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  • 단국대 연구진, 폐암 재발 ‘분자표적항암제’ 내성 원인 규명

    단국대 연구진, 폐암 재발 ‘분자표적항암제’ 내성 원인 규명

    단국대학교 연구진이 기존 폐암의 항암 치료 한계를 극복할 수 있는 새로운 임상치료 전략을 제시했다. 단국대는 바이오융합대학 의생명과학부 조정희 교수 연구진이 성균관대 김훈 교수 연구팀과 공동으로 비소세포폐암의 분자표적항암제 내성을 유발하는 새로운 분자기전을 규명했다고 5일 밝혔다. 폐암은 전 세계 암 사망 원인 중 가장 높은 빈도를 차지하는 질환으로 비소세포폐암은 전체 폐암의 약 85%를 차지하는 가장 흔한 유형이다. 동양인 비소세포폐암 환자의 40~50%는 EGFR(표피성장인자 수용체) 유전자 돌연변이를 가지고 있어 EGFR 표적항암제가 표준 치료제로 사용되고 있다. 하지만 EGFR 표적항암제는 초기 뛰어난 치료 효과에도 시간이 지나면서 대부분의 환자에게서 약물 내성이 발생해 암 재발이 한계로 꼽혀 왔다. 연구진은 폐암 세포 모델을 대상으로 대단위 전장유전체와 전사체를 통합 분석해 약물 내성을 획득한 일부 암세포에서 염색체 밖 DNA(이하 ecDNA)가 새롭게 형성되는 것을 확인했다. 이 ecDNA를 통해 RAF1 유전자가 비정상적으로 증폭되어 EGFR 표적항암제 내성을 유발하는 핵심 원인이라는 사실을 규명했다. 조 교수는 “ecDNA 기반 내성 예측 바이오마커와 정밀 의료 기반의 차세대 혁신 항암제 개발 연구를 지속해 난치성 폐암 치료 성과 향상에 기여하겠다”고 말했다. 연구 성과는 생화학·분자생물학 국제학술지 ‘Signal Transduction and Targeted Therapy(신호전달 및 표적 치료)’(2025년 IF=81.2, JCR 상위 0.2%) 온라인판에 게재됐다. 논문 제목은 ‘RAF1 extrachromosomal DNA amplification confers acquired erlotinib resistance in non-small cell lung cancer cell model’이다.
  • 수명은 늘리고 행동은 게으르게…개미 조종하는 기생충 비밀 밝혀졌다 [핵잼 사이언스]

    수명은 늘리고 행동은 게으르게…개미 조종하는 기생충 비밀 밝혀졌다 [핵잼 사이언스]

    일반적으로 기생충은 숙주를 병들게 한다. 기본적으로 숙주에 도움이 되면 공생 관계이고 피해를 주는 경우를 기생이라고 분류하기 때문에 당연하지만, 의외로 숙주의 수명을 늘려주는 기생충도 존재한다. 그것도 조금 늘리는 정도가 아니라 몇 배 늘어나게 만든다. 하지만 이는 숙주가 아니라 기생충을 위한 생존 전략이다. 2021년 독일 요하네스 구텐베르크대학의 과학자들은 서유럽에 서식하는 개미 중 하나인 ‘템노토락스 닐란데리’(Temnothorax nylanderi)를 연구하던 중 이 개미의 장내에 기생하는 ‘촌충’과 관련된 특이한 사실을 발견했다. 기생충에 감염된 일개미 가운데 절반이 3년 이상 생존한 것이다. 일개미의 수명이 보통 1~2년 정도인 점을 생각하면 뜻밖의 결과였다. 과학자들은 기생충이 숙주를 조종해 여왕개미처럼 오래 살 수 있게 해주지만, 대신 매우 게으르게 만든다는 사실을 발견했다. 이 기생충의 종숙주는 바로 딱따구리인데, 딱따구리가 개미집을 공격할 때 쉽게 도망치지 못하고 잡아먹히게 만들기 위해서다. 오래 살게 만드는 것도 역시 최종 숙주인 딱따구리에 잡아먹힐 기회를 오래 보전하기 위한 기생충의 소름 돋는 숙주 조종 능력이다. 작은 기생충이 숙주의 행동은 물론 수명까지 조절하는 비결을 알아내기 위해 요하네스 구텐베르크대 마인츠 유기체 및 분자 진화 연구소의 수잔 포이치크 교수 연구팀은 마인츠 인근 레네베르크 숲에서 이 개미를 잡아와 자세히 분석했다. 연구팀은 감염된 일개미, 감염되지 않은 일개미, 그리고 여왕개미를 해부해서 뇌와 지방체 (fat body)를 조사했다. 지방체는 복부에 있는 조직으로, 곤충에서 신진대사와 면역 체계 등 여러 가지 중요한 역할을 담당한다. 연구팀은 RNA 시퀀싱을 사용하여 뇌와 지방체에서 어떤 유전자가 활성화되어 있는지 분석하고 기생충인 촌충의 유전체 및 전사체 데이터(유전 물질과 활성화된 유전자에 대한 데이터)를 조사했다. 조사 결과 기생충은 호르몬으로 개미의 행동을 조정하는 대신 유전자 스위치를 켜고 끄는 후생유전학(epigenetics)적 기능을 매우 정교하게 조절하는 것으로 나타났다. 예를 들어 기생충에 감염된 일개미들은 지방체에서 여왕개미와 유사한 특징을 보이는 데, 덕분에 여왕개미처럼 수명이 증가했다. 반면 기생충은 뇌에서는 여왕개미와 다른 유전자를 조절했다. 감염된 일개미는 행동, 먹이 섭취, 사회적 반응에 영향을 미칠 수 있는 신호 전달 분자인 여러 신경 펩타이드와 그 수용체의 발현이 감소했다. 이는 게으른 일개미를 만들어 종숙주인 딱따구리가 둥지를 공격할 때 쉽게 도망치지 못하게 만드는 핵심 기전이다. 작은 개미의 장 속에 기생하는 더 작은 기생충이 어떻게 개미의 행동과 수명을 원하는 대로 조절할 수 있는지는 사실 지금까지 미스터리였는데, 이번 연구는 그 이유를 밝혔다는 점에서 의의가 있다. 물론 이유를 알아냈어도 여전히 놀라운 일임에는 틀림없다.
  • LG생활건강, 정밀 뷰티 솔루션 주력

    LG생활건강, 정밀 뷰티 솔루션 주력

    LG생활건강이 단순히 노화를 늦추는 것을 넘어 생애 전반의 건강한 피부를 지향하는 ‘피부 장수’(스킨 롱제비티) 연구에 속도를 내고 있다. 독자 소재 개발과 LG 인공지능(AI)연구원과의 협업을 통한 AI 기반 연구를 두 축으로 삼아, 타고난 개인별 특성과 연령대별 특징을 반영한 정밀 뷰티 솔루션 확보에 나선다는 전략이다. LG생활건강은 지난 5월 30일 서울 코엑스에서 열린 세계모발학회(WCHR)에서 여성형 탈모 관리 관련 연구 성과를 공개했다. 그동안 여성형 탈모는 남성형 탈모 치료에 사용되는 남성호르몬 억제제나 에스트로겐 요법이 부작용과 제한적 적용 범위로 한계를 보여온 가운데, 비타민A 유래 비스테로이드 물질로 여성호르몬 수용체 ‘ER알파’를 활성화해 모낭 활성과 모발 굵기 개선 효과를 임상적으로 확인했다. 기존 연구가 모유두세포에 집중됐다면, 이번 연구는 모낭 줄기세포까지 함께 겨냥할 가능성을 제시했다. 이 과정에서 약 42만개 후보 물질을 AI로 시뮬레이션해 지질대사와 유전자 발현 데이터를 통합 분석, 핵심 표적을 도출했다. 또 신규 소재 ‘람시딜’이 모발 퇴행을 유도하는 인자 DKK1의 발현을 억제해 모낭 환경을 개선한다는 연구 결과도 함께 발표했다. AI 분석 덕분에 통상 22개월 이상 걸리던 후보물질 탐색 기간을 하루 수준으로 단축했다고 회사 측은 설명했다. 앞서 LG생활건강은 김두리 한양대 화학과 교수 연구팀과 공동으로 자체 개발 성분 ‘NAD Power24™’의 피부 회복 메커니즘도 규명했다. 손상된 진피 섬유아세포에 이를 투여한 결과 피부 세포의 핵심 구성 요소인 미토콘드리아 연결성과 소포체·골지체 구조가 30분 만에 회복된 것을 확인했다. 아울러 세포 손상 발생 전 투여 시 손상 자체를 예방하는 효과도 확인됐다. 관련 논문은 국제 학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지’ 지난 2월호에 게재됐다. 강내규 LG생활건강 최고기술책임자(CTO)는 “글로벌 수준의 논문과 원천 기술 특허를 축적해 전 세계 고객들에게 차별화된 항노화 효능을 제공하겠다”고 밝혔다.
  • “항문에 손가락 넣는 검사 부담” 줄어드나…소변 냄새로 전립선암 찾는다

    “항문에 손가락 넣는 검사 부담” 줄어드나…소변 냄새로 전립선암 찾는다

    소변 냄새만으로 전립선암을 높은 정확도로 찾아내는 인공지능(AI) 기반 진단 기술이 최근 개발됐다. 통증을 동반하는 조직검사나 불편함을 호소하는 기존 검사 부담을 줄일 수 있는 새로운 비침습 진단법으로 주목받고 있다. 강남세브란스병원 비뇨의학과 구교철 교수와 이화여대 식품영양학과 박태현 교수 연구팀은 인간의 후각을 모방한 바이오센서와 AI를 결합한 전립선암 진단 플랫폼을 개발했다. 연구 결과는 국제학술지 ACS Biosensors에 게재됐다. 현재 전립선암 선별검사에는 전립선특이항원(PSA) 검사가 널리 활용된다. 필요에 따라 직장수지검사와 MRI, 조직검사 등이 함께 시행되지만, PSA 검사는 전립선비대증이나 전립선염 등 다른 질환에서도 수치가 높게 나타날 수 있어 불필요한 추가 검사로 이어지는 경우가 적지 않다. 직장수지검사는 의사가 직장을 통해 전립선을 촉진하는 검사로, 일부 환자는 심리적·신체적 부담을 호소하기도 한다. 연구팀은 탐지견이 환자의 소변 냄새만으로 전립선암을 높은 정확도로 구별했다는 기존 연구에서 착안했다. 먼저 전립선암 환자의 소변에서 공통적으로 나타나는 휘발성 유기화합물(VOC)을 분석한 뒤, 사람의 후각 수용체를 모방한 바이오 나노 센서에 적용했다. 소변 속 냄새 분자가 후각 수용체와 반응하면 형광 신호가 변화하고, AI가 이 신호를 분석해 전립선암 여부를 판별하는 방식이다. 연구는 전립선암 환자 40명과 정상 대조군 33명 등 총 73명을 대상으로 진행됐다. 연구팀은 총 290개의 소변 샘플을 활용해 교차 검증을 실시하며 AI 모델의 신뢰도를 높였다. 그 결과 전립선암 진단에 핵심적인 역할을 하는 후각 수용체 3종(OR2W1·OR51E1·OR51E2)을 확인했다. 이를 기반으로 개발한 머신러닝 모델의 정확도는 89%였으며, 진단 성능을 평가하는 AUC는 0.964를 기록해 전립선암 환자와 정상인을 높은 수준으로 구분하는 성능을 보였다. 특히 연구팀은 기존 PSA 검사만으로는 파악하기 어려웠던 암의 공격성을 나타내는 글리슨 점수와의 연관성도 확인해 향후 진단뿐 아니라 예후 예측에도 활용 가능성이 있을 것으로 기대했다. 구교철 교수는 “소변을 이용한 간편한 비침습적 검사만으로 전립선암 진단 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 대규모 임상 연구를 통해 실제 의료 현장에서 활용 가능한 진단 기술로 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다. 다만 이번 연구는 제한된 규모의 환자를 대상으로 수행된 만큼 실제 의료 현장에서 기존 검사를 대체하기 위해서는 추가 임상시험과 검증이 필요하다. 그럼에도 간단한 소변 검사만으로 전립선암을 조기에 선별할 수 있는 새로운 진단 기술의 가능성을 제시했다는 점에서 의미 있는 연구로 평가된다.
  • DGIST 권혁준 교수팀, 수만 가지 향 구별 전자코 발전 방향 제시

    DGIST 권혁준 교수팀, 수만 가지 향 구별 전자코 발전 방향 제시

    대구경북과학기술원(DGIST) 전기전자컴퓨터공학과 권혁준 교수팀이 금속-유기 골격체(MOF)를 활용해 사람 코처럼 냄새를 감지하고 인공지능(AI)으로 분석하는 인공 후각 시스템 기술 발전 방향을 제시했다. 권 교수팀은 MOF 소재 설계부터 센서 구현, AI 기반 냄새 패턴 인식까지 전자코 기술의 핵심 연구 흐름을 체계적으로 정리해 재료과학 분야 국제 학술지 ‘프로그레스 인 머티리얼즈 사이언스’에 발표했다. 전자코로 불리는 인공 후각 시스템은 여러 센서가 냄새 분자에 반응해 만들어낸 신호 패턴을 AI가 학습하고 분석하는 기술이다. 식품 위생, 환경오염 감시, 유해가스 탐지, 질병 진단 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 큰 것으로 평가받지만 기존 센서 소재로는 선택성, 반응 속도, 작동 조건 등에서 한계가 있었다. 연구팀은 이런 한계를 극복할 수 있는 핵심 소재로 MOF에 주목했다. MOF는 금속 이온과 유기물이 결합해 형성된 다공성 물질로, 미세한 구멍을 통해 냄새 분자를 효과적으로 흡착할 수 있다. 또한 구조와 화학적 성질을 목적에 맞게 설계할 수 있어, 상온·저전력 조건에서도 다양한 냄새를 민감하게 감지할 수 있는 차세대 센서 소재로 평가된다. 연구팀에 따르면 MOF 기반 전자코 기술은 세 부분으로 나눠 볼 수 있는데 MOF는 다공성과 골격 구조를 조절할 수 있는 기본 플랫폼이고 MOF-복합체와 MOF-유도체는 감도·안정성·선택성을 높여준다. 여기에 AI 기반 분석 기술을 접목하면 복잡한 냄새 신호를 보다 정확하게 분류하고 해석할 수 있게 된다. 권혁준 교수는 “MOF는 사람의 후각 수용체처럼 다양한 냄새에 서로 다른 반응을 보이도록 설계할 수 있는 무한한 소재 라이브러리를 제공한다”며 “MOF 기반 전자코가 향후 질병 진단 등 헬스케어, 공기질 및 산업 안전 모니터링, 스마트 농업, 자율주행·로봇의 화학 인지 기술 등으로 확장될 수 있을 것”이라고 설명했다.
  • 단 하루만 외로움 겪어도 뇌 변한다

    단 하루만 외로움 겪어도 뇌 변한다

    외로움과 고립, 고독은 혼재돼 사용되는 경우가 많지만 명백히 다른 개념이다. 외로움은 다른 사람과 함께 있을 때도 느낄 수 있는 주관적 감정 상태이며 고립은 상호 작용할 사람이 거의 없는 객관적 상태를 말한다. 고독은 자발적으로 선택한 혼자 있음 상태다. 한국뇌연구원 정서·인지질환 연구그룹, 강원대 생물공학전공 공동 연구팀은 단 하루의 사회적 고립만으로도 뇌를 변화시킨다고 6일 밝혔다. 연구팀에 따르면 짧은 시간의 사회적 고립만으로도 뇌 속 특정 세로토닌 수용체가 증가하고 이 변화가 사회적 대상에 대한 가치 판단을 바꿔 익숙한 개체를 더 선호하게 만든다. 이같은 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’에 실렸다. 외로움과 사회적 고립은 우울증, 불안장애 같은 다양한 정신질환의 주요 위험요인으로 알려져 있다. 그렇지만 짧은 기간의 고립이 사회적 의사결정에 어떤 영향을 미치고 그런 변화가 뇌에서 어떻게 발생하는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 생쥐를 24시간 동안 홀로 격리해 가둔 뒤 익숙한 개체와 새로운 개체를 동시에 만나게 했다. 보통 생쥐는 새로운 개체에 더 많은 관심을 보이지만 사회적으로 고립된 생쥐는 익숙한 개체에게 더 많이 접근하는 행동을 보였다. 연구팀은 사회적 고립이 단순히 사회성을 변화시키는 것이 아니라 사회적 대상의 가치를 평가하는 기준 자체를 변화시킬 수 있음을 의미한다고 설명했다. 사회적으로 고립된 생쥐의 뇌를 분석한 결과 외측고삐핵에서 세로토닌 수용체 중 하나인 ‘5-HT4R’ 발현이 정상 생쥐보다 2.5배 이상 증가한 것으로 확인됐다. 세로토닌은 감정과 기분 조절에 중요한 역할을 하는 신경전달물질이다. 또 사회적 고립 상태에서는 외측고삐핵으로 전달되는 세로토닌 신호가 줄었고 증가한 5-HT4R은 줄어든 세로토닌 신호를 보완하기 위한 뇌의 적응적 반응이라는 점을 밝혀냈다. 연구팀은 5-HT4R을 활성화하는 약물로 처리하고 살펴본 결과 사회적 고립으로 손상된 신경세포 간 연결 조절 기능이 회복되고 과도하게 증가한 신경세포의 흥분성도 정상 수준으로 회복되는 것으로 나타났다. 살아 있는 생쥐의 외측고삐핵에 동일한 약물을 투여하면 고립 이후 나타났던 익숙한 개체 선호 현상 역시 정상적인 사회적 선호 패턴으로 회복됐다. 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 우울증과 불안장애 등 사회적 고립과 관련된 질환의 새로운 치료 전략 개발에 도움을 줄 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 김정연 한국뇌연구원 박사는 “사람 역시 누구나 짧은 기간의 고립만으로도 사회적 관계를 바라보는 방식이 달라질 수 있다”며 “이번 연구가 외로움과 사회적 고립으로 인한 정신건강 문제를 이해하고 치료하는 데 새로운 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
  • 이미지스, 손 부위별 촉각 밀도 구현 가능한 AI 촉각센서 특허기술 확보

    이미지스, 손 부위별 촉각 밀도 구현 가능한 AI 촉각센서 특허기술 확보

    이미지스가 최근 등록한 ‘단일 층 기반 상호 정전용량 방식의 터치 감지 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 시스템’ 특허를 기반으로 AI 로봇손용 촉각센서 플랫폼 개발에 나선다고 밝혔다. 이번 특허는 단일 층에 배열된 다수의 센서 전극을 사용해 전극 간 상호 정전용량 변화를 검출하는 기술이다. 멀티플렉서(Multiplexer), 구동/감지(Tx/Rx) 레지스터, 뮥스(Mux) 컨트롤러를 통해 센서 전극의 역할을 구동 전극(Tx)과 감지 전극(Rx)으로 변경하도록 설계됐다. 이를 통해 센서 전극의 고정 배치를 탈피하고 상황에 따라 변동시킬 수 있으며, 감도와 해상도 조절이 가능하다. 회사는 해당 기술을 사람 손의 부위별 촉각 분포 특성을 적용하는 로봇손용 촉각센서 구현의 기반 기술로 활용한다. 사람의 손은 부위별로 촉각 수용체 밀도가 다르게 분포한다. 물체 파지와 질감 인식을 담당하는 손가락 끝은 촉각 수용체가 밀집돼 있으며, 손바닥과 손등은 상대적으로 낮은 밀도로 구성된다. 로봇손 역시 정밀 파지, 미끄럼 감지, 접촉 위치 판단, 압력 분포 인식을 위해 부위별 특성에 맞춘 센서 설계가 요구된다. 이미지스는 이 특허 기술을 활용해 손가락 끝에는 고밀도 센서 전극과 정밀 스캔 패턴을 적용하고, 손바닥 및 손등 부위에는 저전력·광역 감지 구조를 적용하는 차등형 촉각센서 개발을 진행할 계획이다. 또한 전극의 역할을 주기적으로 변경할 수 있는 구조적 특성을 활용해 상황별 감지 모드 전환도 가능하다. 예를 들어 물체 접근 단계에서는 근접(Proximity) 및 접촉 위치 감지 중심으로 동작하고, 물체를 집는 과정에서는 힘(Force)과 그립(Grip) 상태를 분석하며, 파지 이후에는 미끄럼과 압력 변화를 감지하는 고속 스캔 모드로 전환하는 방식이다. 회사는 여기에 AI 알고리즘을 접목해 단순한 터치 좌표 검출을 넘어 접촉 위치, 압력 변화, 그립 안정성, 미끄럼 발생 가능성 등을 종합적으로 분석하는 멀티모달 촉각센서 플랫폼으로 발전시킨다는 전략이다. 특히 손가락 끝, 중간 마디, 손바닥 등 각 부위에서 수집되는 데이터를 AI가 통합 분석함으로써 사람 손과 유사한 수준의 정교한 반응 구현을 목표로 하고 있다. 이미지스 관계자는 “이번 특허는 단일 층 구조를 기반으로 하면서도 상호 정전용량 방식의 장점을 활용할 수 있고, 전극의 역할과 감지 패턴을 유연하게 조정할 수 있다는 점에서 로봇손 촉각센서에 적합한 기반 기술”이라며 “향후 Force, Grip, Proximity, 온도 감지 기능과 AI 분석 기술을 결합해 전자·반도체 정밀 조립, 물류 피킹, 휴머노이드 로봇, 서비스 로봇 등 다양한 분야로 적용 범위를 확대할 계획”이라고 밝혔다. 한편 이미지스는 2010년 코스닥에 상장한 센서 및 반도체 설계 전문기업으로, 기존 터치 컨트롤러 및 센서 설계 역량을 바탕으로 로봇용 촉각센서와 AI 기반 감각 솔루션 개발을 추진하고 있다. 회사는 모바일·디스플레이 중심의 기존 사업 영역을 넘어 Physical AI 시대에 필요한 로봇 감각 솔루션 기업으로 사업을 확대해 나간다는 방침이다.
  • “이순실도 36kg 뺐다”…너도나도 다이어트 성공, 주의할 점은

    “이순실도 36kg 뺐다”…너도나도 다이어트 성공, 주의할 점은

    탈북민 출신 외식사업가 이순실(59)이 36㎏ 감량 후 몰라보게 달라진 모습을 공개했다. 14일 방송되는 KBS2 ‘사장님 귀는 당나귀 귀’에서는 날씬해진 이순실의 근황이 공개된다. 방송에서 이순실은 “원래 2XL를 입었는데 이제는 44반 스몰 사이즈를 입는다”고 밝혔다. 키 171㎝에 체중 59㎏이 됐다고 밝힌 그는 한층 또렷해진 턱선과 잘록한 허리를 자랑했다. 출연진들도 놀라움을 감추지 못했다. 전현무는 “진짜 많이 뺐다”고 감탄했고, 김숙은 “카메라가 잘못된 것 아니냐”고 말해 웃음을 자아냈다. 이순실은 방송을 통해 비만 치료제 위고비의 도움을 받아 36㎏ 감량한 사실을 공개한 바 있다. 허리둘레가 크게 줄고 목선이 또렷해진 모습으로 화제를 모았다. 최근 국내외에서 관심이 커지고 있는 위고비(성분명 세마글루타이드)는 GLP-1 수용체에 작용해 식욕을 억제하고 포만감을 높이는 비만 치료제다. 음식이 위에 머무는 시간을 늘려 자연스럽게 섭취량을 줄이는 방식으로 체중 감량을 돕는다. 임상시험에서는 식이조절과 운동을 병행할 경우 평균 체중의 약 15% 안팎을 감량하는 효과가 확인됐다. 반면 메스꺼움, 구토, 설사, 변비 등 위장관 증상이 흔하게 나타날 수 있으며, 드물게 담석증·담낭질환·췌장염 등이 발생할 수 있어 주의가 필요하다. 전문가들은 체중 감량 효과만 보고 비만 치료제를 무분별하게 사용하는 것은 경계해야 한다고 조언한다. 가장 주의해야 할 부분 중 하나는 근손실이다. 체중이 줄어들 때 지방뿐 아니라 근육도 함께 감소할 수 있어 충분한 단백질 섭취와 근력 운동을 병행해야 한다는 것이다. 실제 미국당뇨병학회(ADA) 등에 소개된 연구에서는 GLP-1 계열 비만 치료제를 사용할 경우 감량 체중의 약 20~40%가 근육 감소로 나타날 수 있는 것으로 보고됐다. 또 약물 사용을 중단하면 식욕 억제 효과가 사라지면서 체중이 다시 증가하는 이른바 ‘요요현상’이 나타날 수 있다. 영국 옥스퍼드대 연구팀이 비만 치료 환자 약 1만명의 데이터를 분석한 결과, 비만 치료제를 중단한 환자의 체중 증가 속도는 월평균 약 0.4㎏으로 식이조절과 운동만으로 감량했던 사람들보다 약 4배 빠른 것으로 나타났다. 전문가들은 비만 치료제를 ‘마법의 주사’가 아닌 장기적인 체중 관리 도구로 접근해야 한다고 강조한다. 대한비만학회는 “약물 치료와 함께 식습관 개선, 규칙적인 운동, 충분한 수면을 병행해야 체중 감량 효과를 오래 유지할 수 있다”며 “특히 감량보다 감량 후 유지가 더 중요하다”고 조언했다. 이어 “갑작스러운 심한 복통이나 지속적인 구토, 황달 등의 증상이 나타날 경우 췌장염이나 담낭질환 가능성이 있는 만큼 즉시 진료를 받아야 한다”고 덧붙였다.
  • 비만·당뇨 동시에 잡는 신약 나왔다…레타트루타이드 3상 결과 공개 [와우! 과학]

    비만·당뇨 동시에 잡는 신약 나왔다…레타트루타이드 3상 결과 공개 [와우! 과학]

    위고비 같은 ‘GLP-1’(글루카곤 유사 펩타이드-1) 계열 약물은 본래 당뇨약으로 개발됐으나 체중 감량 효과가 더 크다는 사실이 밝혀지면서 현재는 비만 치료제로 더 많이 사용되고 있다. 물론 당뇨 약물로도 여전히 사용 중이지만, 기존 GLP-1 약물은 당뇨 환자에게 사용하면 체중 감량 효과가 다소 낮고 혈당 조절 능력도 뛰어나지 않다는 한계가 있다. 이런 점은 GLP-1과 GIP(포도당 의존성 인슐린 분비 자극 폴리펩타이드)를 동시에 목표로 삼은 비만약 ‘마운자로’도 마찬가지다. 이 한계를 극복하기 위해 미국 제약사 일라이 릴리는 1~2개가 아니라 세 가지 목표를 동시에 노리는 삼중 치료제 ‘레타트루타이드’(Retatrutide)를 개발했다. 레타트루타이드는 기존의 GLP-1 단일 작용 방식에서 벗어나 GIP와 글루카곤 수용체를 동시에 공략하는 삼중 작용 기전을 통해 체중 감량과 혈당 조절 효과를 극대화한다. 일라이 릴리는 현재 시판 중인 마운자로로 노보 노디스크의 ‘위고비’와 함께 비만 치료제 시장을 주도하고 있다. 레타트루타이드는 서로 다른 목표를 동시 공략하기 때문에 시너지 효과를 낼 수 있다. 우선 GLP-1은 뇌에 포만감을 전달하고 소화 속도를 늦춰 식욕을 억제한다. GIP는 GLP-1 사용 시 나타날 수 있는 메스꺼움과 구토 같은 부작용을 완화하는 완충제 역할을 하는 동시에 지방 세포의 대사를 돕는다. 마지막으로 글루카곤은 간의 지방 연소를 유도하고 체중 감소 시 자주 나타나는 기초 대사량 저하를 막아 체내 칼로리 소모를 늘리는 역할을 한다. 최근 미국, 멕시코, 인도에서 진행된 제2형 당뇨병 환자 대상의 3상 임상시험(TRANSCEND-T2D-1)에서 레타트루타이드는 기존 약물과 비교해 우월한 체중 감량 및 혈당 조절 능력을 보여줬다. 537명의 참가자를 대상으로 40주간 진행된 이번 시험에서 참가자의 약 90%가 당화혈색소(HbA1c) 수치를 7.0% 미만으로 낮췄으며, 그중 40%는 정상 범위인 5.7% 미만까지 도달했다. 이는 과거 GLP-1 단독 치료제에서는 아쉬웠던 혈당 조절 능력을 획기적으로 개선한 결과로 평가된다. 당뇨 환자에서 레타트루타이드 투여군은 용량에 따라 평균 11.5%에서 최대 15.3%의 체중을 감량했는데, 이는 위약군의 2.6% 감량과 비교할 때 매우 높은 수치다. 이어 40주까지 체중 감량이 계속 이어져 장기적으로 추가적인 체중 감량이 가능할 수 있다는 점을 보여줬다. 아울러 공복 혈당과 콜레스테롤, 혈압 등 주요 대사 지표도 함께 개선됐으며, 내장지방 감소를 의미하는 허리둘레 감소 효과도 관찰됐다. 특히 참가자의 64%가 혈당 수치 개선과 10% 이상의 체중 감량이라는 복합 목표를 동시에 달성하는 성과를 거뒀다. 안전성 측면에서도 긍정적인 결과가 나타났다. 심각한 저혈당 사례는 보고되지 않았으며, 메스꺼움이나 설사 같은 부작용은 대부분 경미하거나 중간 정도의 수준에 머물렀다. 이 연구 결과는 의학 저널 란셋(Lancet) 최신호에 실렸다. 이번 3상 임상 결과는 레타트루타이드가 비만을 동반한 제2형 당뇨 환자들에게 새로운 표준 치료제가 될 가능성을 시사한다. 다만 안전성과 효과를 좀 더 검증하기 위한 추가 연구는 필요할 것으로 보인다. 아울러 기존의 GLP-1 약물보다 높은 가격으로 출시될 경우 초기에는 보급이 더딜 가능성도 예상된다. 전 세계 수많은 당뇨 환자들에게 실질적 도움이 되려면 경제적인 문제 역시 주의 깊게 들여다봐야 할 것이다.
  • 경남도 정부합동평가 ‘역대 최고’…정량·정성 모두 우수

    경남도 정부합동평가 ‘역대 최고’…정량·정성 모두 우수

    경남도가 행정안전부 주관 ‘2026년 지방자치단체 합동평가’에서 정부합동평가 도입 이후 처음으로 정량평가 목표 달성도 100%를 기록하는 등 역대 최고 수준의 성과를 거뒀다. 도는 이번 평가에서 정량평가 96개 전 지표의 목표를 모두 달성해 목표 달성도 100%를 기록했다고 11일 밝혔다. 지난해 목표 달성도 98.9%보다 1.1%포인트 상승한 수치로, 전국 평균인 96.52%를 3.48%포인트 웃돈다. 정부합동평가는 국가위임사무와 국가보조사업, 주요 국정 시책 추진 성과 등을 종합적으로 평가하는 정부 차원의 유일한 지방자치단체 종합평가다. 이번 평가는 현 정부 출범 이후 처음 시행한 평가로 민선 8기 도정 성과를 종합적으로 확인하는 의미를 갖는다. 도는 정량평가에서 전남과 함께 전국 광역도 가운데 유일하게 목표 달성도 100%를 기록하며 도 부문 1위에 올랐다. 이는 정부합동평가가 절대평가 방식으로 전환된 이후 처음 달성한 기록이다. 정성평가에서도 역대 최다인 9건의 우수사례가 선정돼 경기(11건)에 이어 전국 광역도 중 2위를 차지했다. 국민이 직접 참여하는 국민평가 부문에서도 ‘지역 응급환자 이송·수용체계 개선 활동’ 사례가 우수사례로 선정됐다. 정성평가 달성도 100%(우수지자체 3곳 중 1곳 선정), 정성평가 우수사례 9건 선정(우수지자체 3곳 중 1곳 선정), 국민평가 우수사례 1건 선정(전국 광역도 중 4곳만 1건씩 선정)이 이번 평가에서 경남도가 거둔 성적이다. 대표 우수사례로는 ‘거리는 멀어도 생명은 가깝게, 경남형 응급실 경광등이 살린 골든타임’이 꼽혔다. 앞서 경남도는 지난해 6월 도내 모든 응급의료기관(35곳)에 119구급스마트시스템과 연계되는 ‘경광등 알림시스템’을 구축한 바 있다. 그 결과 도내 응급의료기관의 119구급스마트시스템 응답률은 기존 33.5%(설치 전, 4~5월 평균)에서 66.5%(설치 후, 7~8월 평균)으로 향상됐다. 응급환자 이송·수용 체계를 개선한 해당 사례는 전문가 평가인 정성평가와 국민평가에서 동시에 우수사례로 선정됐다. 이와 함께 지역사회 청소년 참여, 자전거 이용 활성화, 옥외광고물 정비·활용, 시민 참여형 보훈문화 행사, 임신·출산 지원 강화, 지역·필수의료 강화, 탄소중립 녹색성장, 자치경찰 주요 시책 추진 등 총 9개 사례가 정성평가 우수사례로 선정됐다. 도는 이번 평가를 위해 월별 실적 관리와 추진상황 점검, 대책보고회, 역량강화 교육, 전문가 컨설팅 등을 추진했다. 또 시군 합동평가와 찾아가는 컨설팅을 통해 도와 시군 간 협업체계를 강화해왔다. 김기영 경남도 기획조정실장은 “정부합동평가 정량·정성·국민평가 전 분야에서 우수지자체로 선정된 것은 도정 사상 처음”이라며 “도와 시군, 전 공직자가 한마음으로 노력한 결과”라고 밝혔다. 이어 “민선 8기를 마무리하는 시점에 현 정부 출범 이후 처음 실시된 정부합동평가에서 우수지자체로 선정된 것은 더욱 뜻깊다”며 “앞으로도 도민이 정책 효과를 직접 체감할 수 있도록 현장 중심 행정을 강화하겠다”고 덧붙였다.
  • 위고비는 성욕을 높일까, 낮출까?…“성격 변화 유발” 과학적 입증 [라이프+]

    위고비는 성욕을 높일까, 낮출까?…“성격 변화 유발” 과학적 입증 [라이프+]

    전 세계 수천만 명이 사용하는 오젬픽 등 ‘GLP-1’ 계열 약물이 식욕뿐 아니라 뇌의 신경 회로를 바꾸고 성욕과 성격 등에 영향을 미친다는 주장이 제기됐다. 워싱턴포스트의 28일(현지시간) 보도에 따르면 비만·당뇨 치료제로 출발한 GLP-1 계열 약물은 식욕과 혈당, 체중을 조절하는 대사 관련 약물로 이해됐지만 최근 연구에서는 뇌에도 영향을 미칠 가능성이 제기됐다. GLP-1 계열에는 수십 년간 연구돼온 당뇨약과 세마글루타이드 성분의 오젬픽·위고비, 티르제파타이드 성분의 마운자로·젭바운드가 포함된다. 미국 콜로라도대 앤슈츠 메디컬 캠퍼스의 앨리슨 샤피로 교수 연구진은 난소 관련 호르몬 질환을 가진 청소년·젊은 여성 13명을 대상으로 GLP-1 약물 투여 후 뇌 스캔을 실시했다. 그 결과 불과 몇 개월 만에 ‘현저성 네트워크’(salience network)가 크게 늘어난 것을 확인했다. 현저성 네트워크는 무엇에 주의를 집중할지 가려내는 뇌 신경망을 의미한다. 현저성 네트워크의 눈에 띄는 증가는 집중력 향상과 환경 변화에 대한 빠른 대응을 의미하기도 하지만, 과도한 경계와 불안, 통증이나 신체 감각에 대한 과민성을 의미하기도 한다. 샤피로 교수는 “GLP-1의 이러한 효과를 예상하지 못했고 그 의미도 정확히 파악되지 않은 상태”라고 밝혔다. 현재 과학자들은 GLP-1 약물의 효과가 중독·인지·신경 퇴행부터 동기·쾌락에 이르기까지 광범위하게 영향을 미치는 것으로 보지만, 정작 뇌에서 어떤 프로세스를 통해 작용하는지는 규명하지 못하고 있다. 더불어 GLP-1 수용체가 위장뿐 아니라 심장과 뇌 깊숙한 곳에 존재하는 것은 확인했지만, 해당 물질이 직접 뇌에 작용하는지 아니면 염증 감소·대사 개선·신체 스트레스 완화 등을 통해 간접적으로 영향을 주는지도 규명되지 않았다. 다만 현재까지는 해당 약물이 고활성 면역세포를 진정시켜 뇌 염증과 인지 저하를 늦추거나, 뇌세포가 더 효율적으로 기능하도록 직접 돕는다는 연구들이 나오고 있다. 술·성욕·쾌락 잠재울 수 있다GLP-1의 부정적 영향도 꾸준히 보고되고 있다. 일부 복용자는 브레인 포그(Brain Fog)로 불리는 상태, 즉 집중이 잘되지 않고 생각이 느려지며 여러 일을 동시에 처리하기 어렵고 멍한 느낌을 호소하기도 한다. 더 나아가 일각에서는 감정이 밋밋해지고 쾌락과 동기가 줄어들며 성욕이 떨어졌다는 부작용을 호소하기도 한다. 미국 국립약물남용연구소(NIDA)의 로렌초 레지오 박사는 2013년 스웨덴 동물실험에서 GLP-1 유사 약물을 투여한 설치류가 술을 덜 마신다는 결과를 확인했다. GLP-1 약물이 도파민 기반 보상회로를 약화해 갈망을 줄인다는 것이다. 이에 따라 과학자들은 GLP-1과 알코올 사용 장애, 니코틴 의존, 오피오이드·코카인 사용 장애, 도박중독, 폭식장애의 연관성을 밝히는 연구로 확대했다. 레지오 박사는 워싱턴포스트에 “GLP-1로 인해 갈망이 줄어드는 과정에서 식사와 성욕 등 기본 욕구와 행동도 영향을 받을 수 있다는 우려가 있다”면서 “매우 흥미롭지만 작동 원리는 완전히 이해하지 못한다”고 밝혔다. 다만 미국 식품의약국(FDA)은 안전성 자료를 거듭 검토한 끝에 이를 광범위한 문제로 결론 내리지는 않은 것으로 알려졌다. GLP-1이 우울증부터 알츠하이머·파킨슨병도 치료?현재 과학자들은 GLP-1이 불안과 강박, 우울감을 덜어준다는 환자들의 증언을 토대로 정신건강에 미치는 영향에도 주목하고 있다. GLP-1 연구의 개척자인 대니얼 드러커 토론토대 교수는 “혈당 때문에 약을 먹었는데 훨씬 행복해졌다거나, 한 번 먹고 브레인 포그가 걷혔다는 사례가 넘쳐난다”고 전했다. 더불어 알츠하이머와 파킨슨병에 미치는 영향에 대해서도 여러 후속 연구가 진행되고 있다. 현재 GLP-1이 정신·신경 질환 치료제로 정식 승인된 사례는 없다. 다만 과학자들은 GLP-1 약물이 체중과 식욕을 조절하는 수준을 넘어 뇌 신경회로를 변화시킬 수 있다는 초기 증거가 나타났다는 사실만은 틀림이 없다고 강조한다.
  • 붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    붙여서 혈압 조절…혈압 낮추는 임플란트 장치 등장 [핵잼 사이언스]

    고혈압은 전 세계적으로 가장 흔한 만성 질환이다. 국내에서는 성인 3명 중 1명이 앓고 있으며 미국 성인 역시 절반에 가까운 비율을 차지할 만큼 흔하다. 고혈압 자체는 별 증상이 없지만, 제대로 치료하지 않고 방치할 경우 심근경색이나 뇌졸중, 만성 신부전 등 각종 질환의 위험도가 높아질 수 있어 적절한 치료가 필수적이다. 고혈압은 약물 치료에 비교적 잘 반응하는 질환으로 적절한 약물 치료와 생활 습관 교정, 체중 조절, 운동을 통해 대부분 목표 혈압에 도달할 수 있다. 하지만 일부 환자는 3가지 이상의 약물 치료에도 목표 혈압(수축기 140㎜Hg, 이완기 90㎜Hg 이하)에 도달하지 못하는 난치성 고혈압 환자다. 난치성 고혈압 환자는 전체 고혈압 환자의 10% 정도로 국내 20세 이상 성인 고혈압 인구 약 1300만명 중 약 130만~190만명이 해당하는 것으로 추산된다. 뒤집어 말하면 90% 정도는 목표 혈압에 도달한다는 의미이기도 하지만, 워낙 고혈압 환자가 많다 보니 3가지 이상 약물 치료에도 목표 도달에 실패하는 난치성 고혈압 정복이 새로운 과제로 떠오르고 있다. 펜실베이니아 주립대 타오 저우 교수 연구팀은 최근 약물 치료에 반응하지 않는 난치성 고혈압을 위한 새로운 대안으로 경동맥동에 부착해 혈압을 조절하는 접착식 3D 프린팅 생체 전자 장치 ‘캐로플렉스’ (CaroFlex)를 개발했다. 캐로플렉스는 인체 조직과 유사한 부드럽고 신축성 있는 하이드로겔 소재로 제작된 3D 프린팅 생체 전자 장치다. 이 장치의 작동 원리는 ‘혈압 반사’(baroreflex) 메커니즘에 기반한다. 동맥에는 혈압 변화를 감지하는 감각 기관인 혈압 수용체가 존재하며, 특히 경동맥이 갈라지는 부위인 경동맥동(carotid sinus)에 이런 수용체가 밀집돼 있다. 캐로플렉스는 이 수용체에 전기적 자극을 가해 혈관을 이완시키고 혈압을 낮춘다. 기존 장치와 비교해 캐로플렉스의 장점은 접착성 하이드로겔 층을 통해 봉합 없이도 생체 조직에 안전하게 부착될 수 있으며, 기존 크기보다 두 배 이상 신장될 수 있는 유연성을 갖춰 혈관의 동적인 움직임에도 밀착 상태를 유지한다는 것이다. 덕분에 수축과 이완을 반복하는 큰 혈관에서 주변 조직에 문제를 일으키지 않고 밀착해서 기능을 수행할 수 있다. 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서 캐로플렉스는 약물 치료 없이도 평균 15% 정도 혈압을 낮추는데 성공했다. 또한 이식 후 2주가 지난 시점에서도 주변 조직에 손상이나 면역 반응 없이 깨끗하게 통합된 것이 확인됐다. 다만 인체 내 주요 혈관을 다루는 만큼 사람을 대상으로 한 임상 실험을 위해서는 신중한 접근과 검증이 필요할 것으로 보인다. 저우 교수는 “이번 연구는 3D 프린팅 기술을 통해 생체 전자 장치를 효율적으로 설계하고 제작할 수 있는 경로를 제시했으며, 향후 임상 시험을 통해 난치성 고혈압 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 기대했다. 이 연구 결과는 학술지 ‘Device’에 게재됐다.
  • 너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    너무 긴장해서 시험 망쳤다? 일리 있었다…이유 알고보니 [달콤한 사이언스]

    대학 수학능력시험 같은 큰 시험이나 중요한 면접을 앞두고 지나치게 긴장을 하다 보면 실전에서 실력을 발휘하지 못하고 망치는 경우가 많다. 짧은 시간에 강력한 스트레스를 받게 되면 머릿속이 하얗게 되는 경험은 누구나 한 번쯤 겪었을 것이다. 독일 함부르크대 인지심리학과, 미국 텍사스 오스틴대 신경과학과, 심리학과, 학습·기억 연구 센터, 네덜란드 라드바우드대 의학 신경과학과, 뇌·인지·행동 연구소 공동 연구팀은 급성 스트레스가 기억에 기반한 추론 능력을 떨어뜨린다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 5월 22일 자에 실렸다. 인간의 뇌는 매일 기억 통합이라는 과정을 거친다. 기억 통합은 뇌가 새로운 경험이나 정보를 기존에 가지고 있던 기억, 지식과 유기적으로 연결해 하나의 완전한 장기 기억으로 재구성하는 과정이다. 기억 통합은 연결과 추론 두 단계로 이뤄진다. 예를 들어 친구가 연한 파란색 베스파 스쿠터를 새로 샀다고 보여줬는데 학교 도서관 앞에서 똑같은 스쿠터가 세워져 있는 것을 보면 그 친구가 안에서 공부하고 있을 것이라고 추론할 수 있다. 앞선 연구들에서는 이런 기억 통합이 해마에서 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다. 기억에 관여하는 뇌 영역은 스트레스 매개물질에 민감하게 반응하는 수용체가 풍부하다. 연구팀은 심리사회적 급성 스트레스가 기억 통합 과정에 어떤 영향을 미치는지 남녀 121명을 대상으로 이틀 동안 실험했다. 첫날은 이미지 쌍을 관찰해 A-B 연합 기억을 형성했다. 스쿠터 사례로 보면 이 단계는 친구와 연한 파란색 스쿠터를 연결해 기억하는 과정이다. 첫날과 둘째 날 사이에 참가자들은 스트레스 유발 검사를 받은 뒤 둘째 날에는 B-C 이미지 연합쌍을 학습했다. 연한 파란색 스쿠터가 대학 도서관 앞에 세워져 있는 것을 보는 단계라고 할 수 있다. 연구팀은 참가자들이 스쿠터를 보고 친구가 도서관에 있을 것이라고 추론하는 단계에 해당하는 A-C 이미지 쌍을 볼 때 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 해마의 활성화 양상을 관찰했다. 그 결과, 스트레스를 강하게 받은 참가자들은 A-B 기억과 B-C 기억을 잘 연결하지 못하는 것으로 나타났다. 이 때문에 스트레스를 받은 사람들은 A-C로 이어지는 추론도 약한 것으로 확인됐다. 급성 스트레스를 받은 사람은 ‘친구가 연한 파란색 스쿠터를 갖고 있다’는 지식과 ‘바깥에 똑같은 스쿠터가 세워져 있으니 친구가 도서관 안에 있을 것’이라는 추론 사이의 연결이 끊어졌다는 의미다. 연구를 이끈 라르스 슈바베 함부르크대 교수는 “이번 연구 결과는 급성 스트레스가 해마의 기억 연결 기능을 교란해 뇌가 별개의 사건들 사이에 연관성을 구축하고 결론을 도출하는 핵심적인 기억 통합 과정을 방해한다는 사실을 확인했다는 데 의미가 있다”며 “이번 연구는 교육, 법률, 임상 현장에 다양하고 광범위하게 활용될 것으로 기대된다”고 설명했다.
  • “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.
  • 살 빼려고 맞았는데 뜻밖의 효과…“위고비·마운자로, 암 억제 가능성” [라이프]

    살 빼려고 맞았는데 뜻밖의 효과…“위고비·마운자로, 암 억제 가능성” [라이프]

    비만 치료 주사로 알려진 GLP-1 계열 약물이 일부 암의 진행 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 나오면서 의료계 관심이 커지고 있다. 21일(현지시간) 데일리메일, 피플 등 외신에 따르면 미국 클리블랜드 클리닉 연구진은 오젬픽·위고비·마운자로 등 GLP-1 계열 약물을 사용한 암 환자들이 일부 암에서 전이 및 진행 위험이 낮은 것으로 나타났다고 발표했다. GLP-1 계열 약물은 제2형 당뇨병 치료제로 개발됐으나 체중 감소 효과가 확인되며 비만 치료제로도 쓰이고 있다. 연구진은 암세포들이 자라고 신체 다른 부분으로 퍼지기 위한 자원으로 사용되는 종양 주변 염증과 지방을 줄임으로써 약물이 작용한 것이라고 분석했다. 연구에는 암 초기 단계 환자 1만 2112명이 포함됐으며, 이들은 GLP-1 약물을 사용하거나 다른 당뇨병 약을 복용하고 있었다. 연구 결과 GLP-1 약물을 사용한 폐암, 유방암, 대장암 및 간암 환자는 글립틴 약물을 복용한 환자에 비해 4기 암으로 진행될 확률이 38%에서 50%까지 낮았다. 전립선암, 췌장암, 신장암에 대한 효과는 통계적으로 유의미하지 않았다. 다만 암 환자는 전문의의 복용 지시 없이 GLP-1 약물을 사용하는 데 주의가 필요하다. 해당 약물이 체내에서 다른 약물의 흡수 속도를 늦추고 효과를 감소시킬 수 있기 때문이다. 앞서 이스라엘 연구진이 비만 및 당뇨 환자 6300여명을 추적 관찰한 또 다른 연구에서는 GLP-1 약물을 사용한 그룹이 비만 관련 암 발생 위험이 41% 낮았다는 결과도 나왔다. 미국 연구팀이 17만명 이상을 분석한 연구에서도 GLP-1 사용자는 대장암·직장암 등 비만 관련 암 발생 위험이 더 낮은 것으로 나타났다. 특히 여성 환자에서 암 위험 감소 효과가 상대적으로 뚜렷했다. 다만 아직은 대부분 관찰 연구에 불과해 “약물이 실제로 암을 예방한다”고 단정할 단계는 아니라는 지적도 나온다. 무작위 임상시험이 아닌 만큼 체중 감량 자체의 영향인지, 약물의 직접 효과인지 명확히 구분하기 어렵다는 것이다. 전문가들은 GLP-1 약물이 체중 감소뿐 아니라 염증 감소, 혈당 조절 개선 등을 통해 암 위험에 영향을 줄 가능성을 제기하고 있다. 일부 암세포에 존재하는 GLP-1 수용체가 직접적인 역할을 할 가능성에 대해서도 연구가 진행되고 있다.
  • “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    “오늘 어쩐지 고기 먹고 싶은데” 과학적 근거 찾았다 [달콤한 사이언스]

    자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.
  • ‘年 수억명 감염’ 모기 100% 차단 효과…향수로 유명한 ‘이 오일’

    ‘年 수억명 감염’ 모기 100% 차단 효과…향수로 유명한 ‘이 오일’

    기후 변화로 모기의 활동 시기가 길어지고 해외 유입 감염병에 대한 우려가 커지는 가운데 향수 원료로 익숙한 천연 성분이 강력한 모기 기피제로 활용될 수 있다는 연구가 나와 주목받고 있다. 인체 유해성 논란이 있는 합성 화학물질을 대체할 새로운 대안이 될 수 있을지 관심이 쏠린다. 이집트숲모기는 뎅기열, 지카 바이러스, 황열 등을 옮기는 악명 높은 질병 매개체다. 전 세계적으로 이 모기를 통해 감염되는 환자 수는 연간 수억명에 달한다. 현재 우리나라는 이집트숲모기의 정착이 확인되지 않았으나, 선박이나 항공기를 통한 유입 시도가 지속적으로 보고되고 있다. 특히 최근 제주도와 남해안 지역이 아열대 기후 특성을 띠기 시작하면서 토착화 가능성도 완전히 배제할 수 없다. 현재 가장 널리 쓰이는 모기 기피제 성분은 디에틸톨루아미드(DEET)다. 피부 표면에 증기막을 형성해 모기의 후각 수용체를 교란하는 방식이지만, 고농도 사용 시 신경계 부작용을 일으킬 수 있어 어린이 사용 등에 엄격한 제한이 따른다. 이에 브라질 아마파 연방대학교 연구진은 최근 미국화학회(ACS) 학술지 ‘ACS 오메가(Omega)’에 게재한 논문을 통해 파출리 에센셜 오일의 강력한 모기 기피 효과를 공개했다. 연구진은 향수의 고착제로 자주 쓰이는 파출리 오일을 원료로 크림을 제작해 실험을 진행했다. 실험은 24시간 동안 먹이를 주지 않아 굶주린 이집트숲모기 50마리가 든 용기에 파출리 오일 크림(200㏙ 농도 10㎖)을 바른 자원자의 팔을 넣고 3시간 동안 관찰했다. 실험 결과 파출리 오일 크림은 180분 내내 모기가 피부에 앉거나 피를 빠는 것을 100% 차단했다. 컴퓨터 모델링 분석 결과, 오일 속의 ‘알파-구아이엔’과 ‘베타-에레멘’ 성분이 기존 합성 성분인 DEET와 대등하거나 오히려 더 강력하게 모기의 후각 수용체와 결합하는 것으로 나타났다. 또 해당 크림은 90일간의 고온 및 직사광선 노출, 실온, 냉장 테스트에서도 변질되지 않는 뛰어난 안정성을 보였다. 그동안 천연 기피제는 인체에는 무해하나 효과 지속 시간이 짧다는 것이 단점으로 지적돼 왔다. 연구팀은 “이번 연구 결과는 천연 기피제가 합성 물질보다 효과가 떨어진다는 통념을 정면으로 반박한다”고 설명했다. 다만 연구진은 실제 상용화를 위해서는 인체 독성 및 효과 지속성에 대한 추가 임상 연구가 필요하다고 덧붙였다. 전문가들은 한반도의 아열대화로 인해 흰줄숲모기 등 국내 서식종에 의한 자생적 뎅기열 발생 위험도 커지고 있는 만큼 인체에 안전하면서도 강력한 기피제 개발이 중요한 과제가 될 것이라고 분석했다.
  • “신동 맞아?”…은혁·이특과 비슷해진 몸매, 비결은 ‘위고비’

    “신동 맞아?”…은혁·이특과 비슷해진 몸매, 비결은 ‘위고비’

    그룹 슈퍼주니어 멤버 신동(40)이 확 달라진 모습으로 공식 석상에 등장해 화제를 모으고 있다. 날렵해진 턱선과 슬림한 체형에 “신동인 줄 몰라봤다”는 반응까지 쏟아졌다. 지난 11일 서울 강남구 코엑스 메가박스에서 열린 영화 ‘마이클’ VIP 시사회에는 신동을 비롯해 은혁, 이특이 참석했다. 이날 포토월에 선 신동은 과거의 통통한 이미지 대신 한층 날렵해진 얼굴선과 몸매를 드러내 시선을 집중시켰다. 특히 마른 체형으로 알려진 은혁, 이특과 나란히 서도 크게 차이가 느껴지지 않는 모습이었다. 온라인에서는 “정말 많이 뺐다” “턱선이 완전히 살아났다” “신동 맞냐” 등의 반응이 이어졌다. 신동은 그동안 방송과 인스타그램을 통해 체중 감량 과정을 꾸준히 공개해왔다. 지난해 한 예능 프로그램에서는 세 자릿수였던 몸무게를 두 자릿수까지 줄였다고 밝혔고, 같은 해 7월에는 비만 치료제 ‘위고비’를 투약 중이라고 직접 언급해 화제를 모았다. 최근 국내외에서 관심이 커지고 있는 위고비는 덴마크 제약사 노보 노디스크가 개발한 비만 치료제다. 주요 성분은 세마글루타이드로, GLP-1(글루카곤 유사 펩타이드-1) 수용체에 작용해 식욕을 억제하고 포만감을 오래 유지하도록 돕는다. 음식이 위에 머무는 시간을 늘려 자연스럽게 섭취량을 줄이는 방식이다. 국내에서는 체질량지수(BMI)가 30kg/㎡ 이상이거나, BMI 27kg/㎡ 이상이면서 고혈압·당뇨병·고지혈증 등 동반 질환이 있을 경우 의료진 판단 아래 처방받을 수 있다. 다만 강력한 체중 감량 효과만큼 부작용 우려도 적지 않다. 메스꺼움, 구토, 설사, 변비, 소화불량 같은 위장관 증상이 흔하게 보고되며, 드물게 담석증·담낭염·췌장염 등이 발생할 수 있다. 일부 사용자들은 피로감이나 우울감, 두통 등을 호소하기도 한다. 특히 약물을 중단한 뒤 체중이 빠르게 다시 증가하는 ‘요요 현상’은 대표적인 문제로 꼽힌다. 약물로 억제됐던 식욕이 되살아나는 데다, 감량 과정에서 근육량까지 줄어들 경우 기초대사량이 떨어져 이전보다 살이 더 쉽게 찔 수 있기 때문이다. 실제 영국 옥스퍼드대 연구팀이 비만 치료 환자 약 1만명의 데이터를 분석한 결과, 비만 치료제를 중단한 환자들의 체중 증가 속도는 월평균 0.4㎏ 수준으로 나타났다. 이는 식이조절과 운동만으로 감량했던 사람들보다 약 4배 빠른 수준이었다. 반면 최근에는 위고비가 경쟁 비만 치료제보다 근육 손실이 상대적으로 적다는 연구 결과도 나왔다. 미국 데이터 분석 기업 엔퍼런스가 비만 치료제 처방 환자 8000여 명의 데이터를 분석한 결과, 위고비(세마글루타이드) 사용군은 마운자로(터제파타이드) 사용군보다 제지방 감소율이 낮게 나타났다. 체중 감량 효과는 마운자로가 더 컸지만, 근손실 위험 역시 상대적으로 높게 나타났다는 의미다. 또 다른 연구에서는 위고비 투여 환자들의 내장지방 감소와 함께 악력·기초대사량 지표가 개선된 것으로 나타났다. 연구진은 단순 체중 감소를 넘어 신체 기능 측면에서도 긍정적 변화가 확인됐다고 설명했다. 전문가들은 비만 치료제만으로 체중을 관리하려 하기보다 식습관 개선과 운동을 병행해야 한다고 조언한다. 특히 감량 과정에서는 단백질 섭취와 근력 운동을 함께 해야 근손실을 줄일 수 있으며, 약물 중단 시에도 의료진과 상담하며 용량을 단계적으로 줄이는 것이 중요하다고 강조한다.
  • “뇌도, 신경 세포도 필요 없다” 혼자서 학습하고 기억하는 단세포 생물의 비결 [와우! 과학]

    “뇌도, 신경 세포도 필요 없다” 혼자서 학습하고 기억하는 단세포 생물의 비결 [와우! 과학]

    인간은 스스로에 호모 사피엔스라는 종명을 붙였다. 슬기로운 사람이라는 뜻인데, 크고 뛰어난 뇌에 대한 자부심이 느껴지는 단어다. 다른 모든 지구상 고등 생명체를 넘어서는 인간 특유의 정교한 인지 능력은 인간을 다른 동물과 차별화하는 결정적인 요소다. 하지만 과학자들은 이미 한 세기 전부터 단순한 뇌를 지닌 초파리나 심지어 뇌가 없는 해파리마저도 놀라운 수준의 학습과 기억 능력을 갖추고 있다는 사실에 주목해 왔다. 최근 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 월리스 마셜 교수는 뇌는 물론 신경세포도 없는 단세포 생물도 탁월한 기억력과 학습 능력이 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구의 주인공은 ‘스텐터(Stentor)’라고 불리는 단세포 섬모충류다. 스텐터는 트럼펫 모양의 단세포 생물로 주로 민물에 서식한다. 단세포 생물치고는 꽤 거대한 크기인 2mm까지 성장할 수 있어 육안으로도 관찰할 수 있다. 그리고 놀라운 재생 능력과 복잡한 행동 양식을 보여 세포 연구의 모델로 많이 사용된 생물이기도 하다. 연구팀은 스텐터가 외부 자극에 어떻게 적응하고 기억을 저장하는지 규명하기 위해, 페트리 접시에 담긴 스텐터를 1분에 한 번씩 물리적으로 흔드는 장치를 이용해 실험을 진행했다. 반복적인 충격이 가해지자 스텐터는 점차 꼬리를 집어넣는 방어 행동을 멈추었는데, 이는 자극이 해롭지 않다고 판단하여 반응을 줄이는 ‘습관화(habituation)’라는 학습 현상이 나타났음을 의미한다. 그런데 연구팀의 발견 중 가장 놀라운 점은 학습 능력 자체가 아니라 이 학습 과정이 기존의 상식을 뒤집는 방식으로 진행된다는 점이다. 통상적으로 동물의 뇌세포가 학습할 때는 새로운 단백질을 생성하여 정보를 저장한다고 알려져 있다. 그러나 연구팀이 단백질 합성을 저해하는 약물을 투여했음에도 불구하고, 스텐터는 오히려 외부 방해 요소를 무시하는 법을 더 빠르게 학습했다. 이는 스텐터가 새로운 단백질을 만드는 대신, 이미 세포 내에 존재하는 기존 단백질을 변형시키는 메커니즘을 통해 기억을 저장한다는 사실을 시사한다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 후속 연구를 진행했다. 연구팀은 전기 충격을 이용한 외부 자극이 가해지면 스텐터 세포 내로 칼슘 이온이 유입되며, 이는 ‘CaMKII’라는 효소를 활성화시킨다는 점을 확인했다. 활성화된 효소는 특정 단백질에 화학적 표지(인산화)를 추가하여 단백질의 성질을 변화시키는데, 이 과정이 반복됨에 따라 스텐터는 자극에 대한 반응성을 점차 줄여나갔다. 따라서 학습 내용을 저장하기 위해 새로운 단백질을 만들지 않아도 됐던 것이다. 단세포 생물이 이렇게 영리해진 이유는 생존에 유리하기 때문이다. 환경에 맞춰 에너지를 효율적으로 관리하고, 무해한 자극에는 무감각하게 대응하며 진짜 위험에만 집중하면 생존 확률을 높일 수 있다. 더욱 흥미로운 것은 이렇게 학습된 정보가 세포 분열을 통해 딸세포로 전달된다는 점이다. 생존에 유리한 경험이 유전적 수준에서 후손에게 계승되는 셈이다. 슬기로운 사람이라고 자부하는 인간도 흉내 낼 수 없는 단세포 생물만의 독특한 장점이다. 마지막으로 비록 스텐터와 인간의 구조는 판이하게 다르지만, 이번 연구는 두 존재 사이의 놀라운 분자적 유사성을 보여준다. 인간의 뉴런 역시 CaMKII를 사용하여 수용체의 민감도를 조절하는 방식을 취하고 있기 때문이다. 이는 학습이라는 고등 인지 기능이 뇌의 진화 훨씬 이전부터 존재해 온 근원적인 분자 시스템과 연관되어 있을 가능성을 시사한다. 뇌가 없는 단세포 생물조차 생존을 위해 어떻게든 학습의 방법을 찾아내는 자연의 경이로운 능력은, 복잡한 뇌를 가진 우리에게도 생명 본연의 가치와 끊임없는 탐구의 중요성을 다시금 일깨워 준다.
  • 불로장생 집착하는 푸틴, ‘노화 전쟁’ 시작…세계 최초 백신 나오나 [핫이슈]

    불로장생 집착하는 푸틴, ‘노화 전쟁’ 시작…세계 최초 백신 나오나 [핫이슈]

    러시아가 세계 최초로 ‘노화 방지 백신’ 출시를 위한 대규모 연구를 시작했다. 미국 뉴욕포스트 등 외신은 지난 2일 “젊음에 집착하는 블라디미르 푸틴 러시아 대통령이 지난주 과학자들에게 영원히 젊음을 유지하는 백신을 개발하라고 지시했다”고 보도했다. 보도에 따르면 인구 감소에 직면한 러시아 당국은 노화 방지 백신 개발을 포함하는 국가 보건 프로젝트에 2조 루블(약 40조 원)을 투입하기로 했다. 2024년 기준 미국 남성의 기대수명(평균적으로 사망하는 연령)은 76.5세인 반면 러시아 남성은 약 68세에 불과하다. 과거 영국 BBC는 “러시아 남성의 조기 사망률이 높은 가장 큰 원인은 술을 지나치게 많이 마시기 때문이라는 연구 결과가 있다”고 전한 바 있다. 이와 관련해 데니스 세키린스키 러 과학부 차관은 의료진 300명 이상과 보건 전문가가 참석한 회의에서 “현재 국내 연구진이 생물학적 노화와 관련된 세포 유발인자인 RAGE(최종 당화산물 수용체)를 표적으로 하는 유전자 치료법을 개발했다”고 밝혔다. 이어 “RAGE 수용체를 차단하면 노화를 효과적으로 멈추거나 적어도 진행 속도를 늦추는 것이 가능하다”면서 “해당 수용체를 차단하도록 특별히 설계된 ‘세계 최초의 노화 유전자 치료제’를 개발하는 것이 목표”라고 강조했다. RAGE란 우리 몸 세포 표면에 있는 수용체(신호를 받는 단백질)로, 최종 당화산물(AGEs)이라는 물질을 감지해 세포 안으로 염증과 스트레스 신호를 전달하는 역할을 한다. RAGE는 튀김이나 구이 등 고온 조리 식품이나 고혈당 상태에서 많이 생성되는 최종 당화산물(AGEs)이 몸에 쌓이면 이를 인식한 뒤 세포 내부에 위험 신호를 전달한다. 앞서 러시아는 RAGE(최종 당화산물 수용체) 관련 연구를 실험실 실험과 동물 모델을 이용해 진행해 왔지만 인체 대상 임상 시험은 진행된 적이 없다. 러시아 당국은 이르면 2028년 세계 최초로 해당 백신의 생산을 시작할 계획이다. 젊음에 집착하는 푸틴 대통령이번 프로젝트의 성공 여부는 예측하기 어려우나, 올해 73세인 푸틴 대통령은 평소 젊음, 건강, 영생 등에 큰 관심을 보여온 것으로 유명하다. 지난해 9월 푸틴 대통령이 중국 베이징에서 열린 열병식에서 시진핑 중국 국가주석과 나란히 걸으며 나눈 대화에서도 ‘영생’이 등장한 바 있다. 당시 로이터 통신에 따르면 시 주석과 푸틴 대통령, 김정은 북한 국무위원장 등 20여 개국 정상이 열병식을 지켜보기 위해 톈안먼 망루(성루)로 이동하던 중 푸틴 대통령이 무언가를 이야기했고 통역사가 이를 중국어로 “생명공학은 끊임없이 발전하고 있다”고 말하는 오디오가 생중계로 전달됐다. 뒤이은 말은 정확히 들리지 않았으나, 이후 푸틴 대통령의 통역사는 시 주석에게 “인간의 장기는 끊임없이 이식될 수 있다. 당신은 오래 살수록 젊어지고 심지어 불멸에 이를 수 있다”고 말했다. 이에 화면 밖에 있던 시 주석은 중국어로 “일각에서는 이번 세기에 인간이 150살까지 살 수 있을 것으로 예측한다”고 답변했다. “푸틴, 건강 위해 사슴 피로 목욕” 주장도이보다 앞선 지난 2022년에는 푸틴 대통령이 건강을 위해 ‘녹혈’(사슴의 피)을 복용했다는 주장도 나왔다. 우크라이나 침공 전쟁이 시작된 지 2개월 후인 2022년 4월 당시 러시아 탐사보도매체 프로엑트는 최근 몇 년간 건강 이상설에 시달려 온 푸틴 대통령이 사슴의 뿔을 자르면 나오는 사슴 피로 목욕을 하는 등 민간요법까지 활용했다고 주장했다. 프로엑트는 “푸틴 대통령은 2000년대 중반부터 사슴뿔에서 추출한 피로 욕조를 가득 채우고 목욕을 즐겼다”면서 “이러한 민간요법에는 알타이 지역에 사는 사슴이 활용됐다. 알타이 사슴의 뿔이 회춘이나 건강에 도움이 된다는 구체적인 증거는 없지만, 녹혈 목욕을 위해 알타이 지역에 자주 방문했다는 증언을 확보했다”고 전했다. 한편 푸틴 대통령은 오랫동안 건강 이상설에 시달려 왔으며 수년 동안 암 전문의를 항시 대동했다는 등의 소문이 무성했으나 단 한 번도 이를 공개석상에서 인정한 적은 없다.
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