전기·가스로 뇌 자극해 공포감 삭제 ‘제논 가스’로 새로운 기억 만들기도 세계 각국 연구진 연구결과 쏟아내 20년 전 시작된 ‘가상현실 치료법’도현대인은 끔찍한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마가 되고 외상후스트레스장애(PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化)하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논 가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논 가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논 가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이 밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로써 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것을 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. huimin0217@seoul.co.kr

현대인은 끔직한 범죄와 테러, 자연재해 등에 시시각각 노출돼 살아간다. 이 과정에서 원치 않게 겪은 경험과 기억은 뇌에 강제 저장되고, 이러한 나쁜 기억은 인간의 일상을 어지럽히고 망친다. 전쟁을 겪은 군인은 고막을 울리는 큰 소리만 나도 갑작스럽게 주변 사람을 공격하거나 불안에 떨고, 성폭행을 겪은 여성은 사람들로 붐비는 길거리에서 남성과 스치기만 해도 공포와 두려움에 무너져 내린다. 지진과 화산으로 가족의 울타리를 잃은 아이, 교통사고로 신체 일부를 잃은 운전자도 마찬가지다. 어쩌면 지워지는 것이 더 나을지도 모를 그날의 기억에서 좀처럼 벗어나지 못한다. 이러한 기억은 결국 트라우마, 즉 외상 후 스트레스장애(이하 PTSD)로 발전한다. 우리 뇌에서 나쁜 기억을 저장하고 이것을 트라우마화(化) 하는 데 가장 중심적 역할을 하는 부위는 대뇌에 있는 아몬드 모양의 편도체다. 편도체가 손상된 인간과 일부 동물은 감정, 특히 공포를 느끼지 못한다. 예컨대 편도체 또는 편도체의 시냅스(2개의 신경세포가 접합하는 부위)가 망가진 쥐는 고양이가 자신을 잡아먹는 그 순간까지 공포를 느끼기는커녕 장난을 친다. 이러한 발견을 토대로 세계 각국 연구진은 뇌의 특정부위를 전기 또는 레이저, 가스로 자극해 공포심 또는 공포심을 준 나쁜 기억에 대한 공포를 억제하고, 더 나아가 이를 지울 수 있다는 연구 결과들을 쏟아내고 있다. 미국 하버드대 의대 연구진은 2014년 제논가스에 노출된 쥐들에게서 공포를 느끼던 환경에 대한 반응이 지속적으로 감소하는 현상을 발견했다. 무색·무취의 불연성 기체인 제논가스는 의료용부터 가구 제작까지 폭넓게 사용되는 가스인데, 이것에 노출되면 공포의 기억과 관련된 특정 단백질 수용체를 차단해 나쁜 기억을 없애준다는 것이다. 트라우마가 된 기억을 떠올리는 순간, 제논가스가 뇌가 해당 기억을 완전히 차단하고 새로운 기억을 만들도록 유도할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 이밖에도 레이저나 전기 자극을 나쁜 기억 지우개로 활용하면 트라우마를 완화시킬 수 있다는 연구결과는 쏟아지고 있지만, 대부분은 쥐 등 동물을 이용한 실험이다. 두개골을 열고 복잡한 회로로 이뤄진 뇌에서 ‘공포기억 저장소’를 찾는 일은 여전히 쉽지 않기 때문이다. 전문가들이 보다 완벽하고 안전한 나쁜 기억 지우개를 찾는 사이, 지금 이 순간에도 셀 수 없을 만큼 많은 사람들이 나쁜 기억과 연관된 트라우마에 시달리고 있다. 트라우마로 인한 PTSD는 시각과 청각, 촉각, 미각 등 다양한 경로로 발현되며 이는 한 사람의 일상을 완전히 무너뜨리기에 충분하다. 영국 브리티시컬럼비아대학 연구진이 지난해 50대 이상 성인 4598명을 대상으로 조사한 결과, 어린 시절 학대나 따돌림 등의 경험으로 트라우마가 생긴 사람일수록 노화 및 수명과 직접적으로 연관이 있는 텔로미어의 길이가 짧다는 것을 확인했다. 즉 다양한 트라우마적 문제들이 몸에 각인처럼 남고, 이것이 텔로미어의 길이를 짧아지게 해 수명을 단축시킨다는 것. 자녀의 죽음이나 목숨을 위협하는 사고 또는 질병, 신체적 공격 등의 외상적 사건을 겪은 여성은 이러한 사건을 겪어보지 않은 여성에 비해 비만이 될 위험이 11% 높다는 미국 캘리포니아대학의 연구결과도 있다. 수명에도 영향을 미칠 수 있다는 나쁜 기억을 지우는 것에 있어서 최근 각광받는 기술이 바로 ‘가상현실 치료’다. 1990년대 중반에 처음 시작된 이 치료법은 과학의 발전으로 더욱 현실감이 높은 가상현실을 만들어냄으로서 전쟁 및 테러 생존자들에게 꾸준히 실시되고 있다. 무엇보다도 중요한 것은 나쁜 기억을 정면으로 직시하고 이를 뛰어넘게 도와주는 주위의 손길이다. 이 과정에서 전문가 처방에 따른 약물의 도움을 받는 것이 부끄럽거나 감춰야 하는 또 다른 비밀이라고 인식하지 않도록 도와야 한다. 망각을 두고 ‘신의 선물’이라 부르기도 한다. 때로는 망각이 기억보다 더 나을 때가 있을지도 모른다. 하지만 시간이 흘렀다고 다 잊혀졌을 거라는 섣부른 판단은 금물이다. 이미 몇 년의 시간이 흐른 세월호 참사나 경주·포항 지진 피해자들에게 시간은 단순히 숫자에 불과하다. 기억, 그것도 나쁜 기억의 생명력은 생각보다 질길 수 있다. 망각은 신의 선물일 수 있지만, 그 선물을 언제, 어떻게 받고 쓸지 결정하는 것은 인간 그 자신이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세포치료란 살아 있는 세포를 환자에게 투여하는 것이다. 수혈이 가장 대표적이다. 적혈구가 부족해서 빈혈이 생기면 적혈구를, 혈소판이 부족해 출혈이 생기면 혈소판을 주는 것이다. 하지만 살아 있는 성숙 세포에는 유효 기간이 있다. 따라서 계속 새로운 젊은 세포를 만들 수 있는 줄기세포 도움을 받아야 한다. 예컨대 혈액세포를 만드는 조혈기능에 문제가 생기면 조혈모세포를 투여해야 한다. 조혈모세포는 자기 자신의 조혈모세포, 즉 ‘자가 조혈모세포’를 활용할 수도 있지만 정상 조혈모세포를 매번 미리 준비해 놓을 수는 없다. 결국 다른 사람으로부터 조혈모세포를 얻어야 한다. 이를 ‘동종 조혈모세포’라고 한다. 동종 조혈모세포는 ‘양날의 검’과도 같다. 면역기능이 작동해 이식받은 동종 조혈모세포를 파괴해 버리는 이식거부반응이 나타나면 이식은 실패한다. 반대로 동종 조혈모세포에 포함된 면역세포가 이식받은 사람의 정상세포를 파괴하는 일이 벌어지기도 한다. 이를 방지하기 위한 것이 바로 ‘면역억제제’다. 같은 원리로 최근 암세포를 죽일 수 있는 면역세포를 활용해 암을 치료하는 방법을 연구하고 있다. 다만 면역세포를 암환자에게 투여한 결과 기대만큼의 결과를 얻지는 못했다. 면역세포가 암세포만 찾아내는 능력이 부족했다. 반면 T림프구는 세포 구별 능력이 탁월해 좋은 가능성을 보여주고 있다. 폐암이나 악성흑색종 치료에 쓰는 ‘면역관문억제제’는 지친 T림프구를 다시 활성화시켜 준다. 이렇게 활성화된 T림프구는 암세포를 제거한다. 최근 허가된 ‘키메라 항원수용체 T림프구’(CAR-T)는 유전자 재조합 기술로 T림프구의 암세포 구별 능력과 파괴 능력을 모두 강화시켜 항암 효과를 발휘한다. 여전히 몇 가지 문제가 있다. 세포치료제는 결국 환자로부터 얻어야 하기 때문에 다른 환자에게 쓰기가 쉽지 않다. 비용이 크게 늘어나고 사용도 제한된다. 가장 큰 문제는 강화된 T림프구가 과도한 면역반응을 일으켜 환자를 심각한 위험에 빠트릴 수 있다는 것이다. 최근에는 T림프구 장점만 갖고 있는 세포를 직접 만드는 방법을 연구하고 있다. 이달 초 한 스위스 연구진은 네이처 케미컬 바이올로지에 지방줄기세포로 T림프구와 비슷한 합성세포를 만들 수 있다고 발표했다. 합성세포는 특정 항원에 결합할 수 있는 항체부위가 있어 암세포만 인식해 결합할 수 있다. 유전자 네트워크 시스템도 갖고 있어서 합성세포가 암세포와 결합해 특정 복합체를 만든다. 이 복합체는 총알 탄두처럼 암세포를 뚫고 들어갈 수 있으며, 탄두에는 일종의 변환기가 붙어 있어 암세포 내로 들어가면 특정물질을 작동시킬 수 있다. 암세포 안에서 변환기가 작동하면 항암제로 작동한다. 합성세포는 T림프구처럼 암세포를 골라낼 수 있는 능력과 암세포를 죽일 수 있는 능력을 동시에 갖고 있다. 또 면역기능을 이용하지 않기 때문에 심각한 부작용을 피할 수 있고 여러 사람에게도 쓸 수 있다. 머지않은 장래에는 정상 세포에 피해를 덜 주면서 암세포를 죽일 수 있는 세포도 마치 약처럼 만들어 쓰게 될 것이다. 기술이 발전하면 인공장기도 만들 수 있지 않을까 생각한다. 인류는 항상 새로운 방법으로 답을 찾아 문제를 해결했다. 앞으로 암 치료 효과는 점점 좋아지게 될 것이며 결국은 완치에 도달할 것이다. 갑자기 영화 ‘인터스텔라’에서 주인공이 한 말이 생각난다. “우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이.”

김재범 서울대 교수팀 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 논문 게재 국내 연구진이 혈액 내 지방성분이 많아 심혈관계 염증을 일으키는 고지혈증 환자가 당뇨병에 쉽게 걸리는 발병 메커니즘을 전 세계 처음으로 규명해냈다.서울대는 3일 김재범 생명과학부 교수 연구팀이 지방조직 내 염증반응이 당뇨병을 유발한다는 연구 논문을 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 발표했다고 밝혔다. 고지혈증 환자가 당뇨병에 잘 걸린다는 것은 이미 알려진 사실이나 구체적인 발병 메커니즘이 밝혀진 것은 이번이 처음이다. 연구진은 고지혈증으로 늘어난 지방대사물을 면역세포가 흡수하면서 염증반응을 유도한다는 사실을 확인했다. 특히 면역세포 내 ‘VLDL’(Very low density lipoprotein) 수용체가 혈액 속 지방대사물을 흡수해 염증반응을 유도하고 이로 인해 당뇨병이 발병된다는 것을 실험을 통해 밝혀냈다. 연구진은 “정상인과 비교하면 비만한 사람의 지방조직에서 VLDL 수용체 발현량이 현저히 늘어났음을 발견했다”며 “이번 연구 결과는 향후 당뇨병 치료제 개발에 있어 VLDL 수용체가 새로운 표적이 될 수 있음을 시사한다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

만성적인 대사 장애로 당뇨를 비롯해 심혈관계 질환, 고지혈증, 동맥경화 같은 각종 성인병 증상이 한꺼번에 발생하는 것을 대사증후군이라고 한다.대사증후군의 발병 원인은 정확히 알려져 있지는 않지만 신체가 제 기능을 못하거나 인슐린이 제 때 생성되지 못하기 때문인 것으로 알려져 있다. 특히 고지혈증처럼 혈액 속 지방성분이 많아지면 당뇨가 동반되는 경우가 많았다. 국내 연구진이 지방조직 내 염증반응이 당뇨병을 일으키는 메커니즘을 밝혀내 당뇨병을 비롯한 대사증후군 치료에 새로운 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다. 서울대 생명과학부 김재범 교수팀은 고지혈증으로 늘어난 지방대사물을 면역세포가 흡수하면서 염증반응을 유도해 당뇨병이 발생한다는 사실을 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 면역세포 속에 있는 ‘VLDL’이라는 수용체가 혈액 속 지방대사물을 흡수해 염증반응을 유도한다는 사실을 확인했다. VLDL수용체를 제거한 면역세포를 이용한 실험 결과 지방대사물 흡수와 염증반응이 감소된다는 것이 밝혀짐에 따라 VLDL 수용체에 의해 유도된 염증반응이 당뇨병 발병의 직접적 원인이라는 사실을 처음으로 알아냈다. 김재범 교수는 “정상인에 비해 비만인 사람의 지방조직에서 VLDL 수용체가 현저하게 늘어나 있다는 것을 확인할 수 있었다”며 “고지혈증에 의한 당뇨병 발병이 염증반응 이상 때문에 생기는 것을 밝혀낸 만큼 신개념 당뇨병 치료제를 개발할 때 VLDL수용체를 새로운 표적으로 할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

언론을 통해 과거에는 상상하기도 어려웠던 기술을 이용한 치료법들이 ‘혁신치료법’이라는 이름으로 나온다. 암환자들에게 이런 치료법은 더욱 크게 다가온다. 물론 의료진이나 연구자들에게도 새로운 자극이 된다.그러나 많은 치료법 중에는 기대에 못 미치거나 이전보다 더 깊은 실망으로 이어지는 경우도 많다. 성공적 치료법들이 도리어 여러 가지 이유로 환자에게 ‘희망고문’이 되기도 한다. 각광받는 면역치료제 중 하나가 지난 8월 미 식품의약국(FDA)으로부터 승인을 받았다. 바로 ‘키메라 항원수용체 T세포’(CAR-T) 치료제이다. CAR-T 치료제는 유전자 재조합 기술로 면역세포 중 하나인 T세포를 강력하게 만들어 종양세포에 있는 항원을 보다 잘 인식하도록 개선한 세포치료제다. 전문가들은 앞으로 면역치료에서 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 특히 CAR-T 치료제 임상시험에 참여한 첫 환자인 미국 소녀 에밀리 화이트헤드의 이야기는 각종 전문지와 학회지에 여러 차례 소개돼 의료진과 환자들에게 큰 희망을 줬다. 에밀리는 급성 림프구성 백혈병으로 진단받은 다섯 살 소아 환자였다. 처음에는 표준 항암치료를 받고 심각한 합병증을 겪었지만 CAR-T 치료를 통해 마침내 완치라는 결과를 얻었다. 이후 에밀리와 같은 병을 앓는 소아 환자를 대상으로 임상시험을 계속했다. 환자 63명 중 52명, 즉 82% 환자에서 CAR-T 치료제를 1회만 투여하고도 암세포를 제거하는 놀라운 결과를 내놨다. 하지만 환자의 절반은 투약 3일 만에 생명을 위협하는 심각한 면역반응을 겪어야 했고, 5명 중 1명꼴로 2개월 뒤 심각한 신경학적 독성 문제가 나타났다. 이에 해당 연구기관의 윤리심사위원회와 FDA가 정밀조사를 진행했고, 이후 동의서에 부작용 관련 내용을 담고 제한된 기관에서만 치료가 가능하도록 했다. 정부는 시판 후에도 조사를 철저히 하도록 요구했다. 그래도 놀라운 효과 때문에 CAR-T 치료제는 FDA 허가과정을 통과했다. 다른 CAR-T 치료제도 지난 9월 사용 허가를 받았다. 다만 성인을 대상으로 시행하는 다른 2개의 CAR-T 임상시험은 아쉽게도 사망 등 심각한 부작용으로 인해 지난 9월 중단됐다. 이런 약제들은 임상시험에 참여하는 의료진에게 많은 경험이 필요하다는 사실을 시사한다. 에밀리도 치료 과정에서 ‘사이토카인 방출 증후군’으로 목숨이 위태로웠다. 다행히 경험 많은 의료진이 다른 질환에 쓰는 비싼 면역조절제를 사용해 위기를 넘길 수 있었다. 그러나 치료 경험 유무에 따라 특정 의료기관이나 의료진만 치료할 수 있도록 제한한다면 도리어 환자들의 치료제에 대한 접근성에 문제가 생긴다. CAR-T 치료제는 미처 생각하지 못한 많은 것을 알려준다. 혁신치료법이라고 모두 좋은 효과를 기대할 수 있는 것은 아니다. 다행히 좋은 효과가 있어도 예상치 못한 심각한 부작용이 생길 수 있다. 그러나 대다수 언론보도는 이런 부분을 간과하는 것 같다. 그렇다고 혁신치료법을 기다리는 환자들에게 마냥 기다리라고만 할 수도 없다. 쉽고 빠르게 치료해야 할지, 안전성이 충분히 확보될 때까지 기다려야 할지 결정해야 한다. 예상치 못한 부작용이 있다고 해서 영국의 기계 파괴 운동 ‘러다이트 운동’처럼 치료법을 완전히 받아들이지 말자는 것은 아니다. 우리 모두 환자들의 접근성을 보장하면서도 보다 안전하게 치료할 수 있는 방법에 대해 나름의 기준을 정해야 한다. 쉽지는 않겠지만 그렇다고 고민만 할 수는 없다.

머리-목 운동 등 조절하는 P물질 부족…엎드린 자세로 잠든 아기 급사 많은 이유 영아가 잠자다 급사하는 영아 급사증후군(SIDS: sudden infant death syndrome)의 원인을 둘러싼 수수께끼를 풀어줄 연구결과가 나왔다. SIDS는 멀쩡하던 아기가 수면 중 소리 없이 사망하는 것으로 지금까지 확실한 원인이 밝혀지지 않았다.피오나 브라이트 호주 애들레이드대학 병리학자는 뇌의 신경전달물질 중 하나로 머리와 목 운동을 조절하는 P 물질의 부족이 영아 급사증후군의 원인이라는 새로운 연구결과를 발표했다고 25일 메디컬 익스프레스가 보도했다. 브라이트 박사가 영아 급사증후군으로 사망한 아기 55명으로부터 채취한 뇌 조직 샘플을 분석한 결과 대부분이 머리-목 운동과 호흡을 조절하는 뇌간의 핵심 부위들에서 P 물질이 비정상적으로 부족한 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 신경전달물질은 뉴로키닌-1이라는 신경수용체와 결합, 호흡계와 심혈관계의 활동을 조절하며 특히 산소가 부족한 저산소증이 발생했을 때 이에 대처하는 기능을 수행한다고 브라이트 박사는 설명했다. 특히 엎드린 자세로 잠든 아기가 급사하는 경우가 많은 이유를 설명해 주는 것이라고 지적했다. 이런 자세로 자다 숨이 막히면 자연 반사로 머리를 들거나 돌려야 하는데 P 물질 부족으로 머리를 움직일 수 없어 결국 호흡이 막혀 사망하게 된다는 것이다. P 물질의 부족은 특히 조산아와 남아에게서 두드러지게 나타났으며 이는 영아 급사증후군 발생률이 조산아와 남아에게서 높게 나타나는 이유를 설명해 주는 것이라고 브라이트 박사는 말했다. 이 연구결과가 앞으로 영아 급사증후군 위험이 높은 아기를 가려낼 수 있는 방법의 개발로 이어지기를 그는 기대했다. 이 연구결과는 온라인 과학전문지 ‘공공과학도서관’(PLoS ONE)에 실렸다. 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr

공구 한양대 의대 교수팀, 유방암 치료제 내성 유발유전자 발견 미국 헐리우드의 배우 안젤리나 졸리(사진)는 2013년 멀쩡한 가슴을 절제하는 수술을 했다고 밝혀 전 세계를 놀라켰다. 졸리의 어머니가 10년 동안 유방암으로 고생하다 사망했고, 졸리 역시 유전자 검사 결과 유방암 발병 가능성이 80%가 넘는다는 수치가 나와 수술을 했던 것이다.사실 유방암의 원인은 아직 정확하게 밝혀지지 않은 상태다. 이 때문에 어떤 사람이 유방암에 걸릴 확률이 높고 어떻게 해야 피할 수 있는지에 대해 정확하게 얘기할 수 없는 상황이다. 유방암은 조기에 발견하면 5년 생존율이 100%에 가깝지만 말기에 발견될 경우 20% 미만으로 생존율이 낮은 암 중 하나다. 가장 기본적인 치료는 외과적 절제이고 화학적 항암요법, 호르몬치료, 분자치료 등은 보조적 수단에 불과하다. 특히 최근 표적 치료제에 대해 주목하고 있지만 장기적으로 사용할 경우 치료효과가 떨어지는 내성이 문제가 됐다. 국내 연구진이 표적 치료시 효과를 떨어뜨리는 내성 유발 유전자를 발견했다. 공구 한양대 의대 교수팀은 ‘에스트로겐 수용체 유방암’ 표적 치료제에 대해 내성을 유발하는 새로운 유전자를 발견하고 의학 및 암연구분야 국제학술지 ‘미국 국립 암연구소 저널’ 12일자에 발표했다. 에스트로겐 수용체 유방암은 전체 유방암의 70%를 차지하는 암이다. 이 종류의 유방암에 걸린 환자 중 20~30%는 호르몬 치료제에 대한 내성이 생겨 다른 조직으로 암이 전이되든지 치료효과가 떨어지는 단점이 있었다. 공 교수팀은 이번 연구를 통해 ‘RBP2 유전자’의 활성이 에스트로겐 수용체 양성 유방암 환자의 호르몬 치료제에 대해 내성을 일으킨다는 사실을 확인했다. 동물 실험을 통해 RB2 유전자의 활성화를 막고 호르몬 치료제를 동시에 사용할 경우 치료효과가 훨씬 높아진다는 것을 알 수 있었다. 공 교수는 “현재 개발 중인 RBP2 활성 저해제가 에스트로겐 수용체 양성 유방암을 보다 효과적으로 치료할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

개구리 가운데는 매우 화려한 색을 뽐내는 것들이 있다. 물론 멋을 내기 위해서는 아니다. 독버섯과 마찬가지로 알록달록 예쁜 색을 입은 개구리는 자신에게 독이 있으니 절대 먹어서는 안 된다고 광고하는 것이다. 그런데 이들이 만드는 독은 사람에게도 위험하지만, 의외의 방식으로 우리에게 도움이 될 수 있다. 독개구리가 만드는 신경독은 신경 세포를 마비시키는데, 용량을 적당히 조절하면 중독성이 없는 비마약성 진통제로 개발할 수 있기 때문이다. 그런데 여기에는 한 가지 곤란한 문제가 있다. 약물로 사용하기에는 효과가 강해서 사람에서도 마비 같은 부작용이 발생한다는 점이다. 과학자들은 정작 독개구리 자신은 신경독에 중독되지 않는다는 점에 주목했다. 텍사스대학의 연구팀은 에피페도바테스(Epipedobates)속의 개구리가 만드는 에피바티딘(epibatidine)이라는 신경독을 연구했다. 이 독을 만드는 개구리는 잘 모르고 자신을 잡아먹는 포식자의 신경을 마비시켜 죽게 하지만, 정작 자신의 신경은 마비되지 않는다. 연구팀은 그 비결이 신경 세포 수용체(receptor)에 있다는 사실을 발견했다. 이 수용체는 2500개 정도 되는 아미노산으로 이뤄져 있는데, 에피바티딘은 여기에 단단히 결합해 신경 세포의 기능을 마비시킨다. 하지만 정작 개구리 자신은 수용체의 아미노산 3개를 바꿔 에피바티딘이 결합하지 못하게 방해한다. 따라서 개구리 자신은 독에서 무사할 수 있다. 자연계에서 자신의 독을 중화하는 방식은 여러 가지가 있다. 독을 피부 등 국소적으로만 보유하거나 간에서 독을 해독하거나 여러 가지 방법이 있지만, 이 개구리의 경우 매우 단순한 방법으로 거의 에너지를 들이지 않고 중독을 피할 수 있다는 점이 매력적이다. 연구팀은 에피바티딘이 사람 신경 수용체에 결합하는 방식을 연구해 독성은 줄이고 진통 효과는 늘릴 수 있기를 기대하고 있다. 마약성 진통제는 진통 효과는 우수하지만, 중독의 위험성이 존재한다. 따라서 중독성이 없으면서도 효과가 강한 새로운 진통제가 개발되면 큰 도움이 될 수 있을 것이다. 모든 약이 독이 될 수 있다는 이야기가 있지만, 반대로 독 역시 약으로 사용될 수 있다. 자연계에 있는 독을 약으로 개발한 사례는 보툴리누스균이 만드는 보툴리눔 독소를 약물로 개발한 보톡스를 비롯해서 수없이 많다. 하지만 천연 물질을 약물로 개발하기 위해서는 우선 생물 자원을 보호할 필요가 있다. 에피페도바테스 개구리가 사는 에콰도르를 비롯한 세계 여러 지역에서 동식물의 서식지가 줄어들어 유용한 생물자원이 개발되기도 전에 사라질 위기가 놓여 있다. 필요한 자원은 개발하되 다양한 동식물 역시 미래의 자원이라는 점을 생각해 보호하는 균형 잡힌 개발이 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

‘기억력·사고력’ 전두엽 망가져 충동 억제 안되고 판단력도 저하 남경필 경기도지사의 장남이 필로폰(메스암페타민) 투약 혐의로 구속되면서 마약 확산에 대한 우려가 높아지고 있습니다. 마약 사용으로 인한 사회경제적 비용은 연간 2조 5000억원에 이른다고 합니다. 2014년 한국보건사회연구원 조사에서 남성의 2.4%, 여성의 1.7%가 사용 경험이 있는 것으로 조사됐고 특히 10·20대 사용자가 많았습니다.그러나 대부분 마약 사용이 불법이라는 점만 중요하게 여길 뿐 인체 위해성까지 구체적으로 알고 있는 이는 많지 않습니다. 심지어 ‘한두 번 사용하면 문제되지 않는다’는 잘못된 정보를 퍼뜨리는 이도 있습니다. 그래서 25일 약물중독 전문가들에게 직접 마약의 위해성에 대해 물었습니다. 보통 마약이라고 하면 의존성을 먼저 떠올리게 됩니다. 하지만 전문가들은 ‘뇌’ 이야기를 먼저 꺼냈습니다. 천영훈 인천참사랑병원장은 “헤로인이나 필로폰을 사용하는 것은 노트북에 1만 볼트의 전압을 흘려보내는 것과 같다”고 표현했습니다. 마약을 사용하면 강한 전압이 전자회로를 태워 버리는 것처럼 대뇌의 전두엽이 영구적으로 손상됩니다. 여러분도 잘 아시다시피 전두엽은 기억력과 사고력을 주관하는 기관입니다. 약에 취했을 때는 물론 그렇지 않을 때도 올바른 판단을 할 수 없게 된다는 의미입니다.●우울증 생겨 다시 약물 찾는 악순환 천 원장은 “충동 억제 능력이 망가지고 판단력이 저하되다 보니 자동차로 역주행을 해 대형 사고를 낸다거나 흉기를 휘두르고 대낮에 벌거벗고 도로를 질주하는 반사회적 행동을 보인다”고 설명했습니다. 전두엽이 망가지면 우울증도 생깁니다. 항상 불쾌감과 짜증이 이어지고 다시 약물을 찾는 악순환이 반복됩니다. 마약은 일반적으로 헤로인·코데인·메타돈·펜타닐 등의 아편류 약물과 흥분제인 코카인, 필로폰 등 각성제 계통의 암페타민류, LSD·PCP 등의 환각제로 나뉩니다. 아편류 약물은 금단증상이 비교적 뚜렷하며 약물 투여 후 6~12시간이면 불안, 불면, 한기, 각종 통증에 시달리게 됩니다. 약물을 더 많이 쓸수록 내성이 생겨 쾌감은 줄고 약물 사용량은 점차 늘려야 하기 때문에 결국 쇼크, 호흡정지 등으로 사망합니다. 천 원장은 “약물을 한 번이라도 사용하게 되면 배설과 같은 수준의 참을 수 없는 유혹에 시달리기 때문에 스스로의 힘으로는 절대로 빠져나올 수 없다”고 지적했습니다. 필로폰도 사용한 뒤 2~4일이 지나면 불안감과 악몽, 무력감에 시달리고 12~18시간을 계속 자는 등 부작용이 심각하다고 합니다. 금단증상은 극심한 우울증을 유발해 극단적인 선택으로 이어집니다. 최화경 국립부곡병원 중독진단과장은 “마약은 자연 보상보다 2~10배 많은 양의 도파민을 분비하게 하고 효과도 훨씬 오래 지속되기 때문에 맛있는 음식을 먹는 것 같은 일반적인 자극에는 아무런 반응도 보이지 않게 된다”고 설명했습니다. 이어 “소리가 너무 크면 볼륨을 낮추는 것처럼 흥분을 일으키는 신경전달물질인 ‘도파민’이 너무 많이 생성되면 뇌는 도파민을 적게 생산하거나 도파민에 결합하는 도파민 수용체 수를 줄여 도파민 양을 조절한다”며 “결국 더 많은 도파민을 필요로 하게 돼 약물에 깊이 빠지게 되는 것”이라고 설명했습니다. 특히 코카나무에서 추출하는 코카인은 반감기(처음 농도의 절반으로 줄어드는 시간)가 짧고 극심한 우울증을 유발하기 때문에 자주 투여해야 하는 문제가 있습니다. 약물 투약 뒤 3~5일 뒤에 극심한 우울증에 시달리게 되고 심하면 목숨을 끊기도 합니다. LSD, PCP 등의 환각제는 금단증상이 뚜렷하지 않아 더 큰 문제를 보입니다. 천 원장은 “일부 해외 유학생이 금단증상이 약하다는 꼬임에 빠져 사용하다 결국 마약사범이 되는 경우가 많다”고 지적했습니다. 용량을 늘려 사용하다 환각 증세가 심해지면 극심한 공포와 불안에 시달리는 이른바 ‘지옥여행’을 경험하기도 합니다. 자주 사용하면 폭력 성향이 심해지고 정신질환인 ‘조현병’과 같은 증상에 시달리는 경우도 흔합니다. 마약은 때때로 심근경색과 뇌졸중을 유발하기도 합니다. 아편류 마약과 필로폰, 코카인 등이 대표적입니다. 또 신장 기능을 망가뜨려 돌이킬 수 없는 고통을 줍니다. 여성 중에는 체중 감소 효과를 믿고 사용했다가 후회하는 경우가 적지 않습니다. 안면 근육 위축으로 ‘이갈이’가 심해져 치아가 부서져 내리기도 합니다.●‘자극 추구형 인간’ 마약에 더욱 취약 자극을 추구하는 사람이 특히 마약에 취약하다고 합니다. 천 원장은 “당장의 괴로움을 잊으려 하는 회피형은 알코올중독으로 가는 반면 자극을 추구하는 사람은 ‘한번 사용해 볼까’라고 하며 유혹에 빠지기 쉽다”고 조언했습니다. 아직 왜 중독이 일어나는지 명확하게 밝혀지진 않았지만 ‘유전’도 20~60%가량 영향을 미친다고 합니다. 그렇다면 마약을 극복하기 위한 첫걸음은 무엇일까. 최 과장은 “스스로 중독됐다는 사실을 인정하는 것이 치료의 첫 단계”라며 “치료 의지가 없으면 재활이 불가능하다”고 설명했습니다. 마약중독은 만성질환과 같다고 합니다. 중독되면 완치는 불가능하기 때문에 중독 사실을 인정하고 인지행동치료와 상담 등을 통해 꾸준히 관리해야 극심한 우울증과 죽음의 위협에서 빠져나올 수 있습니다. 마약중독 전문치료기관에서 4~8주간의 입원치료를 받고 꾸준한 외래 방문을 통해 유혹을 이겨 내야 합니다.가족의 지지도 중요합니다. 최 과장은 “마약중독자 중에는 가족의 지지를 받는 이가 극히 드물다”면서도 “주변의 도움이 있으면 중독의 굴레에서 벗어나는 데 큰 도움을 받을 수 있다”고 조언했습니다. 마약중독자들의 자조모임(NA)도 도움이 됩니다. 강남을지병원 중독브레인센터, 인천참사랑병원, 경기마약퇴치운동본부, 대구마약퇴치운동본부 등에 NA가 있습니다. 국립부곡병원이 개발한 ‘중독바로알기’ 홈페이지(www.checkmehealme.com)에서도 유용한 정보를 얻을 수 있으니 참고하길 바랍니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

녹내장은 안압이 상승해 시신경이 눌리면서 혈액 공급에 문제가 생겨 시력이 약해지고 심하면 실명까지 이르는 질환이다. 전 세계 40세 이상 성인 인구의 3.5%가 녹내장을 앓고 있고 국내서도 환자가 증가하는 추세이지만 아직까지 정확한 발병 원인이 밝혀지지 않아 근본적인 치료가 어려운 상태다.기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영(카이스트 의과학대학원 특훈교수) 단장과 김재령 연구원은 19일 녹내장이 발생하고 진행되는 근본적 원인을 밝혀내고 새로운 치료 방법을 제시했다. 연구팀은 눈 속에 차 있는 체액인 방수의 흐름을 조절하는 쉴렘관에 문제가 생겨 방수가 배출되지 못할 경우 안구의 내부 압력이 커지고 녹내장이 발생한다는 사실을 밝혀냈다. 또 혈관 형성과 안정화에 필수적인 ANG단백질과 TIE2 수용체가 쉴렘관 주변과 내부에 많이 분포돼 있다는 것을 확인하고 ANG-TIE2 신호전달체계가 쉴렘관의 기능을 정상적으로 유지하고 방수 유출을 원활하게 한다는 것을 알아냈다. 실제로 녹내장을 유발시킨 생쥐에게 TIE2 활성 항체를 주사한 결과 안압이 떨어져 녹내장이 완화됐다. 쉴렘관이 망가져 안압이 계속 상승하는 생쥐에게도 안구에 항체를 주사하면 쉴렘관이 회복되면서 안압이 떨어진다는 것을 실험적으로 증명했다. 연구 결과는 미국 임상연구학회에서 발간하는 의학분야 국제학술지 ‘임상연구학회지’ 19일자에 발표되고 10월호 표지 및 커버스토리로 실릴 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류의 가장 오랜 동물 친구인 개는 다른 동물, 특히 개의 조상인 늑대와 달리 유독 사람과 협업이 가능하고 우호적이며 ‘친절’하다는 특성을 가지고 있다. 최근 해외 연구진이 개가 이런 특성을 가지게 된 원인을 찾았다고 밝혔다. 스웨덴 린셰핑대학 연구진은 개가 조상인 늑대에서 사람에게 친화적인 애완동물로 진화하는데 특정한 호르몬이 큰 역할을 했다는 것을 전제로 실험을 진행했다. 연구진은 골든리트리버 60마리를 대상으로 개가 혼자서 용기의 뚜껑을 열도록 훈련시켰다. 이후 연구진은 개에게 각각 ‘사랑의 호르몬’으로 불리는 옥시토신이 섞인 스프레이와 소금을 녹인 물 스프레이를 뿌렸다. 이어진 실험에서는 이 용기를 꽉 닫아 뚜껑이 열리지 않도록 한 뒤, 개가 주인에게 용기를 가져가 뚜껑을 열어달라고 도움을 요청하는데 얼마나 시간이 걸리는지를 체크했다. 또 개의 DNA를 채취해 옥시토신 수용체에 어떤 변화가 있는지도 살폈다. 그 결과 옥시토신을 뿌린 개는 평범한 소금물을 뿌린 개에 비해 유전적으로 변형된 옥시토신 수용체가 더욱 활성화될 뿐만 아니라 주인에게 뚜껑을 열어달라고 요청하는 횟수가 더 많아지는 것을 확인했다. 이는 옥시토신이 풍부한 개가 그렇지 않은 개에 비해 사람에게 더욱 친화적이고 사람과의 협업을 꺼리지 않는다는 것을 의미하며, 늑대에서 개로 진화하는 과정에서 개가 어떻게 사람에게 길들여지게 됐는지를 이해하는데 도움을 준다고 연구진은 설명했다. 연구진은 “이번 실험을 통해 오래 전 사람들이 늑대 중에서도 특히 협동심이 강한 늑대를 골라 키웠으며 시간이 지나 이 늑대들이 대를 잇고 개로 진화하면서 지금과 같은 개의 성격이 나타나게 됐을 것”이라고 설명했다. 이어 “개의 조상인 늑대에게서도 변이된 옥시토신 수용체가 있지만, 옥시토신 분비에 따라 수용체의 활성화 정도가 달랐다”면서 “사람에게도 존재하는 옥시토신은 협동 등 사회적 행동에 큰 영향을 미칠 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘호르몬과 행동’ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과음은 나이와 관계없이 남녀 모두의 건강에 부정적인 영향을 미치지만 그중에서도 특히 젊은 남성에게 더욱 치명적인 결과를 유발할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 이스턴핀란드대학 연구진은 청소년기에 과한 음주를 해 온 28세 이하 성인 남성 11명, 여성 16명 등 총 27명(A그룹)과 음주를 거의 하지 않은 남성 12명, 여성 13명 등 총 25명(B그룹)을 대상으로 연구를 실시했다. A그룹은 10대 중후반부터 일주일 평균 와인 3병 분량의 술을 마셔온 젊은 층의 남녀다. 연구진은 두 그룹 모두에게 두개골을 열지 않고 자기장을 투과시켜 뇌를 자극하는 경두개 자기장 자극(TMS)을 주고 뇌의 변화를 관찰했다. 그 결과, A그룹의 뇌 피질에서 발생하는 변화가 B그룹보다 컸으며, A그룹 내에서도 여성보다는 남성에게서 그 변화가 더욱 컸다. 연구진은 이전 연구를 통해 음주와 흡연을 하는 사람이 그렇지 않은 사람에 비해 뇌의 전기 자극에 더욱 크게 반응한다는 사실을 이미 입증했다. 여성에 비해 남성의 뇌가 자기장에 더욱 격렬하게 반응한 것은 장기간의 음주 섭취가 여성보다는 남성의 뇌에 더 많은 변화를 가져온다는 것을 의미한다고 연구진은 설명했다. 또 A그룹과 B그룹, 그리고 성별에 따른 신경전달물질인 감마 아미노부티르산(GABA)의 특징도 다른 것으로 나타났다. 뇌 신경계에 존재하는 GABA는 뇌 혈류를 개선하고 신경 안정 및 스트레스 해소 등의 역할을 하며, 알코올 중독자의 경우, GABA 수치가 낮게 나타난다. GABA는 크게 A수용체와 B수용체로 나뉘는데, 이번 연구결과 장기간의 음주는 남성 체내의 GABA A‧B 수용체 모두에 영향을 미치는 반면, 여성에게는 GABA A수용체에만 영향을 미치는 것으로 나타났다. GABA A수용체는 주로 특정 술에 대한 선호 등 음주 패턴에 영향을 미치지만 GABA B수용체는 알코올에 대한 욕구와 갈망에 주로 영향을 미친다. 즉 똑같이 장기간 음주를 해도 남성은 GABA A‧B 수용체 모두의 영향으로 알코올에 대한 강한 욕구가 생기고, 이것이 알코올 중독으로 발전할 위험이 높아진다는 것. 연구진은 “A그룹의 알코올 섭취량은 알코올 중독 기준에 미치지 않음에도 불구하고 성별에 따라 이러한 차이가 발생했다”면서 “장기간의 음주가 젊은 여성과 남성에 미치는 영향이 각기 다르다는 것이 입증됐다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 최근 프랑스 파리에서 열린 유럽 신경정신약리학회(ECNP: European College of Neuropsychopharmacology) 총회에서 발표됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

중생대 최강 포식자라고 하면 누구나 티라노사우루스 렉스 같은 육식 공룡을 떠올리지만, 사실 중생대 바다에는 이보다 더 거대한 바다 파충류들이 존재했다. 오늘날에도 가장 거대한 포식자가 고래인 것과 마찬가지로 당시에도 가장 거대한 포식자는 바다에 살았다. 바다가 육지보다 훨씬 클뿐 아니라 먹이도 풍부해 더 거대한 생물체를 먹여 살릴 수 있기 때문이다. 이 시기 바다로 진출한 거대 파충류 무리로 어룡 (Ichthyosauria), 수장룡 (Plesiosauria), 그리고 모사사우루스 (Mosasaurus)가 있다. 이들은 오랜 세월 중생대의 바다에서 번성했다. 그 가운데 수장룡은 1억 년 이상 번성한 무리로 독특한 긴 목을 진화시킨 것이 많아 과학자들은 물론 대중들에게도 친숙한 해양 파충류다. 수장룡은 그 종류가 매우 다양해서 티라노사우루스 렉스와 견줄 만한 거대한 최상위 포식자에서 중소형 크기의 작은 포식자까지 크기도 매우 다양했다. 하지만 이들이 이렇게 큰 번영을 누린 이유는 사실 잘 알려지지 않았다. 최근에야 이들이 어떻게 먹고살았는지에 대한 단서들이 발견되고 있다. 1964년 독일에서 발견된 수장룡의 화석은 당시에는 아무 주목을 받지 못해 50년 넘게 방치되어 있었다. 이를 보관 중이던 독일 니더작센 주립 박물관은 고생물학자들을 초청해 분석을 의뢰했다. 화석을 정밀하게 분석한 고생물학자들은 여러 가지 흥미로운 사실을 발견했다. 라게나네크테스 리치테레(Lagenanectes richterae)로 명명된 이 신종 수장룡은 대략 8m 정도 크기로 목이 긴 수장룡인 엘라스모사우루스(elasmosaurs)의 일종이다. 이들은 목이 몸길이의 절반이 넘는데, 최대 75개의 목뼈를 지닌 경우도 발견된다. 라게나네크테스의 목뼈는 전부 발견되지 않았지만, 적어도 40-50개 정도의 목뼈를 지닌 목이 긴 수장룡인 점은 확실하다. 이렇게 긴 목 앞에는 촘촘한 이빨이 있는 입이 있었다. 흥미로운 사실은 이빨이 달아나는 먹이를 잡을 수 있도록 밖으로 나있다는 점이다. 이는 라게나네크테스가 작고 민첩한 먹이를 잡아먹었다는 증거다. 연구팀은 당시 살던 오징어의 조상 같은 연체동물이나 작은 물고기를 잡아먹었던 것으로 추정했다. 긴 목 역시 작고 빠른 먹이를 잡는 데 유리했을 것이다. 하지만 이들의 무기는 이것 하나만이 아니다. 연구팀은 두개골에 신경이 지나는 통로를 확인하고 이 신경이 압력 수용체나 혹은 전기 수용체와 연결되어 있을 가능성에 주목했다. 이런 압력/전기 수용체는 시야가 확보되지 않은 상황에서도 먹이를 잡는 데 큰 도움을 준다. 아마도 이것이 성공적인 포식자가 된 비결 중 하나일 것이다. 마지막으로 흥미로운 사실은 라게나네크테스가 1억 3200만 년 전에 살았던 엘라스모사우루스라는 점이다. 과거 엘라스모사우루스는 8000만 년 전에 등장했다고 생각했으나, 이번 발견으로 훨씬 이전에 등장했음이 밝혀졌다. 이 화석이 여러 가지 중요한 사실을 간직한 채 박물관 구석에서 50년 넘게 방치되었다는 건 놀랍지만, 사실 종종 볼 수 있는 일이기도 하다. 멘델의 유전법칙처럼 처음에는 그 중요성을 깨닫지 못했다가 나중에 가서야 다시 연구되어 중요성이 인정되는 경우가 드물지 않기 때문이다. 물론 이는 과학에서만 있는 일은 아닐 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

계란에서 나온 살충제 ‘피프로닐’ 성분이 인체 내로 침투하면 한국인 등의 동아시아인에게 더 해로울 수 있다는 의견이 나왔다.유전체 정보를 이용한 ‘맞춤 의학’ 전문가인 서울대 의대 정보의학교실 김주한 교수는 자신의 페이스북에 피프로닐 성분이 인체 내에 들어갔을 때 결합하는 수용체를 세계적으로 공개된 2504명의 빅데이터를 비교해 분석한 결과, 이같이 나타났다고 20일 밝혔다. 김 교수는 같은 양의 피프로닐이 인체에 침투했을 때 한국인이 다른 인종보다 평균치에서 벗어나는 ‘취약 유전자 변이’를 가진 경우가 더 많다고 설명했다. 실제 분석결과 한국인은 피프로닐에 대한 취약 위험도가 북미인보다 약 1.3배, 아프리카인보다 약 2.5배, 서남아시아인보다 약 10배가량 높았다는 게 김 교수의 주장이다. 동물의 기생충 치료에 사용되는 피프로닐은 체내에 침투하면 신경전달물질(GABA) 수용체와 결합함으로써 중추신경계에 작용해 신경을 흥분시켜 죽게 한다. 이 약물은 사람의 옴 치료에도 사용되는데, 같은 방식으로 신경독성 등의 부작용을 일으킬 수 있다. 미국과 유럽 등에서는 이미 사용이 금지된 약품이다. 식품의약품안전처는 ‘살충제 계란’의 인체 위해평가 결과와 부적합 판정 계란 수거·폐기 현황을 21일 오후 발표한다. 위해평가는 피프로닐, 비펜트린, 플루페녹수론, 에톡사졸, 피리다벤 등 계란에서 검출된 살충제 5종에 대해 실시된다. 식약처는 농가에서 검출된 살충제 용량과 한국인의 연령별 계란 섭취량 등을 고려해 실제 인체에 얼마나 영향을 끼칠 수 있는지를 평가 중이다. 앞서 피프로닐이 검출된 네덜란드, 벨기에, 독일산 계란으로 만든 가공식품에 대한 피프로닐 독성 평가에서는 “건강에 문제가 없는 정도”라는 결과가 나왔다. 18일 마무리된 산란계 전수조사에 따라 전국에서는 부적합 판정을 받은 49곳 농장에서 유통된 계란을 추적해 회수·폐기하는 작업이 진행되고 있다. 식약처는 농장과 계란 수집판매업소, 마트, 음식점 등에서의 폐기량을 전국적으로 집계해 발표한다. 농식품부와 식약처는 현재 420개 농장에서 지방자치단체의 일반 농장 전수검사 당시 검사 항목에서 빠진 일부 살충제 성분에 대해 보완조사를 하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

요즘처럼 더위가 기승을 부리는 계절엔 시원한 에어컨이 돌아가는 실내에서 생활하는 것이 축복이라는 생각이 든다. 심지어 에어컨을 만든 사람에게 노벨상이라도 주고 싶은 심정이다. 할 수만 있다면 하루 종일 더운 곳을 피해 실내에만 있고 싶다. 더위 때문이 아니더라도 현대인은 대체로 하루의 90%를 실내에서 생활한다. 이 같은 현대인의 생활 패턴이 건강에 특별한 영향을 미칠 것이라는 추정은 ‘합리적 의심’이라 할 수 있을 것이다. 이런 맥락에서 햇빛에 노출될 때 피부에서 합성하는 비타민D는 중요한 연결고리일 수 있다. 2010년 국민건강영양조사에서는 한국인의 93%가 혈중 비타민D 결핍 상태로 나타났다. 비타민D는 뼈를 튼튼하게 하고, 면역력을 높이고, 암 사망률을 낮추는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 그럼 뇌건강에도 영향을 미칠까. 비타민D 그 자체로는 인체에 아무런 영향도 미치지 않는다. 간과 콩팥을 거치면서 활성화돼야 한다. 그런데 호주 퀸즐랜드대 데릴 아일스 교수는 콩팥에서 비타민D 활성화를 조절하는 효소가 인간의 뇌 안에도 존재한다는 것을 입증했다. 활성화된 비타민D는 세포막의 ‘비타민D 수용체’와 결합한 뒤 ‘레티노산 수용체’와 복합체를 형성하고 세포 핵 안으로 들어가 DNA에 결합한다. 이를 통해 다양한 유전자의 발현을 조절한다. 따라서 비타민D가 뇌에서 어떤 기능을 하는지 알아보려면 비타민D 수용체가 많이 발현되는 뇌 부위를 살펴봐야 한다. 비타민D 수용체는 기억을 담당하는 ‘해마’, 인지기능을 담당하는 ‘대뇌피질’, 감정을 담당하는 ‘변연계’에서 많이 발현된다. 또 도파민 뉴런(신경전달물질 도파민을 합성해 방출하는 신경세포)이 많은 ‘흑질’이라는 뇌부위에서도 많이 발현된다. 흑질 도파민 뉴런의 소실이 파킨슨병의 원인이라는 사실은 이미 잘 알려진 얘기다. 일본 지케이의대 미쓰요시 우라시마 교수는 1년간 비타민D를 투여하면 ‘파킨슨병’ 증상 악화를 막을 수 있다는 사실을 임상시험에서 확인한 바 있다. 비타민D 결핍은 치매의 원인인 ‘알츠하이머병’과도 깊은 관계가 있다. 2015년 미국 럿거스대 조슈아 밀러 교수팀은 비타민D 결핍 정도가 심할수록 인지기능 저하 속도가 현저히 빨라지는 것을 발견해 학계에 보고했다. 비타민D는 뇌발달에도 중요한 역할을 한다. 퀸즐랜드대 존 맥그래스 교수는 4229명의 산모와 신생아를 대상으로 임신 중기 혈중 비타민D 수치를 측정하고 주기적으로 ‘자폐증’ 관련 경향을 확인했다. 연구 결과 임신 중기에 비타민D 결핍 증상이 생기면 일반 신생아와 비교해 자폐증 발생 위험이 2.42배 높아졌다. 비타민D 결핍이 수면장애를 유발하는 기전은 아직 불분명하지만 근골격계 통증 유발, 염증 유발 물질 발생, 하지불안증후군 등과 관련이 있을 것으로 보인다. 최근 채창호·손준석 성균관대 교수팀은 실내 작업자 1472명을 조사해 비타민D 결핍이 있는 사람의 수면 질이 낮고 잠드는 데 더 많은 시간이 걸리며 수면 시간도 짧다는 사실을 밝혀냈다. 이렇듯 비타민D는 파킨슨병, 치매, 자폐증, 수면장애 등 다양한 신경정신질환과 깊은 연관성이 있다는 사실이 속속 밝혀지고 있다. 비타민D는 비타민A·B·C와 달리 우리 몸에서 생산 가능하다. 현대인은 햇빛을 볼 기회가 점점 줄어 이런 자체 생산기능이 무용지물이 되고 있다. 더위도 이제 막바지다. 선선한 계절이 오면 뇌건강을 위해 야외로 나가 햇빛 속에서 비타민D 합성을 해보는 것은 어떨까. 몸도 마음도 건강해질 수 있다.

현대인은 온종일 스마트 기기와 함께 생활한다. 출퇴근할 때와 중간 휴식 시간마다 스마트폰을 보고 업무를 볼 때도 모니터를 통해 컴퓨터를 사용한다. 수십 년 전과 비교했을 때 인공 불빛을 바라보는 시간이 급격히 증가한 것이다. 그리고 이것이 수면 장애와 연관이 있다는 연구 결과들이 나오고 있다. 휴스턴 대학의 연구팀은 그 중요한 원인으로 지목된 짧은 파장의 청색광과 멜라토닌 농도의 변화를 연구했다. 우리가 매일 사용하는 디지털 기기는 대부분 LED를 광원으로 사용하는데, 여기에서는 짧은 파장의 청색광이 많이 나온다. 연구팀은 이 청색광만 선택적으로 차단할 수 있는 안경을 쓰고 자기 전 하루 3시간씩 디지털 기기를 사용하는 실험을 진행했다. 그 결과 실험 참가자들은 2주에 걸쳐 최대 58%까지 멜라토닌 생성이 증가했다. 연구팀에 의하면 LED에서 나오는 청색광은 멜라토닌 수용체인 ipRGCs(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells)를 자극해 멜라토닌 생산량을 줄인다. 멜라토닌은 생체 리듬을 조절하는 호르몬으로 양이 부족하면 잠이 잘 오지 않게 된다. 따라서 자기 전 디지털 기기의 청색광에 많이 노출되면 멜라토닌 생성이 감소해 수면장애에 시달릴 가능성이 있다. 연구팀은 이 내용을 최근 ‘안과학 및 생리광학 저널’(Ophthalmic and Physiological Optics)에 발표했다. 사실 일상생활에서 청색광의 가장 강력한 발생원은 바로 햇빛이다. 태양의 밝기가 디지털 기기와는 비교할 수 없을 정도로 강력하기 때문이다. 하지만 태양은 24시간 비추는 것이 아니라 낮과 밤의 주기가 확실하다. 촛불 같은 현대 문명 이전의 인공광은 밝기가 약해서 큰 영향을 주기 힘들다. 따라서 과거에는 청색광에 의존해 생체 리듬을 조절하는 기전에 아무런 문제가 없었다. 하지만 현대인은 점차 햇빛을 보는 시간은 줄어들고 실내에서 인공광에 의존하는 시간이 길어지면서 생체 리듬이 깨지는 문제가 발생하고 있다. 이를 줄이기 위해서는 디지털 기기의 사용시간을 적당히 조절하고 낮에 햇빛을 충분히 받을 필요가 있다. 다만 바쁘게 살아가는 현대인들에게 쉽지 않은 일이라는 게 문제다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

현대인은 온종일 스마트 기기와 함께 생활한다. 출퇴근할 때와 중간 휴식 시간마다 스마트폰을 보고 업무를 볼 때도 모니터를 통해 컴퓨터를 사용한다. 수십 년 전과 비교했을 때 인공 불빛을 바라보는 시간이 급격히 증가한 것이다. 그리고 이것이 수면 장애와 연관이 있다는 연구 결과들이 나오고 있다. 휴스턴 대학의 연구팀은 그 중요한 원인으로 지목된 짧은 파장의 청색광과 멜라토닌 농도의 변화를 연구했다. 우리가 매일 사용하는 디지털 기기는 대부분 LED를 광원으로 사용하는데, 여기에서는 짧은 파장의 청색광이 많이 나온다. 연구팀은 이 청색광만 선택적으로 차단할 수 있는 안경을 쓰고 자기 전 하루 3시간씩 디지털 기기를 사용하는 실험을 진행했다. 그 결과 실험 참가자들은 2주에 걸쳐 최대 58%까지 멜라토닌 생성이 증가했다. 연구팀에 의하면 LED에서 나오는 청색광은 멜라토닌 수용체인 ipRGCs(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells)를 자극해 멜라토닌 생산량을 줄인다. 멜라토닌은 생체 리듬을 조절하는 호르몬으로 양이 부족하면 잠이 잘 오지 않게 된다. 따라서 자기 전 디지털 기기의 청색광에 많이 노출되면 멜라토닌 생성이 감소해 수면장애에 시달릴 가능성이 있다. 연구팀은 이 내용을 최근 ‘안과학 및 생리광학 저널’(Ophthalmic and Physiological Optics)에 발표했다. 사실 일상생활에서 청색광의 가장 강력한 발생원은 바로 햇빛이다. 태양의 밝기가 디지털 기기와는 비교할 수 없을 정도로 강력하기 때문이다. 하지만 태양은 24시간 비추는 것이 아니라 낮과 밤의 주기가 확실하다. 촛불 같은 현대 문명 이전의 인공광은 밝기가 약해서 큰 영향을 주기 힘들다. 따라서 과거에는 청색광에 의존해 생체 리듬을 조절하는 기전에 아무런 문제가 없었다. 하지만 현대인은 점차 햇빛을 보는 시간은 줄어들고 실내에서 인공광에 의존하는 시간이 길어지면서 생체 리듬이 깨지는 문제가 발생하고 있다. 이를 줄이기 위해서는 디지털 기기의 사용시간을 적당히 조절하고 낮에 햇빛을 충분히 받을 필요가 있다. 다만 바쁘게 살아가는 현대인들에게 쉽지 않은 일이라는 게 문제다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com