암 치료에서 영상 진단법은 매우 중요한 역할을 한다. 만약 컴퓨터단층촬영(CT)이나 자기공명영상촬영(MRI) 장비가 없었다면 오늘날과 같은 암 치료 성과를 낼 수 없었을 것이다. 두 영상 장비를 개발한 연구자들은 모두 노벨생리의학상을 수상했다. CT나 MRI는 암 진단 및 암의 진행 정도를 파악하기 위한 필수적인 검사법으로 자리잡았다. 일반인에게도 CT나 MRI를 검사하는 것은 상식이 됐다. 이 검사법들은 종양이 재발했는지 판단할 때도 매우 중요한 역할을 하고 있다. 방사선 치료에도 이런 검사법들은 필수적이다. 몸 안에 존재하는 종양이 어떤 모양으로 어디에 있는지 정확하게 알아야 그 종양이 있는 부위에만 방사선을 쬘 수 있기 때문이다. 이처럼 의학 영상 진단법의 발전은 종양치료 발전에 직접적인 영향을 미쳤다. 인간의 몸 안 구석구석을 훤히 볼 수 있을 정도로 세밀한 영상획득이 가능해졌다. 그렇다면 이제 더이상 종양에 대한 영상 진단법의 발전은 필요가 없을까. 대답은 ‘아니다’이다. 지금의 영상 진단법은 암 덩어리에 대한 진단만 가능하기 때문이다. 즉, 암세포가 뭉쳐 자라면서 그 덩어리가 육안으로 보일 만큼 커졌을 때만 영상 진단법으로 확인할 수 있는 것이다. 하지만 증식할 가능성이 있는 암세포가 환자 몸 안에 존재하는지는 암 치료에 있어서 매우 중요한 문제이다. 그런 면에서 아직까지 종양에 대한 영상 진단법은 많은 한계를 갖고 있다고 할 수 있다. 일반 환자들은 이런 상황을 잘 모르기 때문에 진료실에서 가끔식 오해가 생기기도 한다. 예를 들어 환자들이 MRI 검사에서 “종양이 없다”고 진단받고, 시간이 지난 뒤 다시 “암이 재발했다”는 이야기를 들었을 때 결과가 잘못된 것은 아닌지 의구심을 갖는 경우가 있다. 이런 문제가 발생하는 가장 큰 이유는 현재 존재하는 그 어떤 검사법도 암세포 단위를 들여다볼 수 없기 때문이다. 따라서 앞으로 암세포를 현미경으로 영상 진단할 수 있는 방법이 개발되면 암 치료 성적이 크게 향상될 것이다. 이를 위해 이미 몇몇 연구자들이 차세대 암 영상 진단법을 개발하기 위해 노력하고 있다. 다음으로 CT나 MRI에서 암 덩어리로 의심되는 병변이 관찰된다고 하더라도 실제로 조직검사를 하기 전까지는 암이라고 확진할 수는 없다. 조직검사를 하지 않더라도 보이는 덩어리가 암인지 아닌지를 판단하는 데 매우 효과적인 진단법이 있기는 하다. 바로 양전자단층촬영(PET-CT)이란 진단법으로, 촬영 시 사용하는 방사성 의약품에 따라서 암을 진단할 수 있다. 암세포가 정상세포보다 포도당의 섭취율이 높다는 특징을 이용하는 것이다. 포도당 성분과 유사한 방사성의약품을 사용하면 암인지 아닌지를 판단하는 데 많은 도움을 받을 수 있다. 하지만 PET-CT도 몇 가지 한계점이 있다. 종양세포에만 방사성 의약품이 들어가는 것은 아니기 때문에 PET-CT 검사를 했을 때 정상세포와 암세포의 구분이 애매한 사례가 가끔씩 발견된다. 또 종양의 크기가 최소한 직경 5㎜ 이상은 돼야 진단의 정확성이 높아진다는 문제점도 있다. 그동안 암 치료 성적이 비약적으로 향상됐지만 인류의 암 정복을 위해서는 암세포를 더욱 정확하고 빠르게 찾아낼 수 있는 영상 진단법이 필요할 것이다. 비록 소량이라고 하더라도 방사선을 이용하지 않는 MRI나 초음파 같은 새로운 영상 진단법들이 빨리 개발되기를 기대해 본다. 아마도 이상적이고 획기적인 영상 진단 방법을 고안하는 연구자는 노벨생리의학상 수상을 예약하는 것이나 다름없을 것이다.

인도에서 태어나 전 세계인의 사랑을 받는 음식, 바로 ‘카레’입니다. 독특한 풍미를 갖고 있는 카레는 타임지가 선정한 ‘세계 7대 웰빙 음식’ 중 하나로 소문나면서 남녀노소 모두 즐겨 먹는 것 같습니다. 일본에서는 카레가 뇌세포 활동을 증진시켜 준다고 해 수험생들이 시험 전에 반드시 챙겨 먹는 음식 중 하나입니다. 카레의 주재료는 강황이라는 황금색 향신료인데 여기에 함유된 ‘쿠르쿠민’이란 물질이 항염, 항산화 기능을 갖는 것으로 알려져 있습니다. 다양한 동물실험을 통해 각종 암은 물론 치매 같은 뇌질환 예방에 도움이 된다는 연구 결과도 심심찮게 들려옵니다. 많은 사람이 강황과 울금이 같은 것인 줄 알고 있는데 농촌진흥청에 따르면 강황과 울금은 같은 식물이지만 강황은 뿌리줄기, 울금은 덩이뿌리로 다르다고 합니다. 또 강황은 카레의 원료로, 울금은 한약재로만 쓰인다고 하네요. ●美 “검증된 적 없다” 논문 발표 화제 그런데 미국 미네소타대, 하버드의대 부설 브리검여성병원, 일리노이대 약대 공동연구진이 “쿠르쿠민의 치료 효과가 검증된 적이 없다”는 내용의 논문을 화학 분야 국제학술지 ‘메디컬 케미스트리’ 11일자에 발표해 화제가 되고 있습니다. 논문은 “쿠르쿠민은 지금까지 발기부전, 탈모, 암, 알츠하이머 치매에 효과가 있다고 주장돼 왔으며 이와 관련한 수천건의 논문과 120번 이상의 임상시험에도 불구하고 치료 효과가 있다는 증거는 전혀 찾을 수 없다”는 결론을 내리고 있습니다. 일반적으로 신약 개발을 위해 특정 물질의 약효를 검증할 때는 ‘특정 화합물이 질병에 관여하는 단백질과 결합해 반응하는지’를 찾습니다. 그런데 일부 화합물은 실제 약효는 없지만 질병 단백질과 결합해 효능이 있는 것처럼 보일 때가 있답니다. 쿠르쿠민이 그런 화합물 중 하나라는 것입니다. 강황의 추출물 중에는 쿠르쿠민 말고도 수십개의 화합물이 있고 그것들의 상호 관계를 통해 약효가 나타나는 경우도 많다는 것입니다. 과학자들은 기존 연구를 바탕으로 새로운 가설을 세운 뒤 실험을 통해 자신의 가설을 확인하는 절차를 거칩니다. 그런데 쿠르쿠민에 관해서는 연구자들이 유독 기존 문헌에 나오는 결과를 액면 그대로 받아들이는 경향이 강하다고 합니다. 그렇기 때문에 쿠르쿠민의 효능에 대해 과장된 연구 결과가 나오는 경우가 많다는 거죠. 실제로 2009년 이후 15편 이상 쿠르쿠민 관련 논문이 철회됐고 내용이 수정된 것도 수십편에 이른다고 합니다. ●기존 문헌 맹신에 연구 결과 왜곡 가능성 쿠르쿠민이나 강황 추출물이 여러 가지 건강에 도움을 줄 수도 있을 것입니다. 지금도 강황과 쿠르쿠민의 효능에 대해 연구하는 과학자들은 있을 것입니다. 그렇지만 효능을 정확히 규명하기 위해서는 좀더 정교한 실험이 이뤄져야 할 것입니다. 하지만 논문의 교신저자인 마이클 월터스 미네소타대 의약화학과 교수는 “이번 논문이 엉성하게 수행되는 연구들을 중단시키지는 못할 것”이라고 꼬집었습니다. 정작 논문을 읽어야 할 사람들이 이번 논문을 읽지 않을 것이기 때문이라네요. 이번 논문은 엄격한 논리 구조를 가진 과학에서도 선입견, 기존 결과에 대한 맹목적인 믿음, 타인의 조언을 듣지 않는 무신경함과 고집스러움이 개입될 경우 연구 결과가 왜곡될 수 있음을 시사하고 있습니다. 과학은 선입견과 편견을 깨는 과정에서 발전한다고 합니다. 사회현상도 마찬가지 아닐까요. 선입견, 맹종, 고집스러움은 사회 발전을 가로막는 적일 것입니다. edmondy@seoul.co.kr

흔히 건강에 좋지 않은 음식을 지칭할 때 ‘맵고 자극적인 음식’이라는 표현을 자주 쓴다. 하지만 매운맛을 즐기는 사람의 수명이 더 길다는 연구결과가 나왔다. 미국 버몬트대학 연구진이 미국 내 성인 1만 6000명을 23년간 추적관찰한 전국보건-영양연구 자료를 분석한 결과, 매운 붉은 고추(Hot red chilli peppers)를 주기적으로 먹는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 사망위험이 13% 더 낮다는 것을 확인했다. 연구가 진행된 23년간 사망한 사람은 4946명이었으며, 이중 매운 고추를 꾸준히 먹는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 전체적인 사망률이 13% 더 낮았다. 연구 과정 속에서 나타난 매운 고추를 즐겨 먹는 사람들의 특징은 분명했다. 매운 고추를 먹지 않는 사람에 비해 나이가 더 젊었고, 음주와 흡연을 했다. 또한 콜레스테롤 수치가 낮았고, 여성보다는 남성, 미혼자보다는 기혼자였다. 뿐만 아니라 꾸준히 고추를 먹는 사람들은 심장질환 또는 뇌졸중으로 인한 사망 위험이 두드러지게 낮은 것으로 조사됐다. 연구진은 고추의 이런 효과가 어떤 과정을 거쳐 나오는 것인지 명확하게 밝혀내지는 못했다. 다만, 고추의 주성분인 캡사이신처럼 자극성이 강한 물질을 처리하며 일명 ‘캡사이신 리셉터’라 불리는 TRP(ransient receptor potential) 수용체와 관련이 있을 것으로 추측했다. 고추의 매운 성분이 건강에 유익하다는 주장이 제기된 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 해 12월, 독일 보훔대학 연구진은 악성 유방암 환자들의 몸에서 추출한 암세포에 캡사이신을 투여해 관찰한 결과, 암세포의 세포분열 속도가 느려지고 암세포 상당수가 괴사하거나 소멸되는 것을 확인했다. 생존 암세포들 역시 활동성이 크게 떨어졌는데, 이는 체내에 다른 부위로 전이될 가능성이 낮아졌다는 것을 의미한다. 다만 연구진은 음식으로 섭취하거나 냄새를 흡입하는 정도로는 암을 치료하기에 충분치 않다고 설명한 바 있다. 매운 고추가 사망률을 낮추는데 효과가 있다는 내용의 연구결과는 미국에서 발행되는 국제학술지인 플로스원(PLOS ONE) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

요즘 같은 건조한 겨울에 악화되는 질환 중 하나가 건선이다. 건선은 난치성 피부질환으로 분류되며 비늘과 같은 각질이나 발진이 동반되는 만성 피부질환이다. 국민건강보험공단에 따르면 건선 진료 인원은 2009년 15만 5995명에서 2013년 16만 3707명으로 갈수록 증가하는 추세다. 전신에 농포가 발생하거나 각질이 떨어져 나가는 ‘박탈성 건선’ 등의 급성증상을 보일 경우에는 집중적인 치료가 필요하다. 그 외에 관절이나 결막에도 증상이 생길 수 있어 주의해야 한다. 치료에는 보통 자외선 등의 광선치료와 스테로이드 제제를 사용한다. 증상이 심하면 드물게 종양괴사인자(TNF) 등 고가의 생물학적 제제를 사용할 때도 있다. 증상이 완화되면 다 나았다고 생각해 방치하거나 오랜 기간 스테로이드 제제를 사용하기도 한다. 스테로이드 제제를 오랜 기간 사용하면 이전보다 더 악화되는 리바운드 현상이 나타날 수 있다. 따라서 원인을 파악하고 조기에 전문가를 찾아 치료하는 것이 바람직하다. 건선은 증상 발현에 면역 물질이 관련돼 있는 만큼 장기적으로 면역시스템을 개선해야 한다. 또 충분한 휴식과 적정한 수면은 필수적이며 보습 유지와 재발 방지를 위한 생활습관 개선 또한 중요하다. 중국과 대만에서는 건선에 한방치료를 병행하는 것이 일반적이다. 한 연구에서 대만의 건선 유병률은 약 0.23%로 우리나라의 10~20%에 불과한 것으로 조사되기도 했다. 2000~2010년 대만건강보험 전산상에 등록된 건선 환자 가운데 70%가 한의약 치료를 이용했다는 조사결과도 나왔다. 최근의 연구를 보면 청대, 석고, 황백 등의 외용제를 활용해 높은 치료 효과를 얻는 것으로 나타났다. 따라서 부작용이 상대적으로 덜한 광선치료 등을 병행하면 증상 완화에 많은 도움이 될 것이다. 특히 일본에서는 청대 등의 약물로 ‘궤양성대장염’ 등 자가면역질환을 치료하는 연구가 진행되고 있다. 건선은 면역세포의 활동성 증가로 인한 각질형성세포의 과도한 자극이 원인으로 꼽히고 있어 자가면역질환에 일정한 효과가 있다면 건선에도 활용할 가능성이 높아진다. ■도움말 선우유정 스킨룩스한의원 원장

“사람들이 그럽디다. 희귀암으로 아들을 먼저 떠나보내고 어떻게 아픔을 달래고 살았느냐고, 불쌍하다구요. 전 웃기지 말라고 합니다. 윤혁이는 엄마인 제게도 기적을 남겼습니다. 내일이 없기 때문에 바로 지금, 이 순간이 너무 행복하다는 가르침 말입니다.” ●‘근육 종양’ 전 세계 200여명뿐 8년 전 생존율 5%의 희귀암으로 아들을 잃은 김성희(64)씨를 지난 13일 서울 강서구의 한 카페에서 만났다. 그의 아들 고 이윤혁씨는 말기 암으로 투병 중이던 2009년 국제사이클대회인 ‘투르 드 프랑스’(Tour de France) 코스에 도전했다. 국제 대회에 출전할 수는 없지만 같은 길을 달려 보겠다고 결심했고 결국 완주했다. 이씨의 사이클 도전기를 담은 다큐멘터리 영화 ‘뚜르: 내 생애 최고의 49일’이 다음달 개봉한다. “삶과 죽음은 누구나 겪는 겁니다. 내 아들이 짧고 굵게 살다 먼저 앞서갔을 뿐입니다.” 김씨의 목소리는 담담했고 결연함도 묻어 있었다. 윤혁씨는 23세이던 2006년, ‘결체 조직 작은 원형 세포암’ 말기(4기) 판정을 받았다. 전 세계에 환자가 고작 200여명뿐이라는 희귀암이다. 육종암의 일종으로 내장이 아닌 근육이나 지방에 악성 종양이 생긴다. “당시에 3개월 이상 살기 어렵다며 시한부 선고를 받았습니다. 하지만 윤혁이는 4년을 곁에 머물러 주었습니다. 무척 대견하고 감사합니다.” 김씨는 인터뷰 내내 오래된 핑크색 폴더폰를 손에 꼭 쥐고 있었다. 아들이 대학 시절 사준 선물이라고 했다. 아마추어 보디빌더 선수로, 체육 교사의 꿈을 키우던 이씨는 2006년 11월부터 2009년 2월까지 장기 5곳을 잘라내는 수술을 했다. 항암치료는 25차례나 받았다. 하지만 암은 집요하게 재발했다. “어느 날 윤혁이가 ‘생존에 매달리는 대신 꿈꾸던 일을 하고 싶다’고 하더군요. 피레네 산맥과 알프스 산맥을 넘으며 3500㎞에 육박하는 거리를 달려 보겠다는 겁니다. 얘가 미쳤구나 싶었습니다. 하지만 확신의 눈빛을 봤습니다. 결국 ‘넌 꼭 해낼 거야’라고 말하고 보냈습니다.” 2009년 7월 4일 이씨는 ‘투르 드 프랑스’의 출발점인 모나코에 섰다. 스페인 바르셀로나를 거쳐 피레네 산맥과 알프스 산맥을 넘었고 47일 만인 8월 20일 파리 개선문에 도착했다. “암환자가 선수들도 낙오하는 3500㎞를 완주했다니 자랑스러웠습니다. 내 새끼 장하다.” 귀국 후 이씨의 상태는 급격하게 악화됐고, 완주의 꿈을 이룬 지 채 1년이 넘지 않은 2010년 7월 15일 김씨의 품에 안겨 27세의 나이로 세상을 떠났다. “암 환자를 가족으로 둔다는 건 늪으로 기어들어가는 일과 같습니다. 허리 디스크에 담석까지 생겼지만 하루도 마음 편히 입원도 하지 못했죠. 베갯잇을 구겨 넣으며 넋 놓고 울다가 실신한 적도 있었습니다. 처음에는 ‘왜’라는 질문뿐이었습니다. 하지만 윤혁이의 완주를 보며 ‘주어진 기간은 달라도 모두에게 삶은 선물’이라고 생각하게 됐습니다.” 한식 요리사인 김씨는 꿈을 현실로 만든 아들을 보며 자신도 새로운 꿈을 꾸게 됐다고 했다. 웃음치료사 자격증을 따서 봉사를 나가는 목표가 생겼고, 죽을 때는 꼭 장기 기증을 하겠다는 결심도 했다. ●윤혁씨 다큐영화 ‘뚜르’ 새달 개봉 “다큐멘터리 영화에서 자전거를 탄 아들이 안갯속으로 사라지는 마지막 장면이 가장 마음에 남아요. 마치 암이 없는 하늘로 윤혁이가 달려가는 모습 같습니다. 잠깐의 여행이었지만 그 누구도 아닌 엄마에게 와서 큰 선물을 주고 간 윤혁이에게 너무 고맙다고 말하고 싶습니다.” 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

이번 생에 남은 시간이 단 몇 개월뿐이라면, 마지막으로 뭘 하고 싶을까? 영국의 40세 남성 닉 로즈는 지난 9개월간 끔찍한 골육종(뼈에 발생하는 암)과 사투를 벌여야 했다. 암세포는 순식간에 뼈부터 폐까지 전이 됐지만, 그는 단 1분이라도 시간을 연장시키기 위해 힘든 화학치료도 마다하지 않았다. 의료진도, 환자 본인도 마지막이 가까워져 오고 있다는 사실을 알고 있었지만 닉은 포기하지 않았다. 그에게는 죽기 전 반드시 해야 할 일이 있었기 때문이다. 바로 올해 네 살이 된 아들 로건에게 새 가족을 찾아주는 것이었다. 아이를 낳은 뒤 행방을 감춘 로건의 엄마 대신, 닉은 로건에게 유일한 가족이었다. 닉은 그런 아들이 자신 없는 세상에서도 부모에게 사랑받으며 자라길 원했다. 또 자신의 눈으로 직접 아들을 사랑으로 돌봐 줄 새 가족을 보고 싶었다. 그는 고된 치료 일정에도 아들 로건을 입양해 줄 가족 ‘후보’를 찾아다녔고, 결국 로건의 새 가족이 되는데 적합하다고 판단한 양부모를 찾았다. 그로부터 얼마 지나지 않은 지난 3일, 닉은 영영 아들 곁을 떠나고 말았다. 닉의 지인은 “아들은 닉 삶의 전부나 마찬가지였다”면서 “그는 끝까지 용감하게, 아들의 새 가족을 찾는 일에 남은 시간을 썼다”고 전했다. 현재 로건은 새 가족과 함께 생활하고 있으며, 로건의 학비 등을 위한 모금 활동도 진행되고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

동물 6종 꼬리 흔드는 원리 분석 곤충 쫓는 ‘보철 꼬리’ 만들어 꼬리 잃은 동물들 종 보존에 도움 작은 압력에도 과즙 ‘귤까기 연구’ 천식 흡입기 설계에 영감 주기도 얼룩말은 파리를 쫓기 위해 얼마나 빨리 꼬리를 흔들까? 손에 과즙을 묻히지 않고 깔끔하게 오렌지를 깔 수 있는 방법은? 지난 4일부터 8일까지 미국 루이지애나 뉴올리언스에서 열린 ‘통합비교생물학회’(SICB) 2017년 연례회의에서 발표된 연구들이다. SICB는 1902년 만들어진 미국 동물학회가 생물학 전 분야의 통합연구를 위해 확대된 것으로 미국 내에서 가장 크고 권위 있는 학술단체 중 하나다. 연례회의에서는 생물학자뿐만 아니라 다양한 전공의 학자들이 기발하고 독특한 연구 성과들을 발표하면서 초등학생을 비롯한 일반인들의 궁금증과 과학에 대한 호기심을 촉발시키는 데 도움을 주고 있다. 조지아공대 기계공학과 연구진은 얼룩말이 꼬리를 흔드는 속도와 곤충이 몸에 붙었을 때 꼬리 운동이 어떻게 변하는지에 대한 연구 결과를 발표했다. 사람이 아닌 네발 달린 동물들은 손이 없기 때문에 말라리아를 옮기는 모기, 수면병이나 우역(牛疫)을 옮기는 파리 같은 해충을 쫓기 위해 꼬리를 사용한다. 과학자들은 동물들이 꼬리를 이용해 어떻게 곤충을 쫓아내는지 알아보기 위해 6종의 동물이 꼬리를 흔드는 모습을 비디오로 촬영한 뒤 분석했다. 그 결과 꼬리를 흔드는 행위가 무작위적 행동이 아니며 중력으로 움직이는 시계추보다 세 배나 빠르게 꼬리를 흔든다는 사실을 밝혀냈다. 또 동물들의 꼬리는 추가 두 개 달려 중심점도 두 개를 갖는 ‘이중진자’(double pendulum)처럼 움직인다는 사실도 알아냈다. 엉덩이에서 꼬리가 솟아난 곳이 첫 번째 중심점이고 두 번째 중심점은 뼈와 살로 구성된 부분으로 나뉘어 있기 때문에 꼬리의 끝부분과 앞부분은 다른 속도로 흔들릴 수 있으며 서로 다른 방향으로 흔들릴 수 있다는 것이다. 이 때문에 곤충을 향해 정확하고 강하게 꼬리를 내리칠 수 있다는 설명이다. 천연 파리채의 작동원리가 밝혀짐에 따라 불의의 사고로 꼬리 일부를 잃은 동물들에게 보철꼬리를 달아 줄 수 있게 돼 종 보존에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 겨울철에 많이 먹는 귤은 조심스럽게 까면 손에 과즙을 묻히지 않고 깔끔하게 껍질을 벗겨 낼 수 있다. 그렇지만 같은 감귤류에 속하는 오렌지의 경우 아무리 조심스럽게 까도 손은 금세 진노랑의 끈적거리는 과즙으로 엉망이 된다. 센트럴플로리다대 생체공학과 연구진은 오렌지 껍질을 천천히 벗겨도 과즙이 묻는 이유를 밝혀내기 위해 고속비디오로 촬영하는 동시에 껍질 표면에 가해지는 압력을 측정했다. 연구진은 오렌지 껍질 바로 아래쪽의 구형 및 원통 형태로 된 공간들에 과즙이 채워져 있어 손톱으로 살짝 누르는 약한 압력에도 초속 10.5m의 속도로 과즙이 분사된다는 사실을 알게 됐다. 이는 빗방울이 떨어지는 것(초속 9m)보다는 빠르지만 우박이 떨어지는 속도(초속 13~14m)엔 못 미치는 수준이다. 앤드루 디커슨 교수는 “작은 압력에도 과즙이 빠른 속도로 분사되는 원리를 밝혀냄에 따라 천식흡입기와 같은 호흡기 질환 흡입치료제를 설계하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 이 밖에 이번 학회에서는 600㎏이 넘는 코끼리가 지름 1m의 통나무부터 작은 씨앗, 심지어는 얇은 감자칩을 부수지 않고 코로 잡아낼 수 있는 이유, 다른 물고기의 몸에 달라붙어 살과 내장을 파먹는 먹장어가 상어 같은 천적이 나타나면 재빨리 매듭 형태로 몸을 꼬는 방법 등에 대한 연구도 발표됐다. SICB 관계자는 “생물학 연례회의지만 생물과 관련된 연구를 하는 모든 분야의 과학자와 공학자들이 모이는 장”이라며 “대중에게 생물학이 단순히 동물이나 식물, 세포만 관찰하는 것이 아니라 다양한 생물 현상이 응용기술로 개발될 수 있다는 것을 보여 줌으로써 과학에 대한 관심을 이끌어 낸다는 의미도 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

당신의 여자 친구가 ‘마법’에 걸리기 전후에 보이는 극심한 감정 기복은 어쩌면 특별한 유전자 탓일지 모르겠다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 3일(현지시간) 일부 여성이 중증 월경전증후군을 겪게 되는 이유를 설명할 수 있는 유전자 하나가 발견됐다고 전했다. 오늘날 가임기 여성 중 약 85%는 생리 기간에 이르기까지 예민함이나 슬픔, 또는 불안감과 같은 감정 기복은 물론 피로감이 심해지고 때에 따라서는 여드름이 나거나 근육과 관절에 통증을 겪고 있는 데 우리는 이를 흔히 ‘월경전증후군’(PMS)이라고 부른다. 이들 여성 중 최대 5%는 위와 같은 증상이 훨씬 더 심하게 나타나는 이른바 ‘월경전불쾌장애’(PMDD)를 경험한다. 미국 국립보건원(NIH) 연구진은 이런 월경전불쾌장애(PMDD)에 여성이 민감한 정도(감수성)를 결정하는 유전자 발현의 분자적인 메커니즘을 발견했다고 ‘분자정신의학저널(Journal Molecular Psychiatry) 최신호에서 밝혔다. 연구를 이끈 데이비드 골드만 박사는 “이번 발견은 PMDD를 가진 여성은 자발적으로 통제할 수 있어야 하는 정서적 행동만이 아니라 성호르몬 반응에 관한 분자적 구조에 내재적인 차이가 있는 것을 밝히고 있다”면서 “여성 건강에 중요한 의미를 갖고 있다”고 말했다. 연구진은 이미 월경전불쾌장애를 경험하고 있는 여성은 성호르몬 수치가 정상인 경우에도 정상적인 성호르몬 변화에 훨씬 더 민감하다는 것을 발견했다. 또한 성호르몬인 에스트로겐과 프로게스테론의 분비를 막으면 PMDD 증상이 사라지지만 이를 다시 분비하게 하면 증상이 다시 나타나는 것을 알아냈다. 이후 연구진은 이런 결과가 여성의 백혈구에 있는 유전자에 반영될 수 있는지를 알아내기 위해 노력했다. 그 결과, PMDD를 가진 여성과 그렇지 않은 여성 사이에는 뚜렷한 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 가장 큰 차이점은 ‘ESC/E(Z)’(Extra Sex Combs/Enhancer of Zeste)로 명명된 유전자 복합체에 있는 것으로 나타났다. 이 복합체는 뇌에서 성호르몬의 분비와 스트레스 민감도를 조절하는 데 PMDD를 가진 여성의 세포를 분석해보니 절반 이상의 ESC/E(Z) 유전자가 대조군과 비교해 과도하게 발현된 것으로 확인됐다. 하지만 역설적으로 주된 유전자 4종의 단백질 발현은 PMDD를 가진 여성의 세포에서 감소했다. 또한 프로게스테론은 대조군에서 이들 유전자의 발현을 증가시켰지만 에스트로겐은 PMDD 환자에서 유래된 세포주에서 발현을 감소시켰다. 이는 PMDD에서 호르몬에 관한 세포 반응을 조절하지 못하게 하는 것을 의미한다. 연구에 참여한 피터 슈미트 박사는 “우리는 의문스러운 이 유전자 복합체에서 PMDD가 에스트로겐과 프로게스테론에 대한 세포 반응의 장애가 된다는 증거를 더하는 불완전한 발현을 발견했다”고 말했다. 또한 “처음으로, 우리는 이제 PMDD를 가진 여성으로부터 유래된 세포에서 비정상적인 신호 전달에 관한 세포 상의 증거와 에스트로겐과 프로게스테론에 관한 비정상적인 행동적 민감성의 생물학적으로 그럴듯한 원인을 알아냈다”고 말했다. 이어 “이 유전자 복합체의 역할에 대해 더 많은 것을 알아내면 내분비계 관련 기분 장애의 치료법을 개선할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사진=ⓒ Tom Wang / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

치매는 진짜로 비만과 관련이 있을까. 체형을 유지할 정도로 규칙적인 운동을 하는 것이 치매를 예방하는 열쇠가 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 아이오와주립대 연구진은 최근 과체중이거나 제2형 당뇨병(이하 당뇨병)이 있는 사람들의 뇌에는 그렇지 않은 이들보다 많은 양의 ‘어떤 화학 효소’가 있다는 것을 발견하고, ‘알츠하이머병 저널’(Journal of Alzheimer‘s Disease) 최신호에 관련 논문을 발표됐다. 바로 ‘오토탁신’(autotaxin)이라는 효소다. 이 효소는 뇌를 둘러싸며 보호하는 액체 안에서 발견됐다. 검사 결과, 오토탁신은 기억력이 약한 사람들에게서 증가하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 연구진은 56~89세 성인남녀 287명의 조사 자료를 분석한 결과, 오토탁신이 치매 위험을 예측해준다는 사실을 발견했다. 또한 오토탁신 수치가 높은 사람들은 비만일 가능성이 크다는 사실도 함께 발견했다. 연구진은 “오토탁신의 수치를 통해 미래의 치매 예상 환자들에게 매일 달리거나 걷는 것과 같이 규칙적인 운동을 권고해 치매 예방의 기회를 줄 수 있다”고 말했다. 기존 연구에서는 인슐린 저항성이 크면 기억 기능의 저하나 뇌 용적의 손실, 또는 뇌의 혈당 사용 부족 등과의 연관성으로, 기억 장애나 당뇨병이 유발하는 것과 관련이 있는 것으로 나타났다. 그런데 이번 연구에서는 인슐린보다 오토탁신이 이런 질환의 유발에 훨씬 큰 연관성을 갖고 있었다고 켈시 맥리만스 아이오와주립대 연구원은 설명했다. 검사 결과, 오토탁신은 알츠하이머병의 흔한 영향을 받게 되는 뇌 부분에서 사용되는 에너지양을 정할 수 있는 것으로 나타났다. 과학자들은 오토탁신 수치가 더 높은 뇌를 가진 사람들이 전두엽과 측두엽에서 그 수와 크기가 더 작은 뇌세포를 가진 것을 발견했다. 결과적으로, 이들은 추리력 및 다중작업(멀티테스킹) 검사에서 점수가 더 낮았다. 연구진은 오토탁신 수치에서 1점 더 높아지면 어떤 형태의 기억 손실을 진단받게 될 가능성이 5배 더 커진다고 주장했다. 또한 당뇨병 환자의 경우 오토탁신 1점 증가로 기억 손실의 가능성은 3배 더 커진다고 지적했다. 영국 알츠하이머병학회(Alzheimer‘s Society)의 제임스 피켓 박사는 “당뇨병과 심장질환과 같은 질환을 예방하는 운동은 비만을 낮춤과 동시에 치매 위험도 줄일 수 있다”면서 “심장과 신체에 좋은 것은 뇌에도 좋다”고 말했다. 이번 연구를 이끈 아우리엘 윌렛 교수는 “오토탁신은 뇌의 공간이 적어지는 것과 관련이 있으며, 알츠하이머병에서 뇌 영역이 더 작아지는 것은 뇌가 기능을 수행하기 어려워질 수 있다는 것을 의미한다. 이는 혈당과 같은 것”이라면서 “뇌가 적은 혈당을 사용하면 뇌세포(뉴런)들은 연료가 작아 실수를 하기 시작하며 일반적으로 정보를 신속하게 처리하지 못한다”고 말했다. 전문가들은 치매 치료가 완전하지 않을지도 모른다는 두려운 생각을 하고 있다. 하지만 치매의 진행을 늦출 수 있는 약물은 이미 후기 임상시험 단계에 있으며, 오는 2025년까지 상용화할 수 있을 것으로 기대된다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 산하 신경학연구소의 닉 폭스 신경학 교수는 “늦게 발병하는 질병의 경우, 몇 년 동안 지연시키는 것만으로도 효과적인 치료법이 된다”면서 “왜냐하면 그 안에 또 다른 획기적인 치료법이 나올 수 있기 때문”이라고 말했다. 사진=ⓒ Halfpoint / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

임상 연구는 사람을 대상으로 사람에게서 얻은 검체나 정보를 이용해 시행하는 연구 활동을 의미한다. 체계적인 임상 연구의 역사는 300년 전쯤으로 거슬러 올라간다. 스코틀랜드의 한 의사가 해군 함대의 괴혈병 환자 12명을 대상으로 수행한 연구를 의학 사상 최초의 임상 연구로 보고 있다. 일부 사람들은 임상 연구에 대해 ‘마루타’를 거론하며 부정적인 인식을 내비치기도 한다. 하지만 임상 연구는 세포나 동물실험을 통해 입증된 자연과학적 가설을 실제 인간에게 적용해 가장 높은 수준의 근거를 확립하는 과정으로, 의학 발전을 위해 빼놓을 수 없는 가장 중요한 부분 중 하나다. 임상 연구를 통해 신약이나 의료기기 등 의료산업과 관련된 경제적 부가가치를 창출할 수 있을 뿐 아니라 새로운 치료법의 근거를 확립해 인류 건강 증진에 기여할 수 있다는 점에서 경제적 논리를 뛰어넘는 중요한 공익적 가치를 갖기도 한다. 그동안 우리나라 환자들을 대상으로 한 임상 연구는 충분하지 못했다. 그러나 최근에는 국내 의료 수준의 향상, 다기관 임상 연구 인프라의 구축, 임상 연구 관련 제도 개선, 환자 인식 개선에 따라 예전보다 여건이 많이 좋아졌고 실제 연구도 활발하게 진행되고 있다. 국립보건연구원의 임상연구정보서비스 사이트(cris.nih.go.kr)를 방문하면 지난달까지 2100건에 이르는 방대한 임상 연구 개요가 등록돼 있다. 높은 수준의 임상 연구를 수행하기 위해서는 당연히 상당한 규모의 인적·물적 자원이 필요하다. 그렇지만 우리나라에서는 대학병원급 의료기관을 제외하면 전문적인 임상 연구를 위한 시설, 장비, 인력을 갖추기 어려운 실정이다. 임상 연구가 의학 발전을 위해 정말 가치 있는 일이라면 다소 부족한 인프라에서도 양질의 임상 연구 수행이 가능한 환경을 찾아야 한다. 스마트폰 중심의 세상이 도래하면서 정보기술(IT) 기반 기술을 이용해 임상 연구의 복잡한 과정 중 일부나 상당 부분을 자동화·간소화하려는 시도가 활발히 이뤄지고 있다. 만약 인터넷과 모바일 기반 기술 요소를 임상 연구에 적용하면 연구 대상자가 의료기관을 반복적으로 방문하는 불편을 줄일 수 있고, 고가의 시설과 장비 사용을 최소화할 수 있다. 이런 방식은 연구 대상자의 개인정보 보호와 안전보장 측면에서도 긍정적인 효과가 많다. 자원을 효율적으로 활용하면서도 양질의 연구 결과를 도출할 수 있다는 의미다. 이미 해외에서는 이런 원격 임상 연구 기법을 활용해 새로운 약제와 의료기기의 효과를 분석하는 비교적 큰 규모의 임상 연구들이 진행되고 있다. 물론 그 결과가 모두 성공적이라고 할 수는 없지만, 새로운 시도로 혁신성을 인정받고 있다. 특히 일부 스마트폰 제조사에서는 임상 연구 수행을 위한 고유의 플랫폼을 개발하거나 배포하고 있으며, 유수한 의료기관과의 협업을 통한 원격 임상 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 이런 시스템은 환자들에게 많은 호응을 얻고 있고, 이들의 자발적이며 지속적인 참여를 이끌어 내고 있다. 우리나라에서도 필자를 포함한 많은 연구자들이 참여하는 원격 임상 연구가 진행되고 있다. 아직 일부 센터에 국한된 소규모 연구에 불과하지만 향후 더 많은 의료기관이 참여하고 협력하는 대규모 임상 연구들이 곧 시행될 것으로 전망된다. 필자 역시 올해 초에 스마트폰 애플리케이션 연동 혈당측정계의 임상적 효과를 살펴보기 위한 1000명 규모의 원격 임상시험 수행을 준비하고 있다. 이번 연구를 통해 환자들에게 조금이라도 더 도움이 될 수 있는 근거를 확보하기 위해 최선을 다하고자 한다. 경희대병원 내분비내과 교수

영국에서 가장 어린 아기의 장기가 많은 환자들의 삶에 희망이 되고 있어 화제다. 31일(현지시간) 미국 NBC방송은 태어난지 41일만에 세상을 떠난 아기의 장기기증 사연을 소개했다. 아기의 이름은 테오 오몬디. 그의 부모는 테오가 다시는 깨어날 수 없다는 소식을 듣고, 그의 장기를 기증하기로 결심했다. 테오의 부모는 "아픈 그를 지켜보는 시간은 힘들었지만, 장기 기증 결정은 절대 어렵지 않았다"며 "우리는 그가 다른 사람을 돕길 원했다고 믿는다"고 말했다. 또한 "만약 그가 살아서 잘 자라주었다고 해도, 그 스스로 그렇게 결정했을 것이다"고 전했다. 테오의 채 여물지도 않은 작은 장기는 가장 먼저 생후 5개월된 아기의 삶을 구했다. 테오의 폐를 받기 위해 2번의 폐 이식수술을 받은 아기는 이모젠 볼튼이다. 2kg으로 태어난 이모젠은 몇 주 후 원인 모를 감염에 걸려 폐포모세혈관 형성장애를 앓았다. 이는 희귀하고 치명적인 폐질환 중 하나여서 폐 이식만이 그의 생명을 살릴 수 있었다. 다행히 테오의 폐가 이모젠과 일치했고, 그는 7시간의 수술을 견뎌냈다. 1주일 간 집중치료를 받은 후, 지금은 병원에서 퇴원해 건강한 상태다. 런던의 그레이트 오르몬드 스트리트병원(GOSH)에 따르면 유럽에서 이식 수술을 받은 가장 어린 사람이라고 한다. 여기서 멈추지 않았다. 테오의 장기는 더 많은 생명을 살리고 있다. 그의 신장은 또다른 아기에게 이식됐고, 그의 간세포는 6명의 사람을 도울 예정이다. 테오 가족의 기부는 사람들에게 기쁨과 평화를 주고 있다. 그들은 "우리는 아들의 존재를 어디에서나 매일 찾을 수 있다"며 "이제는 이모젠의 가장 빛나는 부분 중 하나라는 것을 안다"고 답했다. 끝으로 "일생에 단 한 번의 기회는 바로 용감하고 아름다운 사투를 벌인 두 명의 어린이가 만난 일"이라고 덧붙였다. 영국 국립의료원(NHS) 혈액·이식센터(Blood and Transplant)에 따르면, 영국에는 150명의 아이들을 포함해 6만 5000명의 사람들이 장기이식을 기다리고 있다. 지난 1년 동안, 대기자 명단에 올랐던 성인 452명과 어린이11명이 죽음을 맞이했다고 한다. 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

보는 것이 믿는 것이라는 이야기는 과학의 영역에서도 어김없이 진리입니다. 갈릴레오는 자신의 망원경으로 목성의 위성을 발견하고 모든 천체가 지구를 중심으로 공전한다는 천동설이 잘못되었다는 것을 입증했고 로버트 훅은 현미경으로 작은 상자 모양의 세포(cell)를 발견해 생물체를 이루는 기본 단위를 알아냈습니다. 이후 많은 과학자가 더 멀리 볼 수 있는 망원경과 더 작게 볼 수 있는 장치를 개발해 은하단에서 바이러스에 이르는 여러 가지 대상을 연구하고 있습니다. 천문학에서 더 크고 강력한 망원경과 마찬가지로 점점 작은 것을 볼 수 있는 미세 관측 기술의 개발은 생물학의 발전에 크게 기여를 했습니다. 오늘날 과학자들은 광학 현미경의 한계를 뛰어넘을 수 있는 여러 가지 기술을 가지고 있습니다. 2014년, 노벨화학상은 광학 현미경의 한계인 아베 한계(약 200㎚)를 극복한 과학자들에게 돌아갔습니다. 막스 플랑크 연구소의 슈테판 헬은 형광물질과 레이저 빔을 이용한 STED라는 초미세 현미경을 개발했고 에릭 베치그와 윌리엄 머너는 약간 다른 원리의 PALM/STORM이라는 형광물질을 이용한 초고분해능 현미경을 개발했습니다. 이들 덕분에 세포 내부의 작은 소기관과 단백질의 모습을 관측할 수 있게 되었고 이는 생물학의 수준을 한 단계 더 끌어올렸습니다. 흥미로운 사실은 슈테판 헬은 STED의 개발과 노벨상 수상 이후에도 연구를 멈추지 않았다는 것입니다. 슈테판 헬과 막스 플랑크 연구소의 젊은 과학자들은 MINFLUX (MINimal emission FLUXes)이라고 부르는 새로운 방법을 개발해 초고해상도 현미경의 분해능을 1㎚까지 끌어올렸습니다. 여기에 속도까지 100배나 빨라서 이제 과학자들은 세포 소기관과 단백질 내부에서 일어나는 미세한 변화를 더 쉽게 관측할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 대장균 세포 안에 있는 30S 리보솜(ribosome) 같은 매우 작은 단백질은 물론 그 내부 구조까지 관측이 가능해진 것이죠. (사진 참조) 비슷한 시기에 노팅엄 대학의 연구자들은 초미세 구조를 확인할 수 있는 일종의 초음파 이미지 기술을 개발했습니다. sub-optical phonon 방식의 신기술을 이용하면 세포에 영향을 주지 않고도 세포 내부를 실시간으로 들여다볼 수 있습니다. 기존의 형광물질을 이용한 기술은 세포에 독성이 있을 뿐 아니라 세포가 손상되는 경우도 있었는데, 이 신기술은 세포 손상 없이 실시간으로 움직이는 모습을 관측할 수 있습니다. 연구팀에 의하면 그 해상도는 기존의 STED 현미경과 경쟁할 수 있는 수준입니다. 나노 스케일 초음파 기술이라고 불러도 손색이 없는 수준입니다. 이와 같은 신기술을 개발은 앞으로 세포와 세포 소기관, 단백질의 기능을 더 상세하게 연구할 수 있도록 도와줄 것입니다. 그리고 과거 현미경의 발견이 그랬듯이 생명 현상에 대한 우리의 이해를 돕고 새로운 질병 치료 방법을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

제대혈 불법 시술로 논란이 된 차병원그룹 일가가 세포치료제도 불법 배양해 투여받은 것으로 확인됐다. 식품의약품안전처는 29일 차광렬 회장 부부와 딸이 차병원그룹 계열사인 바이오의약품 개발업체 ‘차바이오텍’으로부터 무허가로 제조한 자가살해세포 치료제를 공급받아 투약한 사실을 확인했다고 밝혔다. 자가살해세포는 선천적 면역을 담당하는 세포로 골수, 비장, 말초림프절, 말초혈액에 존재하며 암세포나 바이러스 등 비정상적인 세포를 인지해 죽이는 역할을 한다. 식약처 조사에 따르면 차바이오텍은 차 회장 일가의 혈액을 채취하고, 그 혈액으로부터 세포를 분리해 배양하는 방식으로 지난해 2월 9일부터 올해 10월 21일까지 모두 19차례 자가살해세포 치료제를 무허가로 제조해 분당차병원에 공급했다. 의료기관에서 환자의 혈액을 채취해 면역세포를 분리·투여하는 것은 의료행위로서 허용되지만, 채취한 세포를 배양하는 것은 무허가 의약품을 제조하는 불법행위다. 분당차병원 의사 이모씨는 이 세포치료제를 분당차병원 진료실에서 19차례에 걸쳐 차 회장과 그의 가족에게 모두 투여했다. 식약처는 세포치료제를 무허가로 제조해 약사법을 위반한 혐의로 최종수 차바이오텍 대표를 검찰에 고발했다. 무허가 의약품 제조가 최종 확인되면 약사법에 따라 5년 이하의 징역 또는 5000만원 이하의 벌금에 처해진다. 무허가 의약품을 투여한 의사는 의료법상 ‘비도덕적 의료행위’ 규정에 따라 1개월 자격정지 처분이 내려질 수 있다. 그러나 무허가 의약품을 투약한 차 회장 일가는 처벌 규정이 없어 처벌받지 않는다. 오송 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

제대혈 불법 시술로 논란이 된 차병원그룹 일가가 세포치료제도 불법 배양해 투여받은 것으로 확인됐다. 　식품의약품안전처는 29일 차광렬 회장 부부와 딸이 차병원그룹 계열사인 바이오의약품 개발업체 ‘차바이오텍’으로부터 무허가로 제조한 자가살해세포 치료제를 공급받아 투약한 사실을 확인했다고 밝혔다. 자가살해세포는 선천적 면역을 담당하는 세포로 골수, 비장, 말초림프절, 말초혈액에 존재하며 암세포나 바이러스 등 비정상적인 세포를 인지해 죽이는 역할을 한다. 　식약처 조사에 따르면 차바이오텍은 차 회장 일가의 혈액을 채취하고, 그 혈액으로부터 세포를 분리해 배양하는 방식으로 지난해 2월 9일부터 올해 10월 21일까지 모두 19차례 자가살해세포 치료제를 무허가로 제조해 분당차병원에 공급했다. 의료기관에서 환자의 혈액을 채취해 면역세포를 분리·투여하는 것은 의료행위로서 허용되지만, 채취한 세포를 배양하는 것은 무허가 의약품을 제조하는 불법행위다.분당차병원 의사 이모씨는 이 세포치료제를 분당차병원 진료실에서 19차례에 걸쳐 차 회장과 그의 가족에게 모두 투여했다.　식약처는 세포치료제를 무허가로 제조해 약사법을 위반한 혐의로 최종수 차바이오텍 대표를 검찰에 고발했다. 무허가 의약품 제조가 최종 확인되면 약사법에 따라 5년 이하의 징역 또는 5000만원 이하의 벌금에 처해진다. 무허가 의약품을 투여한 의사는 의료법상 ‘비도덕적 의료행위’ 규정에 따라 1개월 자격정지 처분이 내려질 수 있다. 그러나 무허가 의약품을 투약한 차 회장 일가는 처벌 규정이 없어 처벌받지 않는다. 　오송 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

숨만 잘 쉬어도 머리가 똑똑해질 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 노스웨스턴대 의대 신경외과와 신경과학과, 심리학과 연구진이 호흡이 사람의 인지기능은 물론 뇌신경을 조정하고 기능을 향상시키기까지 한다는 연구결과를 뇌 신경과학분야 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스’ 최신호에 발표했다. 숨쉬는 것은 단순히 뇌와 신체 곳곳에 산소를 공급하는 기능을 하는 것 뿐만 아니라 부수적으로 호흡의 리듬에 따라 냄새와 기억, 감정과 관련된 뇌 부위의 전기적 신호를 조정함으로써 뇌 여러 부위의 세포에 변화를 줄 수 있다는 설명이다. 1945년 영국의 생리학자 에드거 애드리언 케임브리지대 교수가 전극을 이용해 고슴도치가 숨쉬는 과정에서 두뇌활동과 변화를 측정했다. 애드리언 교수는 호흡기관을 통과하는 공기의 속도가 뇌파의 크기와 빈도에 직접적인 영향을 준다는 사실을 밝혀낸 뒤 생쥐와 다른 작은 동물들을 이용해 호흡과 뇌파의 관계에서도 똑같이 나타났음을 확인했다. 그러나 지금까지는 사람에게서는 호흡과 뇌와 관계가 발견되지 않았다. 연구팀은 약물에 내성을 갖는 측두엽 간질이 심각해 수술을 받는 환자 7명을 대상으로 대뇌피질의 기억형성에 중요한 역할을 하는 후각신경구, 기억과 관련된 해마, 감정처리와 관련된 편도체 등 뇌의 3개 영역에서 뇌파와 환자의 호흡숫자와 방법을 측정했다. 그 결과 뇌파의 속도와 크기가 호흡의 속도와 일치한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 건강한 사람의 호흡은 사고나 감정에 어떤 영향을 미치는지도 확인하기 위해 일련의 행동검사를 실시했다. 그 결과 깊은 호흡을 천천히 할 때 이미지나 단어 같은 것들을 훨씬 잘 기억한다는 것이 확인됐다. 깊은 호흡을 하더라도 코로 할 때와 입으로 할 때 차이가 난다는 사실을 발견하기도 했다. 코로 숨을 쉴 때와 달리 입으로 호흡할 때는 타인의 감정인식과 기억에 별 도움이 되지 않는 것으로 나타났다. 이 때문에 코로 호흡하기 힘든 축농증 환자나 비염 환자들은 정신적 기능 향상을 위해서라도 관련 질환 치료가 필요하다고 연구진은 조언했다. 연구팀은 호흡은 뇌간에 의해 무의식적으로 제어되는 신체 활동으로 정서적 자극이나 정신적 노력에 따라 호흡 패턴이 변경된다고 설명했다. 즉 호흡에 따라 정신적 기능이 변화할 수 있다는 것을 암시한다. 크리스티나 젤라노 신경과학과 교수는 “사람이 숨을 들이마시고 내뱉는 과정에서 편도체, 후각피질과 해마와 같은 뇌의 뉴런까지 자극한다”며 “공황상태에서 호흡이 빨라지는 것은 숨을 빨리 들이마셔서 안정을 되찾기 위한 것으로 외부의 위험한 자극에 대한 반응시간이 빨라지도록 뇌를 순간적으로 재조직하는 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　동아에스티는 미국의 다국적 제약사 애브비의 자회사 ‘애브비 바이오테크놀로지’에 면역항암제 ‘MerTK 저해제’의 기술수출 계약을 체결했다고 28일 공시했다. 수출 규모는 총 5억2500만달러(약 6338억원)로 동아에스티 역대 기술수출 규모 중 최대 금액이다. 동아에스티는 계약금으로 약 4000만달러(약 483억원)을 받은 뒤 나머지 금액은 추후 임상시험 등에 따른 마일스톤(단계별 기술료)으로 받게 된다. 　MerTK 저해제는 암세포의 성장과 전이를 촉진하는 MerTK의 활성을 저해해 다른 항암제와 함께 사용할 경우 효과를 증진시킬 수 있을 것으로 동아에스티 측은 기대하고 있다. 강수형 동아에스티 부회장은 “MerTK 저해제는 2013년 설립된 혁신신약연구소의 첫 번째 가시적 성과”라면서 “동아에스티는 MerTK 저해제 이후에도 혁신적인 신약개발을 통해 고통 받는 환자들에게 도움이 되는 획기적인 치료제 개발에 매진하겠다”고 말했다. 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

당뇨약과 혈압약을 합치면 강력한 약효를 가진 항암제가 될 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 스위스 바젤대 생명과학센터 마이클 홀 박사팀은 혈당을 낮춰줄 뿐만 아니라 일부 항암효과를 갖는 당뇨약인 메트포르민과 혈압약인 시로시고핀을 더하면 항암작용이 강해진다는 연구결과를 27일 발표했다. 이번 연구결과는 미국 과학진흥협회(AAAS)에서 발행하는 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 메트로포르민의 항암효과를 높이기 위한 연구를 진행하는 실험을 진행했다. 메트포르민은 성인 당뇨환자에게 가장 많이 쓰이는 당뇨 표준치료제로 항암효과가 있다는 연구결과가 꾸준히 나오고 있었다. 연구진은 이 약품의 항암효과를 높이기 위해서는 당뇨치료에 쓰는 용량보다 많아야 하는데 그럴 경우 체내 부작용이 커진다는 단점이 있다. 이 때문에 메트포르민의 용량을 늘리지 않고 항암효과를 높일 수 있도록 1000여 가지의 약물과 혼합시키는 실험을 한 결과 혈압강하제인 시로신고핀을 찾아 낸 것. 실제로 연구팀은 백혈병 환자에게서 채취한 암세포에 이 두 가지 약을 혼합한 성분을 정상 세포에 독성을 미치지 않을 정도 용량으로 투여한 결과 암세포들이 사멸하는 것이 관찰됐다. 또 간암을 유발시킨 생쥐에게 투여하면 종양이 줄어들면서 종양결절의 수가 줄고 일부 쥐에게서는 종양이 완전히 사라져 암이 치료되는 모습이 보이기도 했다. 홀 박사는 “메트포르민은 세포 에너지공장인 미토콘드리아의 호흡을 차단하고 시로신고핀은 에너지원인 포도당 분해를 억제하는 기능을 갖고 있다”며 “이번에 만든 혼합약물은 정상세포보다 대사활동이 왕성하고 증식속도가 빠른 암세포의 호흡과 먹을 것을 차단하기 때문에 암세포에 당연히 치명적일 수 밖에 없을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘단장(斷腸)의 미아리 고개’, ‘애끊는 사랑’, ‘환장(換腸)하다’. 이 말들의 공통점은 무엇일까. 마음과 내장을 연결 지은 말이라는 점이다. 오래전부터 사람들은 뇌에서 일어나는 마음의 현상이 장과 관계있음을 직관적으로 파악하는 지혜가 있었던 것 같다. 수년 전부터 뇌과학자들은 장내 미생물과 뇌 기능이 밀접한 연관성이 있다는 점에 주목하고 많은 연구결과를 보고하고 있다. 인체 내부에는 다양한 미생물이 공생 관계를 유지하고 있다. 미생물이라면 병원균부터 떠올리는데 이런 유해균은 전체 미생물의 일부일 뿐이다. 인체의 미생물 수는 인간 전체 세포 수의 10배 이상이며, 미생물의 유전자 수를 합치면 인간 유전체의 수백 배에 이른다. 미생물은 피부, 생식기, 호흡기 등 여러 신체 부위에 존재하는데, 이 가운데 가장 다양하고 많은 미생물이 있는 곳은 위장관이다. 위장관에는 1000여종의 미생물 군집이 ‘미생물-미생물’, ‘인간-미생물’ 간의 상호작용을 하며 존재한다. 이들 미생물 군집이 지니는 유전자 집합체를 ‘마이크로바이옴’이라고 하며 뇌 건강과 밀접한 연관성이 있다. 위장관에서는 5억개의 신경세포 ‘뉴런’이 신경망을 이루고 있다. 뇌를 제외한 다른 장기에 이렇게 많은 뉴런이 존재한다는 점에서 위장관을 ‘제2의 뇌’라고 부르기도 한다. 위장관에서는 세로토닌의 95%, 도파민의 50%를 생산한다고 하니 그렇게 불릴 만하다고 하겠다. 어떻게 마이크로바이옴의 역할을 알아볼 수 있을까. 스웨덴 카롤린스카 연구소의 로첼리스 디아즈 헤이츠 박사는 무균동물을 만들어 이들의 뇌와 행동을 살펴보았다. 무균동물에서는 신경전달 물질의 대사가 증가하고 신경세포 간 연결 형성 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 출생 시부터 정상 마이크로바이옴에 노출시키면 같은 유전자를 갖고 있더라도 이런 차이가 정상화됐고 다 자란 뒤에 마이크로바이옴에 노출시키면 뇌와 행동이 정상화되지 않았다. 이 연구 결과를 볼 때 마이크로바이옴이 생후 뇌발달에 필수적인 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 마이크로바이옴과 질환의 연관성에 대한 연구는 새 치료법 가능성을 열어준다는 측면에서 많은 관심을 받고 있다. 자폐증, 우울장애, 불안장애, 조현병 등과의 관련성에 대한 연구결과가 속속 보고되고 있다. 캘리포니아공대의 살키스 매즈매니언 박사는 자폐증 동물모델에서 ‘박테로이데스 프라질리스’라는 장내 미생물이 감소한 것을 발견했다. 이 미생물을 동물모델의 장에 넣어주었더니 자폐증 증상이 완화된 것을 확인했다. 또 그는 자폐증을 보이는 개체에는 ‘4-에틸페닐설페이트’라는 미생물 대사물질이 증가돼 있고 이 물질을 정상 생쥐에게 주입했을 때 비슷한 자폐증이 유발된다고 보고했다. 캐나다 구엘프대의 에이미 뉴먼 박사는 야생 다람쥐를 대상으로 스트레스가 장내 미생물에 주는 영향을 연구했다. 스트레스 수준을 나타내는 대변 내 ‘글루코콜티코이드’의 대사물질 양이 많을수록 장내 마이크로바이옴의 다양성은 줄어드는 것으로 나타났다. 이것은 스트레스가 장의 건강에 안 좋은 영향을 준다는 증거가 될 수 있다. 우리말에 ‘속이 편하다’라는 말은 이중적인 의미가 있다. 위장관에 이상이 없어 소화가 잘되고 건강하다는 뜻이 되기도 하고, 마음에 걱정이 없고 스트레스를 받지 않는 상태를 뜻하기도 한다. 최근 과학이 장과 뇌의 관계를 밝히기 전부터 어쩌면 우리는 그 관계를 이미 알고 있었던 것 같기도 하다. 다사다난했던 2016년이 저물고 있다. 2017년 한 해는 속 편한 한 해가 되기를 기원한다.

2016년은 과학계에 풍성한 이야깃거리가 만들어진 한 해였다. 2월에는 ‘중력파’ 검출로 아인슈타인 100년의 수수께끼가 풀렸다는 소식이 들려왔다. 곧이어 바둑 고수와의 대결에서 압승을 거둔 인공지능 부상의 현장을 놀라움과 두려움의 시선으로 지켜보게 됐다. 11월에는 괴짜 기업가 도널드 트럼프가 미국의 제45대 대통령으로 당선되는 이변도 있었다. 전 세계 과학기술 분야의 정책 방향을 직간접적으로 좌지우지하는 미국 대통령이 된 트럼프는 선거운동 기간 내내 과학분야에 대한 무관심과 무지로 일관했다. 그의 당선으로 전 세계 과학계는 ‘시계(視界) 제로(0)’ 상태에 빠졌다. 2017년 전 세계 과학계에는 어떤 일이 일어날까. 세계적 과학학술지 ‘네이처’는 최근 ‘2017년 우리가 주목해야 할 과학 이벤트’를 선정해 발표했다. 네이처는 지난해에 이어 올해도 ‘기후변화’와 관련한 이슈들을 가장 주목해야 할 사건으로 꼽았다. 미국의 차기 대통령 트럼프는 오바마 정부의 지구 온난화 방지 약속을 철회하고 지난해 합의돼 올해 114개국이 발효한 파리기후협정을 탈퇴하겠다는 뜻을 내비쳤다. 미국 기후변화 정책이 중대 기로에 섰다는 이야기가 나오는 이유다. 더군다나 최대 온실가스 배출국으로 지목받고 있는 중국 정부가 내년 하반기부터 탄소배출권 거래제도를 전면 시행하기로 결정하면서 탄소배출량도 감소세로 돌아서게 되면 전 세계 기후변화 정책의 주도권이 중국으로 넘어갈 가능성이 높다고 네이처는 전망하기도 했다. 게다가 트럼프는 대선 운동기간 내내 과학에 대한 ‘무관심’ 아니면 ‘돈 되거나, 안 되거나’라는 이분법적 잣대를 강조하면서 전 세계 과학계의 우려를 증폭시켰다. 실제로 미국 항공우주국(NASA)의 기후 연구나 심우주 탐사처럼 과학적 호기심 차원에서 접근하는 연구 예산은 삭감하고 우주운송 같은 사업분야에 집중해야 한다고 주장하는가 하면 인간배아줄기세포 연구 금지를 시사하기도 했다. 대통령으로 취임하는 2017년이 되면 그의 한 마디, 트윗 한 줄에 전 세계 과학기술계가 요동칠 수 있을 것으로 보인다. ●중국 무인 달탐사선 ‘창어’ 5호 발사 내년은 우주과학 및 천문학계에서 중요한 한 해가 될 것이라고 네이처는 전망했다. 중국 국가항천국(CNSA)은 2017년 상반기 중에 무인 달탐사선 ‘창어’(嫦娥) 5호 발사를 예정하고 있다. 주요 임무는 달에서 2㎏가량의 암석과 토양을 채취해 지구로 귀환하는 것이다. 중국 달 탐사 계획 3단계에 해당하는 창어 5호의 임무 성공은 달의 형성과 진화 과정을 밝혀내는 데 중요한 역할을 하게 될 것이다. 또 1997년 10월 발사돼 2004년 토성 궤도에 진입한 토성 탐사선 ‘카시니호’는 이달 초 토성고리 근접 접근에 성공했고 내년 3, 4월에 토성 상층 대기의 정밀한 정보를 지구로 전송하는 ‘그랜드 파이널’ 임무를 완수한 다음 충돌해 역사 속으로 사라지게 된다. 전 세계 9개의 대형 전파망원경을 하나로 묶어 지구 지름보다 약간 작은 지름 1만㎞의 단일망원경 시스템으로 구성한 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT)이 내년 4월 세계 최초로 은하수 중심에 있는 거대질량 블랙홀을 직접 촬영하게 된다. ‘사건의 지평선’이라고 불리는 이벤트 호라이즌은 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측한 존재로 블랙홀의 중력이 빛과 물질의 탈출을 막는 시공간의 경계선을 말한다. 블랙홀 촬영에 성공한다면 일반상대성이론을 실증하고 베일에 싸여 있는 블랙홀의 움직임을 영상으로 보면서 설명이 가능해질 것으로 예상되고 있다. ●‘플래닛 나인’ 연말쯤 정체 드러날 듯 ‘플래닛 나인’으로 불리는 태양계 9번째 행성의 정체도 내년 연말쯤에 드러날 것으로 전망됐다. 올 1월 미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구진은 지구 질량의 10배, 크기는 3.7배가 되며 태양을 2만년 주기로 공전하는 9번째 태양계 행성의 가능성을 발표했다. 이 플래닛 나인은 명왕성이 있는 카이퍼벨트 영역에 존재하며 내부는 얼음으로 꽉 찬 ‘얼음 행성’으로 추정되고 있다. 아직 지구에서 관측된 적은 없지만 내년 12월 NASA에서 발사할 예정인 외행성관측위성(TESS) 망원경으로는 관측이 가능할 것으로 보인다. 이 밖에도 최첨단 유전자 교정기술인 크리스퍼 유전자 가위 기술을 둘러싼 특허 소송, 양자컴퓨터 기술의 상용화를 앞당길 수 있는 실험, 면역세포를 이용한 세계 최초의 암치료제 출시 등도 우리가 관심을 가져야 할 과학적 사건으로 꼽혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr