댕구알버섯에서 유방암세포 억제물질이 발견됐다. 그러나 남성 성기능 개선 효과는 미약한 것으로 확인됐다.9일 산림청 국립산림과학원에 따르면 성균관대 약학대 김기현 교수팀과 공동연구를 통해 댕구알버섯에서 유방암세포의 생장을 억제하는 천연물질과 신규 스테롤 천연물질을 발견했다. 공동연구팀은 댕구알버섯의 천연물질로부터 에스트로겐 수용체 양성 유방암세포의 생존력이 감소하는 효능을 구명했다고 덧붙였다. 이 물질은 여성 호르몬인 에스트로겐과 반응해 생장하는 유형으로, 유방암세포 호르몬 치료시 활용도가 높을 것으로 분석됐다. 새로 발견한 신규 스테롤 천연물질은 비타민D 흡수에 도움을 주는 에르고스테롤 합성과 관련성이 높아 면역력 증진 효과가 기대된다. 댕구알버섯은 지름 20~30㎝ 크기로 공룡알처럼 하얗고 둥글다. 연구 결과는 미국 생약학회에서 출간하는 천연물화학분야 국제학술지인 ‘저널 오브 네츄얼 프로덕츠’ 83권 9호 표지논문으로 선정됐다. 연구팀은 또 남성 성기능 개선에 효과가 높다는 속설에 의해 고가에 거래되던 댕구알버섯의 효과 규명을 위한 연구 결과, 분리된 추출물의 성기능 개선 효능은 미약한 것으로 확인했다. 이 연구 결과는 한국균학회 학술지 ‘마이코바이오로지’ 48권에 발표됐다. 김만조 산림청 산림소득자원연구과장은 “신약 개발은 독성 평가 및 안전성 검증, 임상 시험이 필요해 특정 질병 치료에 대한 기대는 아직 섣부르다”면서 “암환자가 복용 희망시 전문의, 전문약사와 상의해 치료목적의 약과 혼용 시 부작용이 없도록 주의해야 한다”고 강조했다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

비만한 사람이나 당뇨 환자들은 골절상을 당하기 쉽기 때문에 조심해야 한다는 이야기를 많이 듣는다. 체내 염증이 쉽게 발생하고 일반인들이라면 가벼운 부상으로 지나갈 일도 비만환자나 당뇨환자들은 큰 부상으로 이어지기 쉽다. 국내 연구진이 당뇨나 비만 같은 대사질환에 동반하는 골질환의 단초를 발견했다. 연세대 치과대 연구팀은 뇌 시상하부 신경세포에 존재하는 일차섬모가 에너지 대사와 골항상성에 중요한 역할을 하는 세포소기관이라는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 의과학 분야 국제학술지 ‘임상추적’(Journal of Clinical Investigation)에 실렸다. 코점막이나 폐표면, 난관 등에 있는 운동성 섬모와 달리 운동성이 없는 일차섬모는 그동안 별다른 기능 없이 퇴화된 흔적기관으로만 알려져 있었다. 그렇지만 최근 감각기관에서 다양한 감각을 전달하기 위한 수용체로써 세포 안팎을 연결해주는 ‘세포의 안테나’로 주목받고 있다. 연구팀은 앞선 연구를 통해 뇌 시상하부 복내측핵에 존재하는 특정신경세포가 에너지 대사에 중요하며 이 신경세포 표면에 유난히 긴 일차섬모가 존재한다는 것을 확인했다. 이에 연구팀은 해당 신경세포에서만 일차섬모가 만들어지지 않는 생쥐를 만들고 일차섬모의 역할을 조사했다. 그 결과 일차섬모가 결손된 생쥐모델에서 심한 비만이 나타났으며 이는 산소소비량 감소와 에너지 소비가 되지 않는 등 에너지 대사위축 현상이 다각도로 나타났기 때문으로 확인됐다. 일차섬모가 없는 생쥐들은 교감신경 활성이 떨어지면서 식욕억제 호르몬 렙틴에 대한 민감성을 잃으면서 과섭취로 이어졌고 자율신경 이상으로 인한 골밀도 조절에도 어려움을 겪는 것으로 확인됐다. 김기우 연세대 치과대 교수는 “이번 연구는 교감신경활성에 관여하는 일차섬모가 에너지대사와 뼈항상성 유지에 필수적이라는 것을 밝혀냈다”라며 “중추신경계를 통한 에너지대사와 골밀도의 동시조절 가능성을 제시함으로써 비만이나 당뇨 등 대사질환과 동반되는 골질환을 표적으로 하는 약물개발의 단서가 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다. DGIST는 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다. 뇌는 수많은 신경세포로 이루어져 있다. 한 개의 신경세포는 수천 개의 다른 신경세포들과 연결되어 다양한 신경회로를 형성한다. 이를 통해 정상적인 학습, 기억 등의 기능을 담당한다. 이러한 신경세포 간 연결부위 역할을 하는 시냅스는 전 시냅스(presynapse)와 후 시냅스(postsynapse)로 구성되어져 있는데, 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다. 이 때 시냅스 형성 과정을 매개하는 중요한 인자가 바로 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다. 이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 기전은 밝혀지지 않았다. 이에 고재원 교수 연구팀은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성함을 최초로 발견했다. 또한 이러한 상호작용은 동물세포 내 다당류인 ‘헤파란 설페이트(Heparan sulfate)’에 의해 정교하게 조절되고 있음을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었기에 더욱 의미가 큰 발견이다. 연구팀은 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질을 각각 하나씩 또는 동시에 삭제한 초파리 유충들을 개별 제작 후, 신경근접합부에서의 신경전달 및 전 시냅스 봉오리 숫자를 분석했다. 이를 통해 두 초파리의 비슷한 유전자 서열을 가진 유전자가 생체 내에서 상호작용하며 시냅스 구조 및 기능 조절의 메커니즘을 규명했다. DGIST 고재원 교수는 “이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것”라며, “지속적인 심화연구를 통해 시냅스 발달을 매개하는 보편적 분자원리를 확립하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구 성과는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 보건의료인재양성지원사업으로 수행됐으며, 뇌?인지과학전공 한경아 연구교수가 제1저자로 참여했다. 또 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)’’에 10월 9일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스가 남성 생식능력에 영향을 끼칠 수 있다는 우려가 나오는 가운데, 바이러스가 고환세포를 감염시키지 않고도 고환을 손상할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 보스턴 터프츠 메디컬센터의 저우밍 교수와 중국 우한(武漢) 화중과기대학 녜슈 교수가 이끄는 연구팀은 최근 학술지 ‘유럽 비뇨기과 포커스’(European Urology Focus)에 관련 내용을 발표했다. 연구진은 80% 이상의 샘플의 경우 고환 내 정액을 만드는 부위인 정세관에 심한 손상이 있었다면서, 정세관 세포가 부풀어 오른 상태였고 일부는 정액을 만드는 데 영향이 있을 정도의 손상이었다고 설명했다. 연구진은 “코로나19 회복기에 있는 환자는 정자 기부나 임신계획에 대해 숙고할 필요가 있으며 코로나19에 따른 고환 손상 위험을 줄일 방안을 찾는 연구가 진행돼야 한다”고 말했다. 반면 푸단대 부속 상하이(上海)시 공공위생임상센터 연구자 장수예는 이번 연구 결과에 대해 “직접적인 과학적 증거가 없다”고 신중론을 폈다. 바이러스가 아닌 면역체계 문제 때문에 손상이 생길 수도 있다고 평가했다. 중국에서는 코로나19 남성환자 5명 중 1명 꼴로 고환에 불편함이 있었다는 조사결과가 나온 바 있고, 미국에서는 40대 남성이 사타구니 부위 통증으로 응급치료를 받은 뒤 코로나19 검사에서 양성이 나오기도 했다. 감염 후 30일 경과하면 정자 수 절반으로 영국의 일간 더 선은 7일 이스라엘 셰바 메디컬센터의 단 아데르카 박사 연구팀의 연구 결과를 인용해 코로나19에 감염된 후 30일이 경과하면 정자의 수가 절반으로 줄어든다고 보도했다. 정자가 난자를 향해 헤엄쳐 가는 유영 기능인 운동성(motility)도 떨어졌다고 연구팀은 밝혔다. 관찰 대상 환자 중 사망한 12명은 정자의 13%에서 코로나19 바이러스가 검출됐다. 이러한 현상은 증상이 가벼운 환자에게서도 나타났다. 원인은 코로나19 바이러스가 숙주 세포에 침입할 때 사용하는 숙주 세포의 안지오텐신 전환효소-2(ACE2) 수용체가 고환의 세르톨리 세포(Sertoli cell)와 라이디히 세포(Leydig cell)에도 있기 때문으로 보인다고 연구팀은 설명했다. 미국에서는 코로나19 바이러스가 고환을 부어오르게 한다는 케이스 보고가 발표된 일이 있다. 평소 건강한 37세 남성이 코로나19 양성 판정을 받은 후 5일이 지나자 고환에 이러한 증상이 나타났고 일주일 후에는 고환에 통증이 발생했다는 것이다. 일부 전문가들은 그러나 그 원인을 코로나19의 대표적인 증상 중 하나인 고열 때문일 가능성으로 돌렸다. 감염으로 열이 나면 정자를 만들기가 어려워진다고 그들은 지적했다. 이 연구 결과는 ‘임신과 불임’에 발표될 예정이나 아직 유효성을 평가하는 필수 과정을 통과하지는 않았다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

치주질환의 원인균이 몸속에 침투해 치매의 원인 물질을 뇌에 쌓이게 해 기억 장애가 일어나는 구조를 연구자들이 밝혀냈다. 5일 아사히신문에 따르면, 치주질환과 치매의 연관성은 지난 몇 년 사이 주목을 받고 있으므로, 이번 연구 성과는 치매의 대책으로 이어질 수도 있다. 치매의 70%를 차지하는 알츠하이머병은 베타아밀로이드(Aβ) 등의 비정상적 단백질이 오랫동안 뇌에 쌓이면서 발병하거나 증상 진행으로 이어지는 것으로 알려졌다. 최근 치주질환의 원인균이나 그 독소가 혈관을 통해 몸속에 침입함으로써 Aβ가 몸속에서 만들어져 뇌에 쌓인다는 사실이 밝혀졌지만, 그 축적 구조가 어떻게 되는지는 자세히 알려지지 않았었다. 이에 따라 일본 규슈대와 중국 베이징이공대 등 국제연구진은 쥐의 복강 안에 3주간 치주질환 원인균인 포르피로모나스 진지발리스(Pg·Porphyromonas gingivalis)를 직접 투여해 감염되게 한 뒤 정상적인 쥐와 비교 분석했다. 그 결과, 치주질환 원인균에 감염된 쥐의 뇌혈관 표면에는 Aβ를 뇌 안에 옮기는 ‘수용체’라고 불리는 단백질의 수가 거의 2배로 늘어나는 것으로 나타났다. 뇌세포에 대한 Aβ의 축적량도 10배 늘었다. 어두운 방에 들어가면 전기 충격을 받게 된다는 것을 배우게 한 기억 실험에서 정상 쥐는 5분 동안 밝은 방에 계속 머물렀지만, 치주질환 원인균에 감염된 쥐는 약 3분 만에 어두운 방에 들어가 기억력 저하가 입증됐다. 이번 연구에서는 또 Aβ를 운반하는 수용체의 기능을 저해하는 약제를 사용하면 감염된 세포 안을 지나는 Aβ의 양을 40%까지 줄일 수 있다는 사실도 확인했다. 이에 대해 연구를 주도한 다케 히로(武 洲) 규슈대 뇌신경과학과 준교수는 “치주질환 원인균은 비정상인 단백질이 뇌에 축적하는 것을 가속하는 것으로 밝혀졌다. 치주질환을 치료하거나 예방하면 치매 발병이나 병의 진행을 늦출 수도 있을 것”이라고 말했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

살짝 스치기만 해도 온몸의 살갗이 벗겨지는 듯한 통증을 느끼는 신경병성 만성통증 환자들이 있다. 중증 환자들은 진통제로도 고통이 쉽게 사라지지 않아 하루하루의 삶이 힘들다고 호소하기도 한다. 국내 연구진이 이런 병적 통증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 정지훈 경희대 한의대 학술연구교수가 주도하고 서울대 의대 연구진이 참여한 공동연구팀은 신경 손상으로 인한 만성통증은 뇌의 통증 조절 시스템이 오작동하면서 극심한 통증을 유발하고 만성화된다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 25일자에 실렸다. 신경 손상으로 인한 신경병성 통증이 느껴지는 메커니즘은 말초와 척수 수준에서 밝혀지기도 했지만 이를 바탕으로 한 통증 억제 방법은 실제 환자에게서는 효과를 보지 못하고 있다. 통증이 만성화되면 말초나 척수신경을 넘어 뇌의 역할이 커진다는 사실이 알려지면서 관련 연구가 활발해지고 있다. 이에 연구팀은 생쥐에게 신경병성 통증을 유발시키도록 조작하고서 일반 생쥐의 뇌의 활동과 변화를 측정했다. 그 결과 극심한 만성통증을 겪는 생쥐는 통증 감각 조절에 관여하는 중뇌의 ‘수도관 주위 회색질’(PAG)이라는 영역의 활성도가 현저하게 떨어진다는 것이 관찰됐다. 일반 생쥐는 중뇌 PAG에서 ‘대사성 글루타메이트 수용체 5’라는 물질이 지속적으로 활성화돼 있다는 것도 확인됐다. 즉 뇌의 통증조절 기능이 정상 작동하기 위해서는 이 물질이 지속적으로 활성을 유지해야 한다는 설명이다. 연구팀은 만성통증을 겪는 생쥐에게 대사성 글루타메이트 수용체 5의 활성을 높이면 강력한 진통효과를 발휘해 만성통증이 개선되는 것이 관찰됐고 반대로 일반 생쥐에게서 대사성 글루타메이트 수용체 5 활성을 차단하면 신경병성 통증을 겪는 생쥐처럼 극심한 통증을 느끼는 것으로 확인됐다. 정 교수는 “이번 결과는 신경병성 통증을 비롯한 다양한 통증의 만성화 기전을 이해하는 데 도움을 줘 새로운 치료법을 개발하는 데 이바지할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

살짝 스치기만 해도 온 몸의 살갗이 벗겨지는 듯한 통증을 느끼는 신경병성 만성통증 환자들이 있다. 중증 환자들은 진통제로도 고통이 쉽게 사라지지 않아 하루 하루의 삶이 힘들다고 호소하기도 한다. 국내 연구진이 이런 병적 통증의 발병 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 경희대 한의대, 서울대 의대 공동연구팀은 신경 손상으로 인한 만성 통증은 뇌의 통증 조절 시스템에 오작동하면서 극심한 통증을 유발하고 만성화된다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 25일자에 실렸다. 신경손상으로 인한 신경병성 통증이 느껴지는 메커니즘은 말초와 척수 수준에서 밝혀지기도 했지만 이를 바탕으로 한 통증 억제방법은 실제 환자에게서는 효과를 보지 못하고 있다. 더군다나 통증이 만성화되면 단순히 말초나 척수신경을 넘어 뇌에서 역할이 커진다는 사실이 알려지면서 관련 연구가 활발해지고 있다. 이에 연구팀은 생쥐에게 신경병성 통증을 유발시키도록 조작한 뒤 일반 생쥐와 뇌의 활동과 변화를 측정했다. 그 결과 극심한 만성통증을 겪는 생쥐는 통증 감각 조절에 관여하는 중뇌의 ‘수도관 주위 회색질’(PAG)이라는 영역의 활성도가 현저하게 떨어진다는 것이 관찰됐다. 일반 생쥐는 중뇌 PAG에서 ‘대사성 글루타메이트 수용체 5’라는 물질이 지속적으로 활성화돼 있다는 것도 확인됐다. 즉 뇌의 통증조절 기능이 정상 작동하기 위해서는 이 물질이 지속적으로 활성을 유지해야 한다는 설명이다. 연구팀은 이에 만성통증을 겪는 생쥐에게 대사성 글루타메이트 수용체 5의 활성을 높이면 강력한 진통효과를 발휘해 만성통증이 개선되는 것이 관찰됐고 반대로 일반 생쥐에게서 대사성 글루타메이트 수용체 5 활성을 차단하면 신경병성 통증을 겪는 생쥐처럼 극심한 통증을 느끼는 것으로 확인됐다. 연구를 수행한 정지훈 경희대 한의대 교수는 “이번 결과는 신경병성 통증을 비롯한 다양한 통증의 만성화 기전을 이해하는데 도움을 줘 새로운 치료법을 개발하는데 기여할 것”이라며 “통증 이외에 조현병, 우울증, 각종 중독증상, 다양한 퇴행성 신경질환의 메커니즘을 이해하는데도 도움을 줄 것으로 기대한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

거미류 가운데 가장 큰 크기를 자랑하는 타란툴라는 독거미다. 하지만 일반적인 선입견과는 달리 강한 독을 지닌 종은 일부에 불과하다. 애완용으로 키우는 타란툴라는 대부분 말벌보다 약한 독을 지니고 있다. 거대한 몸과 이빨로 먹이를 제압하는 만큼 반드시 독이 강할 필요는 없기 때문이다. 사람과 자주 접촉하지도 않고 사람을 공격하는 경우 역시 드물어 타란툴라의 독은 인간에게 큰 위협이 되지 않는다. 그런데 일부 과학자들은 이 거미 독 속에 신약 후보 물질이 숨어 있다고 보고 연구를 진행 중이다. 호주 퀸즐랜드 대학 과학자들은 거미 독에 포함된 신경독을 이용해 내장 통증(visceral pain)을 조절할 수 있는지 조사했다. 내장 통증은 피부나 근육에 있는 통증 신경과 다른 방식으로 작동하기 때문에 일반적인 진통제로 잘 조절되지 않는다. 예를 들어 주기적인 복부 불편감과 복통을 일으키는 과민성 대장 증후군(irritable bowel syndrome, IBS)의 경우 진통제를 포함한 약물치료에 잘 반응하지 않는 경우가 많다. 연구팀은 거미 독에서 내장 통증을 조절할 수 있는 물질을 찾기로 하고 28종의 거미 독에서 후보를 물색했다. 일차 목표는 내장 통증 신경 세포에 있는 소듐 이온 채널(sodium ion channels)만 선택적으로 차단하는 물질을 찾는 것이다. 신경독은 기본적으로 신경을 마비시키는 화학물질이기 때문에 통증을 담당하는 신경세포의 수용체를 차단할 가능성이 있다. 연구 결과 28종의 거미 독에서 가장 효과가 큰 물질은 핑크풋 골리앗 타란툴라(Pinkfoot Goliath tarantula)의 독에서 나왔다. 이 거미는 다리 폭이 최대 30㎝에 달하는 세계 최대의 거미 주 하나로 독 자체는 강하지 않으나 이전 연구에서 여러 가지 유용한 생물학적 물질이 있는 것으로 알려진 거미다. 연구팀은 핑크풋 골리앗 타란툴라의 독에서 추출한 Tap1a와 Tap2a라는 두 개의 펩타이드가 쥐를 이용한 과민성 대장 증후군 동물 모델에서 효과적으로 신경을 차단하고 통증을 줄인다는 사실을 발견했다. 이 연구는 저널 '통증' (Pain)에 발표됐다. 물론 신물질을 발견했다고 해서 바로 신약으로 개발될 수 있는 것은 아니다. 사람에게도 효과가 있는지, 그리고 무엇보다 부작용은 없는지 철저한 검증이 필요하다. 그러나 신약 후보가 늘어날수록 실제 개발 가능성도 커지는 만큼 이런 기초 연구가 매우 중요하다. 거미는 지금까지 보고된 종만 4만8200종에 이르고 이들 중 상당수가 독을 지니고 있어 생물 자원으로써 큰 잠재력을 지니고 있다. 거미 독에서 유용한 물질을 찾으려는 노력은 앞으로도 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

안경을 장시간 착용하는 사람이 그렇지 않은 사람에 비해 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 감염 위험이 5배나 낮아질 수 있다는 연구 결과가 드러났다. 17일 영국 데일리메일에 따르면, 중국 난창대학 제2부속병원 연구팀은 최근 이같은 연구 결과를 담은 논문을 ‘미국 의사협회 저널 안과학’(JAMA Ophthalmology)에 게재했다. 논문에 따르면, 연구팀은 중국 후베이성에서 지난 1월 27일부터 3월 13일까지 코로나19 확진 판정을 받은 환자 276명을 대상으로 연구를 진행했다. 연구 결과 코로나19에 감염된 환자 276명 중 16명(5.8%)이 근시로 인해 하루 8시간 이상 안경을 착용하고 있었다. 이는 후베이성 전체에서 31.5%가 근시로 인해 안경을 착용하는 것보다 훨씬 낮은 비율이었다. 이를 종합해보면 장시간 안경을 착용하는 사람이 아닌 사람보다 코로나19에 감염될 확률이 5배 정도 낮다는 결론을 얻게 된다. 연구팀은 “이는 안경을 매일 착용하는 사람이 코로나19에 덜 감염될 수 있다는 예비 증거”라고 밝혔다. 연구팀에 따르면 눈에는 코로나19 바이러스가 증식을 위해 들어가는 출입구인 ‘ACE-2’ 수용체가 존재하는데, 안경을 낄 경우 바이러스가 이 수용체와 접촉하는 것을 막아주는 것으로 분석된다. 연구팀은 “눈은 코로나19 바이러스가 인체로 들어가는 중요한 통로”라며 “사회적 접촉을 할 때 안경을 착용하는 것은 눈을 통한 코로나19 감염 위험을 막아주는 역할을 할 수 있다”고 밝혔다. 이에 따라 코로나19 감염을 막기 위해 의료진은 눈을 보호하는 장비를 착용하고, 일반인들도 손으로 눈을 만지는 행위 등을 삼가야 한다고 전문가들은 조언했다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

꿀벌의 독이 유방암 세포만을 표적으로 죽일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 1일 호주 ABC뉴스 등 현지매체에 따르면, 서호주대 등 국제연구진은 양봉꿀벌(학명 Apis mellifera)에서 추출한 독이 악성 유방암으로 널리 알려진 삼중음성 유방암의 세포를 빠르게 죽일 수 있다는 것을 발견했다.전체 유방암의 10~15%를 차지하는 삼중음성 유방암은 현 시점에서 임상적으로 효과적인 표적 치료제가 없다고 알려져있다. 연구를 주도한 시애라 더피 박사(서호주대)는 “꿀벌의 독이 정상 세포에 해를 끼치지 않는 농도에서 삼중음성 유방암 세포 중 일부를 죽이는 데 현저하게 효과가 있다는 것을 알아냈다”고 밝혔다. 이 연구에서는 이 독을 특정 농도로 주입하면 1시간 안에 삼중음성 유방암이나 사람상피세포성장인자수용체2형(HER2) 양성 유방암의 세포를 100% 죽이지만, 정상 세포에 미치는 영향은 미미하다는 것을 보여줬다. 여기서 HER2 양성 유방암은 전체 유방암의 20%를 차지하지만 치료 예후가 가장 좋은 유형으로 알려졌다.더피 박사는 “퍼스에 있는 서호주대 안에 연구 목적으로 조성한 벌집에 있는 꿀벌을 포획해 독을 채취했으며 아일랜드와 영국에서도 벌 독을 얻을 수 있었다”면서 “퍼스에 사는 꿀벌은 전 세계에서도 가장 건강한 벌 중 하나로 꼽히기 때문”이라고 말했다. 이들 연구자는 이들 꿀벌을 일단 이산화탄소로 잠재운 뒤 얼음판 위에 놓고 나서 독을 추출했다. 그러고나서 추출한 독을 유방암 세포에 주입해 그 효과를 시험했다는 것이다.더피 박사와 동료들은 꿀벌 독의 주성분인 멜리틴에 암세포를 사멸하는 효과가 있다는 것을 확인했다. 실제로 이들 연구자는 멜리틴을 화학적으로 합성해서 재현했는 데 인공적으로 만들어진 멜리틴 역시 꿀벌 독의 항암 효과 대부분을 모방한 것으로 나타났다. 더피 박사는 “멜리틴이 하는 일은 실제로 암세포 표면이나 세포막으로 침투해 구멍을 만들어 그 세포가 죽게 하는 것”이라고 설명했다. 이와 별도로 멜리틴은 또 다른 강력한 능력도 갖고 있는 것으로 확인됐다. 이 성분은 20분 안에 삼중음성 유방암과 HER2 양성 유방암의 성장과 복제를 촉진하는 신호를 방해했다. 이는 유방암 세포의 증식을 효과적으로 차단했다는 것. 이번 연구에서는 또 멜리틴을 기존 화학 치료제와 함께 사용했을 때 쥐의 종양 성장을 줄이는 데 특히 효과가 있는 것으로 나타났다. 이들 연구자는 기존 치료제인 도세탁셀과 멜리틴을 조합해 유방암 종양이 있는 쥐들에게 투여했다. 그 결과 멜리틴은 암세포에 구멍을 냄으로써 도세탁셀 성분이 세포 안까지 침투하게 해 종양의 증식을 효율적으로 억제하는 것으로 나타났다. 이에 대해 더피 박사는 “이 연구는 단지 시작일 뿐이며 앞으로 훨씬 더 많은 연구가 이뤄져야 한다”면서 “꿀벌의 독을 체내에서 전달하는 방법이나 안전한 최대 허용량을 살펴봐야 할 것”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 네이처 출판그룹(NPG)에서 발행하는 ‘네이처 파트너저널 정밀 종양학’(npj Precision Oncology) 최신호(1일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국·유럽·말레이시아 이어 또 발견전염력은 강하지만 치명률은 낮아“인간 사이 전염력은 연구 필요” 미주·유럽지역, 말레이시아에 이어 인도네시아에서도 기존 코로나19 바이러스보다 전염력은 강하지만, 치명률이 낮은 변종 바이러스 ‘D614G’이 발견됐다. 31일 자카르타포스트와 로이터 통신에 따르면 자카르타의 에이크만 분자생물학연구소는 “중국 우한에서 발견된 원래 바이러스보다 전염력이 높다고 판단되는 코로나바이러스 변종이 인도네시아에서 검출됐다”고 밝혔다. 이어 “인도네시아에서 분석한 코로나바이러스 총 유전자 염기서열 22개 가운데 8개에서 D614G 변종이 발견됐다. 변종에 의한 감염자 비율은 확인되지 않았지만, 전국 대부분 환자 사이에 전파된 것으로 믿어진다”고 설명했다. D614G 변종은 지난 1월 말 독일에서 처음 검출됐고, 미국·유럽지역에서 흔히 발견된다. 말레이시아 보건당국은 지난 17일 “인도와 필리핀 등에서 입국한 이들로부터 D614G 변종이 발견됐다”면서 “원래 바이러스보다 전염력이 10배가량 강하기 때문에 슈퍼전파자에 의해 쉽게 옮겨질 수 있다”고 발표했다. 하지만 인도네시아의 에이크만 연구소는 “D614G 변종이 기존 바이러스보다 전염력이 10배 강하다는 것은 실험실에서 배양한 세포 시험에 한정한다. 인간들 사이에서도 이렇게 되는지 더 많은 연구가 필요하다”고 밝혔다. 또 “D614G 변종은 바이러스의 수용체 결합 영역을 바꾸지 않기 때문에 현재 임상시험 중인 코로나19 백신 성능에 영향을 미치지 않을 것”이라고 강조했다. 앞서 싱가포르국립대 고문 겸 국제전염성질병협회(ISID) 회장 당선자 폴 탐비아는 “세계 일부 지역에서 D614G 변종이 확산하면서 사망률이 감소하고 있는 상관관계가 나타났다. 전염력이 강하지만 치명률이 낮은 바이러스가 나타난 것은 좋은 일일 수 있다”고 말했다고 로이터 통신이 보도했다. 이어 “대부분 바이러스는 치명률이 낮은 변종 바이러스를 만들어내는 경향이 있다. 더 많은 사람을 감염시키는 것은 바이러스에 이익이지만, 숙주가 죽으면 소용없다. 숙주를 죽이지 않는 것이 바이러스에 이익”이라고 설명했다. 세계보건기구(WHO)도 D614G 변종이 유럽과 아메리카 대륙에 퍼졌지만, 이 변종이 더 심각한 질병으로 이어졌다는 증거는 없다고 밝혔다. 인도네시아의 코로나19 일일 신규 확진자 수는 27일(2719명), 28일(3003명), 29일(3308명) 사흘 연속 최고치를 경신했다가 30일 2858명으로 내려왔다. 인도네시아의 누적 확진자는 17만 2053명, 누적 사망자는 7343명이며 인도네시아 국립대 역학자 샤흐리잘 샤리프는 연말까지 실제 감염자가 50만명까지 늘 수 있다고 예상했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

인간의 오감 중 시각과 청각이 가장 많이 사용되는 것 같다. 방송매체도 이 둘에 의존하고 있다. 라디오 신호에 처음 음악이 실렸던 것이 1906년이고 1929년 영국 BBC에서 최초의 TV방송 송출을 한 뒤 청각과 시각매체가 우리의 삶 깊이 들어와 있다. 반면 후각, 미각을 전달해 주는 매체는 아직 없다. 후각을 전달하려면 일단 인공 코가 만들어져야 하고 이를 신호로 바꾼 후 다시 우리 코로 전달해야 하는데 라디오나 TV처럼 쉽게 될 것 같지는 않다. 인간은 390여개의 후각 수용체를 갖고 있어 다양한 냄새를 구분한다. 인간의 눈에 세 종류의 시각 수용체가 있는 것에 비해 훨씬 다양한 냄새를 구분할 수 있다는 것을 의미한다. 개는 800여개의 수용체 유전자를 가지고 있고 쥐나 소는 1100여개를 가지고 있다고 한다. 그럼 우리는 과연 어떻게 냄새를 구분할까.첫 번째는 특정 분자가 후각 수용체에 결합하면 수용체가 분자 구조를 읽어내 냄새를 구분한다는 것이다. 자물쇠가 맞는 열쇠에 의해서 열리는 것처럼 수용체에 잘 끼워지는 분자들을 선별한다는 이론이다. 그런데 그런 방식만으로는 후각의 실체를 완전히 설명하기가 어렵다. 청산가리라는 독약은 구수한 아몬드 향이 나는 것으로 알려져 있다. 그런데 아몬드 향을 내는 분자와 청산가리의 화학적 구조는 완전히 다르기 때문에 구조를 통해 냄새를 구분한다는 이론은 한계가 있다. 화학 구조를 읽어내는 또 다른 방법은 분자가 갖고 있는 고유진동수를 읽어내는 방식이다. 분자는 특정 주파수의 빛은 잘 흡수하고 화학자들은 그 주파수들을 분석함으로써 분자의 구조를 읽어낸다. 그러나 콧속에서 특정 주파수의 빛이 나오지도 않고 어두운 곳에서도 냄새를 맡을 수 있으니 이 방법도 아닌 것 같다. 그럼 어떤 방식이 또 있을까. 여기에 양자역학이 등장한다. 우리가 평소에 경험하는 세계에서는 장벽이 있으면 물체가 그 장벽을 통과할 수 없는데 분자, 원자 등 미시의 양자역학 세계에서는 물체가 장벽을 넘어갈 확률이 있다는 것이다. 테니스 공으로 벽치기 훈련을 하는데 갑자기 공이 벽을 뚫고 지나가는 것과 같은 현상이 일어난다는 것이다. 이런 현상을 양자터널 현상이라고 한다. 양자역학은 후각과 어떻게 연관이 될까. 후각 수용체에 냄새 분자가 들어올 때 수용체에서의 전자가 양자터널 현상을 일으키게 되는 것을 이용해 냄새 진동수를 구분하고 이를 통해 냄새를 구분한다는 학설이 최근 제시되고 이를 검증하는 실험들이 이뤄졌다. 어쩌면 우리는 위의 두 방식을 모두 이용하고 있는지 모르겠다. 열쇠와 같은 방식과 좀더 신비스러운 양자터널 현상을 같이 이용해서 세상의 온갖 냄새를 구분하는 것인지도 모르겠다. 시각을 이용한 미술이 있고 청각을 이용한 음악이 있다. 이런 예술들은 매우 객관적으로 전달할 방법이 있다. 그런데 후각을 객관화하기는 아직 어렵고 이를 누구에게나 명확하게 표현하는 것 또한 어렵다. 그렇지만 후각에 대해 정확히 이해하게 되면 후각도 정량화할 수 있을 것이고 미술학과, 음악학과처럼 후각학과가 21세기 후반에는 만들어질 수도 있을 것이다. 물론 이 학과에서는 양자역학과 화학구조식을 기본으로 가르쳐야 할 것이다. 양자역학 하면 ‘슈뢰딩거의 고양이’를 많이 떠올린다. 앞으로는 양자역학에 더 적합한 동물은 쥐, 소, 개가 돼야 할지도 모르겠다. ‘우리는 아직도 많은 것을 모르고 있구나’란 생각이 드는 여름날이다.

코로나19로 그간 병원에 제대로 다니지 못했는데 엎친 데 덮친 격으로 유례없는 장마까지 겹치니 허리나 무릎통증이 심해졌다며 병원에 방문하는 환자가 요즘 부쩍 늘었다. 비만 오면 더 아프다는 얘기는 과학적 근거가 있는 것일까. 날씨가 통증에 미치는 영향을 확인할 수 있는 논문이 최근 한 학술지에 실렸다. 기압과 만성통증의 상관성에 대한 기존 임상연구 41개를 분석한 이 논문에 따르면 21개는 기압의 변화가 통증에 영향을 미친다고 한 반면 나머지 20개는 관련이 없다고 결론 지었다. 즉 기압이 낮다고 반드시 평소 느끼는 통증이나 병원 방문 횟수가 늘어나지는 않았다는 것이다. 그렇다면 비오는 날 삭신이 쑤신다는 말은 단순히 속설에 불과한 것일까? 아마도 병의 경과나 사람에 따라서 날씨가 통증에 다르게 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 우선 날이 흐려져 외부 기압이 낮아지면 상대적으로 관절강 내부 압력이 높아지고, 관절이 부풀어 오르면서 관절강을 싸고 있는 활액막 주변의 신경이 자극된다. 이때 이미 염증과 부종으로 관절이 민감해져 있다면 기압 변화에 더욱 통증을 크게 느끼고 관절이 뻣뻣해질 것이다. 또한 귀에 위치한 센서는 낮은 기압을 감지해 뇌의 시상하부에서 교감신경을 활성화해 노르아드레날린을 분비함으로써 관절 주위 신경을 자극한다. 이때 통증이 오래되면 신경이 전달되는 경로에 교감신경에 반응하는 수용체들이 새롭게 만들어져 기압의 변화에 더 예민할 수 있다. 마지막으로 통증이 수개월간 지속되면 우울감이 동반되는데, 우울감이 커지면 통증을 더 크게 느낀다. 비가 오거나 날씨가 흐리면 상대적으로 외부 활동에 제한을 받고 운동량이 줄어들며 컨디션이 저하되면서 기분이 우울해진다. 따라서 평소에 우울감이 큰 환자들이 비오는 날 통증을 더 심하게 느끼게 된다. 한의학에서는 사람에 따라서 날씨가 통증에 다르게 영향을 미친다고 여겨 왔다. 같은 통증 환자더라도 평소에 손발이 차고 추위를 많이 타며 혈액순환이 떨어지는 한증(寒證)으로 진단된 환자들은 상대적으로 날씨 중에서 기온과 관련이 많아 춥거나 겨울철에 통증이 더 심하게 느껴 따뜻한 성질의 약이나 보온이 관절 통증을 줄여 준다. 반면 평소에 몸이나 관절이 잘 붓고 식후 배가 더부룩하고 피곤이 더 심해지는 습증(濕證)으로 진단된 환자들은 기압이나 습도의 영향을 더 많이 받기 때문에 장마철처럼 습기가 많은 날에는 몸 상태가 좋지 않고 관절의 통증이나 뻣뻣함을 더 크게 느꼈다. 같은 만성 통증 환자 중에서도 습증으로 분류되는 환자들이 낮은 기압이나 높은 습도에 좀더 큰 영향을 받는다는 말이다. 따라서 이런 환자들은 장마철에 더욱 습도 조절에 유의하고 관절에 부담이 적은 걷기나 맨손 운동 등을 꾸준히 해 통증이 악화되는 것을 예방하는 것이 필요하다.

“코로나19 변이 바이러스 새로 확인돼”파키스탄서 2건·우즈베키스탄서 1건 유입“감염력·병원력 등 변화 있는지 검토 필요” 코로나19 해외유입 확진자 중 일부 변이 사례가 새로 확인됐다. 중앙방역대책본부는 10일 “해외 입국자에서 검출된 바이러스에서 감염에 관여하는 스파이크 단백질의 새로운 변이 3건을 확인해 세계보건기구(WHO)에 보고하고, 추가 분석할 예정”이라고 밝혔다. 스파이크 단백질은 코로나바이러스 입자의 표면을 덮고 있는 돌기 형태의 단백질이다. 스파이크 단백질이 인체 세포 표면의 ACE2 수용체와 결합해야 사람의 세포 안으로 들어갈 수 있다. 방대본에 따르면 변이가 확인된 사례는 파키스탄 유입 사례 2건, 우즈베키스탄 유입 사례 1건이다. 지난 5일 기준으로 WHO가 운영하는 코로나19 바이러스 유전자 정보(GISAID)는 7만 8810건인데, 그간 전 세계적 보고가 없던 변이라고 방대본은 전했다. 정은경 방대본부장은 “현재로서는 유전자 검사(PCR)에는 영향이 없으나 감염력이나 병원력 등의 변화가 있는지에 대해서는 검토가 필요한 것으로 보고 있다”고 설명했다. 방대본이 지난 1월부터 최근까지 코로나19 확진자의 검체 776건에서 검출한 바이러스 유전자의 염기서열을 분석한 결과 현재까지 ‘GH 그룹’ 바이러스가 많이 검출된 것으로 파악됐다. GH 그룹은 다른 그룹에 비해 전파력이 높은 것으로 추정된다. 776건 가운데 국내 지역발생 확진자 검체 597건에 대한 유전자 분석 결과에서는 GH 그룹이 73.2%에 해당하는 437건으로 파악됐다. 이어 V 그룹 120건, S 그룹 32건, GR 그룹 8건 등의 순이었다. 방대본은 “우리나라 국내 발생의 경우 4월 초 이전에는 S, V 그룹이 다수였는데 이후 경북 예천과 서울 이태원 클럽 발생 사례부터 현재까지 GH 그룹에 속하는 바이러스가 다수 검출됐다”고 밝혔다. 최근 발생한 서울 강남 커피 전문점, 강원 홍천 캠핌장 등의 사례도 모두 GH 그룹에 속한다고 방대본은 전했다. 해외유입 사례의 경우 179건 가운데 GR 그룹이 100건(55.9%)으로 가장 많았다. 이어 GH 그룹 40건, G 그룹 18건, S 그룹 7건, V 그룹 7건, L 그룹 4건, 기타 3건 등이었다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

코로나19의 독특한 증상은 초기에 후각 및 미각 상실이 일어난다는 사실이다. 물론 감기에 걸리면 코가 막히면서 후각이 둔감해지는 일은 드물지 않지만, 코로나19처럼 호흡기 증상이 시작되기 전부터 후각 신경이 마비되어 냄새를 잘 맡지 못하는 경우는 보기 드물다. 다행히 수주 이내로 좋아지긴 하지만, 미국 하버드 의대 샌딥 로버트 다타 교수가 이끄는 연구팀은 그 이유를 알아내기 상세한 연구를 진행했다. 연구팀은 코로나19의 원인 바이러스인 SARS-CoV-2 코로나바이러스가 정확히 어떤 세포에 침투해 후각 마비를 일으키는지 조사하기 위해 실제 사람 세포와 쥐, 영장류를 이용한 동물 모델을 사용했다. 연구팀은 사람과 동물의 후각 신경 표면에 SARS-CoV-2의 침투 경로인 ACE2 수용체가 존재하지 않는다는 사실을 확인했다. 따라서 코로나바이러스가 후각 신경 세포에 침투에 그 기능을 마비시키는 것은 아니었다. 사실 코로나바이러스가 신경 세포에 침투해 파괴한다면 후각 마비는 단기간에 회복되는 대신 상당히 오래 지속되거나 심지어 회복되지 않을 수도 있다. 그렇지 않다면 다른 방법으로 후각을 마비시킨다는 이야기다. 연구팀은 ACE2 수용체와 SARS-CoV-2 코로나바이러스가 세포 내로 침투할 때 필요한 효소인 TMPRSS2의 유전자 발현을 조사해 이 미스터리를 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 코로나바이러스가 감염되는 부위는 신경 세포가 아니라 코점막에 있는 후각 신경 지지 세포들이다. 전선을 감싸는 피복처럼 신경 세포를 감싸고 있는 주변 세포가 손상되면서 신경 세포의 기능이 일시적으로 마비되는 것이다. 이 세포들은 ACE2 수용체를 지니고 있을 뿐 아니라 코로나바이러스가 호흡기로 침투할 때 가장 먼저 감염되는 부위이기도 하다. 따라서 후각 상실 증상이 심지어 호흡기 증상보다 더 일찍 발생하는 것이다. 후각 마비는 코로나19 감염 사실을 초기에 진단할 수 있게 도와주고 일시적으로 나타났다 별다른 치료 없이 좋아진다는 점에서 오히려 의료진과 환자에게 도움이 된다. 그러나 끊임없이 변이를 일으키는 코로나바이러스의 특징을 생각하면 앞으로 어떻게 진화할지 장담할 수 없는 일이다. 치명적이지 않은 코로나 19 감염 증상이라도 연구가 계속되어야 하는 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

DGIST 슈퍼컴퓨팅·빅데이터센터와 핵심단백질자원센터가 슈퍼컴퓨팅으로 디자인된 코로나19 치료제 인공단백질 11가지를 개발했다. DGIST 핵심단백질자원센터 연구진들이 개발한 코로나19 치료제 인공단백질은 기존과 전혀 다른 연구방식으로 진행됐다. 기존 코로나19 치료제 개발은 이미 개발된 약물을 이용하는 ‘약물 재창출’, 완치자 혈액 속 항체를 이용하는 ‘혈장 치료제’, 세포주를 이용해 코로나19 바이러스에 반응하는 항체를 개발하는 ‘항체 치료제’, 화학합성 물질을 이용한 ‘신약 개발’이 주를 이뤘다. 그러나 DGIST 연구진들은 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션을 이용하여, 코로나19 바이러스 표면의 스파이크 돌기 RBD 단백질이 인간세포 수용체 단백질에 결합하지 못하도록 중화작용을 하는 방식으로 인공단백질을 개발했다. 이 개발을 위해 연구진들은 슈퍼컴퓨팅 디자인된 치료제 후보 인공단백질의 클로닝, 발현, 정제, 생산 공정을 개발하고 자체 생산을 진행했다. 그 결과 11가지 단백질들 중 7가지는 고순도 생산을 완료했고, 나머지 4가지는 곧 생산 완료될 예정이다. 생산된 단백질들에 대해서는 고급 질량 분석과 원편광 이색성 분석을 실시해 단백질의 질량, 아미노산 서열의 정상 여부 및 단백질 2차 구조의 안정성을 확인했다. 실제로 생산된 인공단백질을 인체에 투여한 결과 독성이 발생하지 않았다. 장익수 센터장은 “개발한 코로나19 치료제 후보 단백질들의 효능을 검증하기 위하여 코로나 바이러스 실험 및 전임상 실험을 실시할 계획이다”며 “앞으로 진행될 세포주, 동물 및 인간에 대한 치료제 후보 단백질의 효능분석 연구의 결과에도 큰 기대를 갖다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

북한이 자체적으로 코로나19 백신 개발에 나선 것으로 확인됐다. 18일 북한 내각 산하 국가과학기술위원회 웹사이트 ‘미래’에 올라온 ‘신형 코로나비루스(바이러스) 후보 왁찐(백신)을 연구 개발’이란 제목의 글에 따르면 북한은 현재 코로나19 백신 개발과 관련한 임상시험을 진행 중이다. 의학연구원 의학생물학연구소가 개발 중인 백신은 코로나19 바이러스가 숙주 세포에 침입할 때 사용하는 숙주세포의 수용체인 ‘안지오텐신 전환효소2’(ACE2)를 활용한 것이다. ACE2에 결합하는 바이러스 외막 돌기 단백질의 유전자 배열자료에 기초해 백신을 재조합했다고 한다. 특히 “동물시험을 통해 후보 백신의 안전성과 면역원성이 확인됐으며 7월 초부터 임상시험을 시작했다”고 전했다. 또 북한에 코로나19 확진자가 ‘0명’이라는 기존 입장을 다시 강조하며 “(백신 개발 마지막 단계인) 3상 임상시험은 논의 중에 있다”고 주장했다. 북한 국가과학원 생물공학분원에서도 코로나19 후보 백신에 대해 연구하고 있다고 덧붙였다. 이번 글이 올라온 국가과학기술위원회는 김정일 1기 체제 당시 내각 과학원(현 국가과학원)에 통폐합됐다가 2009년 부활한 독립부처다. 국가과학기술의 거시적 행정과 조정 업무를 담당하는 것으로 알려졌다. 다만 북한의 의학 수준과 재정 상황을 고려할 때 실제로 백신이 순탄하게 개발되고 있을지는 미지수다. 북한은 코로나19 방역·진단 물품이 부족해 올해 초부터 러시아, 스위스 등 국제사회로부터 진단키트와 소독제 등을 지원받은 바 있다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

국내 연구진이 망막변성 환자들이 사용하는 인공망막의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 찾아냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 바이오마이크로시스템연구단, 미국 하버드대 의대 매사추세츠종합병원 공동연구팀은 망막질환의 진행 정도에 따라 인공시각 신경신호 변화 패턴이 달라진다는 것을 확인했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제전자전기엔지니어학회에서 발간하는 ‘IEEE 신경계 및 재활공학’이라고 말했다. 망막색소변성, 노인성 황반변성 같은 망막변성질환은 빛을 전기화학적 신경신호로 변환시켜주는 광수용체 세포들이 파괴되면서 실명에 이르게 되는 무서운 질병이다. 특히 고령화 사회가 되면서 노인성 황반변성 환자는 급격히 증가하고 있는 추세이다. 그렇지만 망막변성 질환은 치료약물이 존재하지 않고 망막은 수정체나 각막과 달리 복잡한 신경조직이어서 이식도 불가능하다. 망막의 광수용체 세포 뒤쪽 뇌로 신경신호를 전달하는 신경절 세포는 살아남기 때문에 안구 내에 마이크로전극을 이식해 전기적으로 자극하면 볼 수 있도록 할 수 있다. 인공망막장치는 망막변성질환으로 실명한 환자들의 시력 회복을 위한 유일한 시력회복 방법이다. 그러나 인공안구 이식환자마다 성능이 다르게 나타나는데 원인이 정확히 밝혀지지 않았다.연구팀은 유전자 편집을 통해 사람처럼 망막색소변성으로 시력을 잃은 생쥐를 만들었다. 연구팀은 실명한 생쥐와 정상 생쥐를 대상으로 각 신경세포에 동일한 전기자극을 여러 번 반복했을 때 발생하는 신경신호가 서로 얼마나 비슷한지를 분석했는데 그 결과 정상 망막에서는 신경신호가 매우 비슷해 높은 일관성을 보였지만 망막변성은 진행됨에 따라 일관성에 크게 줄어들고 불규칙해진다는 것이 확인됐다. 임매순 KIST 박사는 “이번 연구는 “좋은 품질의 인공시각을 위해서는 망막변성 진행 정도를 면밀하게 검토해 인공망막장치 이식 대상과 시기를 결정해야 한다는 것을 보여주고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 폐뿐만 아니라 신장, 간, 심장, 뇌와 신경계, 피부, 위장까지 손상 시킨다는 연구 결과가 나왔다. 11일(현지시간) CNN에 따르면 미 뉴욕시 소재 컬림비아대 어빙 메디컬센터 연구팀은 자체 연구 결과와 전 세계 의료팀 연구 보고서를 수집한 결과 이 같이 밝혔다. 코로나19가 인체의 거의 모든 주요 체계에 영향을 주는 것으로 나타났다고 발표했다. 이 논문은 네이처 메디슨 최신호에 실렸다. 코로나19는 직접적으로 장기를 손상시키고 혈전을 만들며 심장 박동 이상을 초래했다. 또 신장의 혈액과 단백질을 떨어뜨리고 피부 발진을 일으켰다. 기침과 발열 등 전형적인 호흡기 질환 외에 두통, 현기증, 근육통, 복통 등의 증상도 보였다. 연구진은 “의사들은 코로나19를 다발성 질환으로 생각할 필요가 있다”며 “혈전에 대한 이야기가 많지만 코로나19는 호흡기 질환뿐만 아니라 신장, 심장, 뇌 손상을 일으킨다는 점을 고려해 치료해야 한다”고 강조했다. 또 연구진은 “혈관과 신장, 췌장, 장 내 호흡기에 있는 세포들은 모두 ACE2 수용체들로 덮여 있다”면서 “이 연구 결과는 최소한 부분적으로는 직접적인 바이러스 조직 손상으로 인해 여러 기관에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”고 설명했다. 코로나19는 면역 체계도 활성화한다. 반응 중 일부는 ‘시토킨’으로 불리는 염증성 단백질 생산을 포함하는데, 이것은 세포와 장기에 손상을 줄 수 있다. 또 췌장 손상은 당뇨병을 악화시킬 수 있다. 당뇨병 환자는 코로나19 환자 중 사망 위험이 가장 높은 것으로 보고되고 있다. 코로나19는 직접적인 뇌 손상을 유발할 수 있지만 일부는 치료 과정에서의 신경학적 효과로 분석됐다. 또 면역체계와 관련해선 바이러스 감염을 막아주는 ‘T세포’를 줄이는 것으로 나타났다. 연구진은 “세포 면역 장애의 상징인 림프구 감소증은 코로나19 환자의 67~90%에서 보고됐다”고 전했다. 위장과 관련된 증상은 장기간 앓을 경우 영향이 있을 수 있지만 사망률 증가와는 관련이 없다고 연구진은 설명했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

차의과학대학교 분당 차병원은 소화기내과 이주호, 차움 면역증강클리닉 오수연, 차의과학대학교 생명과학대학 김기진·곽규범 교수팀이 단백질을 분해하는 효소인 ADAM9(A Disintegrin and Metalloproteinase 9)가 간암 항암치료 시 치료 반응 여부를 조기에 예측하고, 생존 예후와 연관성이 있음을 세계 최초로 밝혀냈다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 임상의학 연구분 야를 선도하는 국제학술지 캔서스(Cancers, IF 6.162) 최신호에 게재됐다. 분당 차병원에 따르면 이주호 교수팀은 간암 환자의 ADAM9 발현 양상과 암 진행의 연관성을 규명하기 위해 암유전체 아틀라스 데이터베이스의 간암환자 370명 유전체 자료를 분석해 간암 조직에서 주변 조직보다 ADAM9 발현량이 높게 나타난 것을 확인했다. 또한 ADAM9 발현량이 높을수록 간암 환자의 생존율이 낮아짐을 밝혔다. ADAM9은 단백질을 분해하는 효소로 암세포 표면에 발현하는 NK세포 수용체인 MICA(MHC class I-related chain A)를 잘라버림으로써 인체의 면역체계를 교란한다. 암세포를 포함한 비정상 세포 표면에 발현되어 NK(자연살해, Natural Killer)세포를 자극하는 단백질인 MICA는 NK세포가 암세포 항원을 인식하고 암세포를 효과적으로 제거하도록 도와준다. 즉, ADAM9에 의해 암세포 표면에서 MICA가 잘라지면 NK세포는 암세포를 감지하지 못하여 NK세포에 의한 암세포의 효과적인 제거가 어려워진다. 이주호 교수팀은 분당 차병원 간암 치료 환자를 대상으로 1차 표적치료제 소라페닙 투여군, 1차 표적치료제 실패 후 면역항암제 니볼루맙 투여군으로 나눠 ADAM9 mRNA 혈중농도 및 진료 효과를 비교 관찰했다. 그 결과 간암 치료 전 단계에서는 ADAM9 혈중농도가 일반인에 비해 증가한 것으로 나타났으나 간암이 완치된 환자에서는 일반인과 같이 ADAM9 혈중농도가 낮아진 것을 확인했다. 또한 면역항암치료제인 니볼루맙 투여 후 치료반응이 있는 환자군에서 ADAM9 mRNA 혈중농도가 조기 감소한 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 교수팀은 간암 1차 표적항암 치료 실패 후 또 다른 치료제인 레고라페닙을 투약받은 환자가 NK 세포치료제의 병용 투여 후 ADAM9 발현이 억제되고 암세포가 완전히 사라진 것을 확인했다. 이 교수는 “간암 1차 표적항암 치료의 실패로 다른 치료제인 레고라페닙을 투약받았던 한 환자가 본인의 의지로 치료반응을 높이기 위해 NK세포 치료를 주기적으로 투여받고 얼마 전 완전 관해라는 놀라운 치료 반응을 확인했다”며 “특히 간암 치료제로 널리 활용되는 소라페닙과 레고라페닙은 ADAM9의 발현을 억제시키는 기전이 이미 보고된 바 있어 향후 NK세포 치료제와 복합 치료 시 상승작용을 가져올 수 있을 것으로 보고 지속적인 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 이 교수는 오는 31일 대한간암학회 정기총회에서 ‘문맥혈관 침범이 있는 난치성 간세포암 치료에 레고라페닙과 NK세포 병용치료의 면역치료 효과를 주제로 NK세포 치료로 완전관해 치료반응이 나타난 환자 사례를 발표할 예정이다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr