상현실에 사용될 착용형 시스템을 개발 중이다. 프론티어에너지솔루션은 차세대 페로브스카이트 태양전지 상용화를, 고비드는 인공지능을 기반으로 한 능동형 상황인식 기술을, 투메드텍은 영상 진단기기와 알고리즘 개발을 통한 축농증 진단기술의 상용화를 하고 있다. 태양전지·해수전지·이차전지 분야에서도 큰 성과를 내고 있다. ‘이차전지 산학연 연구센터’가 지난해 3월 문을 연 이후 한층 더 속도를 내고 있다. 해수전지는 바닷물 속 소듐 이온(Na)을 이용해 전기 에너지를 저장하는 장치다. 지난 5월에는 ‘등부표 해수전지’ 실증시험에도 성공했다. UNIST는 지난달 31일부터 이틀간 울산시와 공동으로 ‘게놈 엑스포’를 개최했다. 게놈 엑스포에는 세계적인 석학, 기업체, 시민 등 1만명이 참여했다. 세계적인 석학들이 연구 성과를 발표해 관심을 끌었다. 팀 허버드 킹스칼리지런던대학 교수가 ‘영국 10만명 게놈프로젝트’를, 박종화 UNIST 교수가 ‘게놈으로 보는 나의 미래’ 등을 발표했다. 앞서 같은 달 23일에는 ‘대사스트레스 세포대응 연구센터’가 문을 열고, 난치병 해결을 위한 새로운 치료제 개발에 나섰다. 이 연구센터는 ‘2018년 선도연구센터 지원 사업’에 선정돼 앞으로 7년간 최대 105억원을 지원받는다. 대사 스트레스로 인한 항암제 무반응성 난치암과 당뇨병 치료를 위한 기술 기반을 마련할 계획이다. 지난 3일에는 ‘유니스트-웨이크포리스트-바젤 생체 장기모사 연구센터’가 개소했다. 이 분야에 세계적인 연구 역량을 가진 미국 웨이크포레스트 의과대학, 스위스 바젤대학 의과대학과 손잡고 신약 개발에 나섰다. 지난 6일에는 ‘세포 간 신호교신에 의한 암제어 연구센터’도 문을 열었다. 세계적인 권위를 가진 교수들이 UNIST의 젊은 인재들을 키우고 있다. 3명의 교수가 정보분석 서비스 기업인 클래리베이트 애널리틱스에서 선정한 ‘2017 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)’에 이름을 올렸다. 로드니 루오프(59) 자연과학부 특훈교수, 조재필(49)·김진영(46) 에너지 및 화학공학부 교수다. 루오프 교수는 4년 연속 HCR에 선정됐을 뿐 아니라 소재과학·물리학·화학 등 3분야에서 상위 1% 연구자로 뽑혔다. 세계 상위 1% 연구자로 뽑힌 인물은 한국기관 소속 중 유일하고, 세계적으로도 20명뿐이다. 조 교수는 소재과학 분야에서 2년 연속 선정됐고, 김 교수는 처음으로 이름을 올렸다. 이와 함께 UNIST는 글로벌 인재를 키우는 데 힘을 쏟는다. UNIST와 하버드공대가 지난해부터 손잡고 진행하는 ‘연구 인턴십 프로그램’이 대표적이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

마치 스위치를 끄듯 차단하면 고질적인 만성신경통을 완화할 수 있는 뇌 신경부위를 과학자들이 발견했다. 미국 보스턴아동병원 등이 참여한 연구진은 일반적으로 통각과 다른 촉각을 구분하지만 손상 시 그렇지 못하는 뇌 신경망을 발견했다고 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(12일자)에 발표했다. 연구진이 찾아낸 뇌 신경부위는 확성기처럼 감각 정보를 확대한다. 이는 작은 신경세포 군집으로 신체의 다른 부위에서 척수를 통해 전해진 감각 신호를 증폭해 돌려보내며 이때 촉각이나 통각 중 하나를 느끼게 한다. 그런데 이런 감각 정보를 주고받는 복잡한 신경계의 어느 한 곳이 손상되면 이를 통해 전달되던 신호가 방해를 받아 만성신경통으로 이어질 수 있는 것이다. 신경 손상은 다치거나 암 또는 대상포진 등의 질환이 원인이 될 수 있으며 이로 인해 적절하지 못한 감각 신호를 유발한다. 예를 들어 환자는 즉각적이거나 분명한 원인이 없어도 불에 댄 듯한 쓰라림이나 따끔거림을 느끼거나 마비된 듯 감각을 느끼지 못할 수도 있다. 또 어떤 환자는 눕기만 해도 피부에 극심한 통증을 느낄 수도 있다. 이런 통증은 정확한 원인을 예측해 치료하기 어려워 신체적 불편함을 일으킬 뿐만 아니라 정신적인 고통을 주기도 한다. 지금까지는 항염증제와 같은 진통제를 투여해 신경에서 어떤 압박을 제거함으로써 어느 정도 통증을 줄일 수도 있고 항우울제나 항발작 약물이 효과가 있는 사람들도 있지만, 대다수 사람들에게 신경통은 심각한 고통을 준다. 연구에 참여한 알반 라트레몰리에르 박사는 “정상적인 상황에서 척수에 있는 촉각 및 통각 층은 억제성 신경세포에 의해 확실히 분리되지만 신경이 손상되면 이런 억제가 사라진다”고 말했다. 연구진은 이번 연구에서 신경통을 지닌 쥐들에게서 발견한 신경세포 군집을 증식하거나 잘라냈을 때 이들 동물이 가벼운 접촉에도 더는 안 좋게 반응하지 않지만 침으로 찌르거나 열을 가해 뜨겁게 하는 등 실질적인 통각에는 여전히 반응하는 것을 알아냈다. 물론 이렇게 뉴런을 제거하거나 유전자를 없애는 것만이 환자의 신경통을 치료하는 유일한 방법이 아닐 수도 있지만, 이번 결과는 연구자들에게 앞으로 치료 방법을 개발하기 위한 표적과 메커니즘을 제공한다. 또다른 공동저자 클리퍼드 울프 박사는 “우리는 인지와 기억, 두려움, 그리고 불안 등 뇌의 더 큰 정신 활동이 통증을 더 크게 또는 작게 느끼게 할 수 있다는 점을 잘 안다”면서 “이제 우리는 통증의 정도에 원인이 있을 수 있는 생리학적인 경로를 확인했다”고 말했다. 이어 “우리는 뇌에서 통증 조절 장치를 찾아냈다. 이제 우리는 이 장치를 차단하는 법을 알아내야 한다”고 덧붙였다. 사진=미국 보스턴 아동병원 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 파킨슨병이나 조현병 환자의 뇌 속 신호전달물질의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 한양대 생명의공학과 장동표 교수팀은 전기화학적 기법을 이용해 실시간으로 뇌 신경전달물질의 하나인 도파민 농도를 실시간 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 전기화학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’ 최신호에 실렸다. 뇌신경 세포의 흥분을 전달하는 역할을 하는 도파민은 행복 호르몬으로도 알려져 있지만 뇌 질환의 근본 원인을 규명하게 이해하는데 있어서 중요한 지표로도 활용된다. 파킨슨병 환자의 뇌 속 도파민은 정상보다 감소돼 있고 조현병 환자는 도파민이 과하게 분비된다고 알려져 있다. 이전에는 뇌 질환자들의 도파민 검출을 위해 미세투석법, 전류법, 고속스캔순환전압전류법 등이 이용돼 왔다. 미세투석법은 미세한 탐침을 머리에 삽입해 뇌 속 체액의 화학물질을 채취해 물질 농도를 측정하고 고속스캔순환전압전류법은 전압 파형을 이용해 전류를 측정해 도파민 농도 변화량을 측정하는 방식이다. 이들 방법은 환자들에게 불편을 주고 농도 측정 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다. 연구팀은 기존의 측정 방법을 보완하기 위한 새로운 전기화학 측정법을 개발해 신경전달물질의 전기화학적 특성을 실시간 영상으로 구현할 수 있도록 했다. 연구팀이 개발한 전기화학 측정법은 특정한 파형을 갖는 전압을 가해주면 도파민에 산화환원 반응을 통한 전류가 발생하는데 이를 측정하는 것이다. 이를 2차원 영상을 만들어 도파민과 화학구조가 비슷한 다른 신경전달물질과의 구분을 명확하게 할 수 있다. 장동표 교수는 “이번 연구는 뇌의 신경전달물질 농도를 실시간 측정을 할 수 있게 한 것”이라며 “뇌과학 연구 뿐만 아니라 뇌질환 환자의 치료 시스템에도 활용될 수 있을 것으로 보인다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

다음달 1일 노벨생리의학상 발표를 시작으로 전 세계가 주목하는 ‘노벨상의 계절’이 시작된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 노벨상 판도를 가늠해볼 수 있는 ‘예비 노벨상’ 수상자와 ‘유력 후보’들도 속속 발표된다. ‘미국의 노벨상’ ‘예비 노벨생리의학상’이라고 불리는 래스커상 수상자가 11일(현지시간) 저녁 발표됐다.래스커상 수상자 선정위원회는 기초의학 분야 수상자로는 유전자 발현이 히스톤의 화학적 변형에 의해 어떻게 영향을 받는지를 밝혀낸 마이클 그런스타인 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수와 데이빗 앨리스 록펠러대 교수, 임상의학 분야에서는 전세계적으로 마취 유도에 가장 많이 쓰이는 프로포폴을 개발한 아스트라제네카 연구원 출신 존 글렌 박사, 특별공로상에는 RNA생물학에 대한 기여와 지난 40년 동안 젊은 과학자과 여성 과학자에 대한 멘토역할을 해온 조앤 아게칭어 스타이츠 예일대 교수를 선정했다고 11일 밝혔다.기초의학 분야에서 수상한 앨리스 교수와 그런스타인 교수는 유전자의 염기서열이 변하지 않는데도 기능이 바뀌는 이유가 DNA에 감긴 히스톤이라는 단백질 때문이라는 것을 밝혀내 후성유전학 시대를 연 것으로 평가받고 있다. 이후 DNA 메틸화, 히스톤 꼬리 단백질이 밝혀져 다양한 질병 치료에 활용되고 있다. 이들은 몇 년 전부터 꾸준히 유력한 노벨 생리의학상 수상후보자로 거론되고 있다.임상의학 분야에서 수상한 존 글렌 박사는 스코틀랜드 출신의 수의마취학자로 다국적 제약사 아스트라제네카에서 근무하던 시절 개발한 마취제 ‘프로포폴’을 개발한 공로를 인정받았다. 프로포폴은 다른 마취제와 달리 세포독성이 적어 현재 가장 널리 사용되는 마취 유도제 중 하나로 미국에서만 매년 6000만명의 환자에게 투여되고 있다. 특별공로상을 수상한 조앤 스타이츠 교수는 세포 내 RNA의 기능들을 밝혀내는 등 RNA생물학 발전에 기여한 동시에 젊은 과학자와 여성 과학자들에 대한 멘토 역할과 다양한 지원을 이끌어 냄으로써 과학계 발전에 공헌했다는 점을 인정받았다. 남편인 토머스 스타이츠 예일대 교수는 리보솜 구조와 기능에 대한 연구로 2009년 노벨 화학상을 수상한 바 있다.래스커상은 자선사업가인 앨버트 래스커가 설립한 앨버트앤드메리 래스커 재단이 의학과 약학분야 연구 장려를 위해 1946년 만든 것으로 기초의학, 임상의학, 특별공로(또는 공공서비스) 3개 부문에 대해 시상한다. 300여명의 역대 수상자 중에서 87명이 노벨생리의학상을 수상해 명실공히 ‘예비 노벨상’으로 불린다. 수상자들에게는 분야별로 25만 달러(2억 8190만원)의 상금이 주어진다. 한편 울프상, 필즈상, 아벨상 등도 예비 노벨상으로 불힌다. 특히 울프상은 1978년 이스라엘 울프재단에서 농업, 화학, 수학, 물리학, 의학, 예술 6개 분야에서 시상하는데 예술분야와 농업분야는 격년으로 시상을 하고 있다. 올해 울프상 수상자는 지난 2월 8일에 발표됐다. 화학분야에서는 금속-유기 골격을 통한 그물화학 분야를 개척한 오마르 야기 UC버클리 교수와 거대 다공성복합체 유도에 필요한 금속지향 조립화학 분야에 기여한 후지타 마코토 일본 도교대 교수가 선정됐다. 물리학 분야에서는 양자통신 및 암호분야에 기여한 IBM연구센터 찰스 베넷 교수, 캐나다 몬트리올대 길리스 브라사드 교수가 선정됐다. 또 수학분야에서는 대수기하학, 표현론, 수학물리학 분야 발전에 기여한 시카고대 알렉산더 베일린슨, 블라드미르 드린펠트 교수에게 돌아갔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

골육종으로 다리를 절단하는 아픔을 겪은 후에도 춤에 대한 의지와 희망을 버리지 않은 12세 소녀의 사연이 감동을 선사하고 있다. 영국 일간지 데일리메일의 10일 보도에 따르면 미국 뉴욕에 사는 12세 소녀 딜라니 엉거는 2년 전인 2016년 갑작스런 다리 통증으로 병원을 찾았다가 충격적인 진단을 받았다. 딜라니의 병명은 골육종(osteosarcoma). 소아와 청소년기에 발생하는 골종양 중 가장 흔한 종류로, 뼈에 발생하는 악성종양이다. 당시 10살이었던 딜라니는 암세포가 전이되는 것을 막기 위해 다리를 절단하는 수술을 받아야 했는데, 평생 안고가야 할 장애만큼이나 어린 딜라니를 고통스럽게 한 것은 춤을 포기해야 한다는 사실이었다. 3살 때부터 춤에 소질을 보여 온 딜라니의 꿈은 프로 댄서가 되는 것이었다. 누구보다도 뛰어난 재량을 자랑했던 딜라니는 다리를 절단하는 수술 후 다시는 춤을 추게 되지 못하는 것이 그 무엇보다도 두려웠다. 고작 10살이 갓 넘은 딜라니가 자신의 꿈을 포기하지 않을 수 있었던 것은 꿈에 대한 뜨거운 열정과 의료진의 헌신적이고 실험적인 치료 덕분이었다. 의료진이 선택한 ‘회전 성형술’은 절단한 다리 부분을 거꾸로 돌려 이식, 무릎 관절 대신 발목 관절을 이용해 다리를 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 수술이다. 이 수술을 한 뒤 의족을 착용하면 무릎 아래를 완전히 절단한 것에 비해 훨씬 더 자유롭게 움직일 수 있다는 장점이 있다. 딜라니는 이 시술을 통해 절망에서 벗어나 다시 한 번 ‘프로 춤꾼’의 꿈을 꿀 수 있게 됐다. 지난 4월, 모든 수술이 끝난 뒤 의족을 착용하기 시작한 딜라니는 이미 일주일에 5번 댄스 수업에 참여할 정도로 일상을 회복했다. 딜라니는 어린이 암환자를 위한 기금모금 행사인 ‘큐어페스트’(CureFest) 행사에 솔로 댄서로 초청받는 등 자신의 꿈을 향해 매 순간, 한 걸음 더 다가서고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 암세포 뿐만 아니라 암세포 주변 세포의 면역기능을 높여 재발과 전이의 가능성을 낮추는 기술을 개발해 주목받고 있다. 서울대 화학생물공학부 김병수 교수팀은 암세포 주변에서 인체면역세포인 T세포의 면역기능을 저하시키는 세포들을 제거해 면역세포의 활성을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다. 1세대 항암제는 화학항암제, 2세대 항암제는 표적항암제로 완치 효과가 기대만큼 높지 않다. 이에 3세대 암치료제로 항체 항암제가 등장해 일부 암에서는 환자 완치라는 놀라운 효과를 보여주고 있다. 다국적 제약사들은 T세포의 암세포 공격력을 약화시키는 단백질에 대한 항체를 개발해 환자 ㅣ료에 사용하고 있기도 하다. 그렇지만 항체 항암제는 암세포에 대한 T세포 기능 저하에만 초점을 맞추고 있어 암세포 주변 다른 세포에 의한 T세포 기능 저하까지는 막지 못하고 있다. 연구팀은 나노입자를 주입해 면역세포 활동을 막는 암세포 주변 M2대식세포와 조절T세포라는 제거하는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 나노입자를 현재 사용되는 항체 항암제 중 하나인 PD-L1 항체와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 주사하는 실험을 실시했다. 그 결과 암 조직에서 M2대식세포와 조절T세포의 수가 눈에 띄게 줄어들고 T세포의 활성도 크게 늘어난 것이 관찰됐다. 특히 PD-L1 항체를 단독으로 사용할 때보다 암조직이 현저하게 줄어들어 치료효과도 높아진 것이 확인됐다. 김병수 교수는 “이번 연구는 현재 사용되고 있는 항체 암치료제의 효능을 더욱 높여서 암 환자의 완치율을 높이는데 크게 기여할 것으로 본다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr