국내 의료진이 세계 최초로 냉동된 수정란에서 제작해낸 배아간(幹)세포로 심근세포를 배양해내는데 성공했다. 의료법인 마리아병원 기초의학연구소 박세필(朴世必·40) 소장팀은 6일 “배양접시안에서 배아간세포에 특수 성장인자를 주입,배아간세포를 심근세포로 분화,유도해내는데 성공했다”고 밝혔다. 지금까지 실험쥐에 배아간세포를 주입해 신경세포나 근육,연골 세포등으로 분화하는 것을 간접확인한 적은 있으나 특수 배양조건을 갖춘 배양접시안에서 인체 장기의 근육세포를 배양해낸 것은 이번이 처음이다. 배아간세포는 인체의 각 장기로 분화하는 능력을 갖춘 원시세포로 배양조건만 연구되면 원하는 특정 세포와 장기를 얻을 수 있어 세포이식을 통한 부분치료는 물론 장기복제까지 기대할 수 있다. 박소장팀은 이번 연구성과에 대해 국내 특허출원을 신청했으며 세계15개국에 특허출원중이다. 김성호기자 kimus@

스웨덴의 아비드 칼슨(77)과 미국의 폴 그린가드(74)·에릭 캔들(70) 등 3명이 뇌의 신경 전달물질과 시냅스(뇌 신경세포를 연결해주는물질)에 관한 연구로 올해 노벨의학상 공동수상자로 선정됐다고 스웨덴 카롤린스카연구소가 9일 발표했다. 카롤린스카연구소 노벨상 선정위원회는 이들 3인이 “완만형 시냅스전달이라고 불리는 신경세포들간의 신호변환(트랜스덕션) 형태에 있어서 선구적 발견으로 수상자로 선정됐다”고 설명했다. 이들의 발견은 뇌의 정상적 기능에 관해 이해하는 데 중요한 단서가됐으며 신약 개발에도 기여했다고 위원회는 밝혔다. 칼슨은 이날 공동수상 소식을 전해듣고 “내가 진심으로 존경하는동료들로부터 큰 인정을 받은 것 같아 매우 기쁘다”고 수상소감을밝혔다. 그는 상금으로 무엇을 할 것이냐는 질문에 “아직까지 상금 용도를정하지 못했으며 부인과 먼저 의논할 것”이라고 답했다. 카롤린스카 연구소는 이들 3인에게 상금으로 9백만 크로나(91만5,000달러)를 수여한다. 스톡홀름 AP DPA 연합

영국은 초등학생의 휴대폰 사용을 금지한다는 보도를 접하고 반가운마음이 들었다. 우리도 빨리 초등학생 이하 어린이의 휴대폰 사용을금지시키는 법을 통과시켜야 한다고 생각했다. 영국 정부에 따르면 휴대폰에서 나오는 전자파의 안전성도 아직 규명되지 않은 상황에서 어린이에게 휴대폰을 사용하게 할 수 없다는 얘기인데 남의 나라 일이지만 정말 잘한 일이다. 더구나 휴대폰의 안전성을 위한 대규모 조사를 장기간 지속적으로 실시할 거라는데 우리도 타산지석으로 삼아야 할 것이다. 일부에서 제기하는 바처럼 휴대폰의 전자파가 신경조직이 다 자라지않은 어린이의 신경세포에 영향을 미칠 수도 있다고 알려진 이상 너무나 당연한 조치인 것이다. 우리는 초등학생은 물론이고 유치원생까지 마음대로 휴대폰을 쓰고있는데 문제가 아닐 수 없다.전자파의 안전성이 확보될 때까지만이라도 초등학생 이하 어린이의 휴대폰 사용을 금지해야 한다. 최재선 [서울시 은평구 갈현동]

대표적인 노인성 질환인 치매(알츠하이머병)를 원인적으로 치료할수 있는 물질이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 서울대학교 약학대학 신의약품개발연구센터 주상섭(朱尙涉)교수 연구팀은 오래전부터 인도 및 마다가스카르 지역에서 인지능력 향상을 위한 민간약으로 사용돼 온 약풀(적설초)의 성분을 이용,새로운 치매치료제 ‘SM-2’를 개발했다고 26일 밝혔다. 연구팀은 약풀의 성분 가운데 ‘아시아틱산’을 기본으로 100여가지의 유도체를 합성,알츠하이머 환자의 뇌 세포에서 발견되는 베타아밀로이드 침착물의 독성을 억제하는 효과가 뛰어난 신물질을 찾아내고이 연구결과를 국제학회지에 보고했다. 알츠하이머병은 뇌의 고등기능이 전반적으로 와해되면서 일어나는노인성 질환으로 심혈관 질환,악성종양,뇌졸중에 이어 사망률 4위를차지하는 질병이다. 초기 기억력 감퇴에서 심한 경우 사망에 이르지만 아직까지 정확한원인이나 메커니즘이 규명되지 않았다. 최근 학계에서는 베타아밀로이드에 의한 신경세포 독성이 알츠하이머병의 원인으로 보고 독성을억제할 수 있는 물질에 대한 연구가 활발하다. 주박사는 “천연물에서 도출한 베타아밀로드의 신경세포 독성 억제물질은 동물시험 결과 92%의 독성억제 작용이 있고 인지능력 향상이입증됐다”면서 “현재 상용 중인 탁트린(증상완화제)과 달리 원인치료가 가능한 치료제의 개발을 기대할 수 있다”고 말했다. 함혜리기자 lotus@

지난해 체세포 복제 소를 탄생시킨 서울대 수의학과 황우석(黃禹錫) 교수가 이번에는 성인남자의 체세포를 복제,배반포기(期)까지 배양하는 실험에 성공해 다시 화제가 되고 있다. 이 실험은 인간복제가 기술적으로 가능하다는 것을 재확인 했을뿐아니라 백혈병이나 치매 등 세포이상에 의한 난치병을 극복할 수 있는‘세포치료(cell therapy)’의 실현을 성큼 앞당겼다는 점에서 더욱관심을 모은다. ◆황교수의 연구방법과 내용=황교수는 최근 열린 한 학술발표회에서36세된 남자의 귀에서 떼어낸 체세포를 핵이 제거된 난자와 융합시켜 이를 배반포기(期)까지 배양하는 데 성공했으며 배반포 상태에서 내부세포괴(塊)를 분리,여기에서 배아 간세포(幹細胞)를 얻어내는 연구를 진행 중이라고 밝혔다.황교수는 배아 간세포가 용이하도록 하는배양기술 등을 개발해 국제특허를 출원했다고 한다. 배아 간세포란 인체의 거의 모든 조직으로 분화할 수 있는 전능성을 가져 줄기세포(stem cell)라고도 부른다.많은 과학자들은 난치병 치료에 획기적인 전기를 마련할 것으로 기대하고 배아 간세포의 분리에 매달리고 있다.환자 자신의 체세포를 복제한 뒤 분리된 배아 간세포로 필요한 세포를 만들어 이식하면 부작용없이 병을 치료할 수 있기때문이다. 예를 들어 췌장기능이 떨어져 당뇨병에 걸린 사람에게는 건강한 췌장 세포를 이식하면 된다.백혈병 환자에게는 정상적인 골수세포를 이식하고,관절염 환자에게는 관절원시세포를 이식하면 쉽게 치료되는것이다.알츠하이머형 치매나 파킨슨씨병 등은 뇌신경세포를 새것으로 교체하는 방법으로 간단하게 치료할 수 있다.자기 세포를 복제한 것이기 때문에 거부반응이 전혀 없는 획기적인 치료법이다. 현재 황교수는 이 배아 간세포의 분리 바로 전 단계까지 와 있다.이 단계까지 실험에 성공한 사람은 가장 최초로 소를 복제한 미국 ACT사의 연구담당 부사장 호세 시빌리박사 뿐이다.시빌리박사는 인간 체세포(다리부분)를 소의 난자에 복제해 배아 간세포를 분리해 낸 것으로 알려진다. ◆배아복제 허용문제에 대한 사회적 합의 시급=황교수는 “치료용 세포를 만드는 것이 이번 복제실험의 최종 목표”라며 “배반포에서 골수 췌장 뇌신경 등으로 성장하는 내부세포괴만을 분리해 연구에 사용하고 있기 때문에 인간개체의 복제로 이어질 가능성은 없다”고 말했다. 그러나 녹색연합 참여연대 등 시민단체들은 폭넓은 사회적 합의는고사하고 전문가들 사이에서도 합의가 이뤄지지 못한 인간 배아복제를 시도했다며 연구 중단과 특허출원 취소를 요구하고 있다. 황교수는 소위 ‘14일론(論)’에 의거,연구를 하고 있다. 14일론이란 생명을 언제부터 인정해야 하는가에 있어서 체세포 복제기술을 통해 인간세포 복제를 시도할 경우,척추가 될 원시선(primitive streak)이 출현하기 이전인 14일까지는 인간개체로 볼 수 없는 세포덩어리이기 때문에 복제실험 및 그 산물에 대한 연구는 허용해야한다는 논리다.체세포복제기술 분야에서 연구하는 과학자·의학자들은 의학적·경제적 이점을 내세워 이 논리를 옹호하고 있으며,종교·윤리학계의 인사들은 대체로 이에 반대하고 있어 사회적 합의를 이루지 못하고 있다. 최근 영국과 미국에서는 유전공학의긍정적인 측면을 최대한 활용하기 위해 ‘연구용’ 인간배아 복제는 허용해야 한다는 쪽으로 정부방침이 기울고 있다.우리나라에서도 인간배아 복제에 대한 사회적 합의가 시급하다고 과학·종교·법조계는 입을 모은다. 함혜리기자 lotus@

서울 서초구 반포동 가톨릭대 의과대학 건물 지하에는 이 대학 교수들이 창업한 생명공학 ‘벤처 1호’인 ㈜히스토스템(HistoStem)이 입주해 있다.10명의 연구원들과 직원 6명이 활동하는 연구실 겸 사무실에는 DNA 서열분석기와 DNA증폭기 등 10여대의 첨단 기계들이 바쁘게 움직이고 있다. 4개월 전 벤처기업으로 정식 등록된 히스토스템은 대표적인 ‘실험실 창업벤처’다.지난 10여년간 백혈병 등 난치성 혈액질환을 치료하기 위해 연구해 온 미생물학교실의 한훈(韓薰)교수를 중심으로 한 연구팀과 국내 최대의 ‘조혈모(造血母) 세포은행’ 연구진들이 첨단기술을 바탕으로 생명공학 벤처의 꿈을 실현하기 위해 창업했다.조혈모 세포란 적혈구 백혈구 혈소판 등 골수내 혈액세포를 만드는 원시세포다. 히스토스템은 조혈모 은행이 보유하고 있는 이 세포를 배양하고 적용분야를확대해 백혈병이나 유방암 등 조혈모 세포와 관련된 난치병을 정복한다는 계획이다. 그동안 백혈병이나 재생불량성 빈혈 등 난치성 혈액질환은 골수이식만이 유일한 치료법으로 알려져왔다.골수이식이란 뼈속의 골수에 들어있는 병든 조혈모 세포를 기증자의 건강한 세포로 바꿔주는 것으로,결국 피를 만들어 줄조혈모 세포를 이식하는 방법이다. 히스토스템의 독창적 기술은 조혈모 세포와 관계가 깊다.연구진들은 이 세포가 골수 뿐아니라 분만시 버려지는 탯줄 혈액(제대혈·臍帶血)에도 상당수 남아있다는 사실을 발견했다.또한 특정 주사를 놓으면 말초혈액 중 조혈모세포를 혈관 쪽으로 끄집어낼 수 있다는 사실도 밝혀냈다.이렇게 채취한 조혈모 세포는 자체 운영하는 세포은행에 냉동보관되고,수술시 필요한 ‘조직적합성 항원(HLA)’ 검사를 통해 유전자가 맞는 환자들에게 이식된다. 히스토스템은 조혈모 세포의 배양기술은 물론,적용범위를 확대하기 위해 다양한 연구를 추진 중이다.암환자가 항암치료를 받을 때도 골수가 파괴되기때문에 조혈모 세포의 적용범위는 넓다.따라서 골수이식이 필요한 유방암,뇌종양 등의 치료에도 공급될 수 있도록 공급원을 확대하고,유전자 조작을 통한 조혈모 세포의 체외 증식법 개발에도 주력한다는계획이다. 연구진은 또 아직 미분화 상태인 조혈모 세포의 외부조건을 바꿔주면 피부및 연골,신경세포로도 변할 수 있어 관절염이나 치매,파킨스씨병 등 난치병도 치료할 수 있다고 덧붙였다. 전문성으로 무장한 생명공학 벤처답게 연구진도 경쟁력을 갖췄다.여의도성모병원의 김춘추(金春秋·56) 조혈모 세포이식센터 소장 등 5명의 전문가들이 자문위원으로 참여하고 있으며,김태규(金泰圭·42·미생물학) 교수 등 10명의 석·박사급 연구인력도 확보해놓고 있다. 다른 생명공학 벤처들과는 달리 경영과 연구가 철저히 분리된 것도 히스토스템의 강점이다.대기업에서 20여년간 근무한 김태환(金泰煥·47)씨를 대표이사로 영입,투자 유치와 마케팅 등에서 전문성을 갖추고 있다. 김 대표는 “세포 분리 및 배양기술 등 신기술 개발을 위해서는 실험실 차원을 넘어선 투자와 사업화가 필수적”이라면서 “앞으로 조혈모 세포의 배양을 통한 혈액질환 진단·치료는 물론,새로운 면역치료법을 개발하는 것이궁극적인 사업목표”라고 말했다. 그는 “최근 개인 투자가들로부터 20억원의 증자를 받았으며,홍콩·미국 등 해외투자 문의가 활발해지고 있어 내년 말쯤 상장을 고려하고 있다”고 덧붙였다.(02)532-6755∼6김미경기자 chaplin7@. *히스토스템 창업 주도 韓薰교수. “그동안 실험실에만 머물렀던 연구성과들을 이제는 사회환원 차원에서 내놓을 때가 됐다고 생각합니다” ㈜히스토스템의 창업주인 가톨릭의대 한훈(韓薰·46·면역유전학)교수의 명함에는 교수 이외에 ‘은행장’이란 직함이 새겨져 있다.의과대학 내 골수정보은행과 제대혈은행이 합쳐진 국내 최대 규모의 ‘조혈모 세포은행’을 운영하고 있기 때문이다.그러나 자신이 창업한 히스토스템에서는 대표이사가 아닌 상임이사를 자청했다.전문적인 경영보다는 새로운 기술의 연구개발에만몰두하기 위해서다. 한 교수가 일반인에게는 생소한 조혈모 세포와 인연을 맺은 것은 70년대말조교시절 이식면역학을 전공하면서부터.특히 환자의 혈액 유전자와 이식할혈액 유전자와의 일치여부를 알아내는 조직적합성 항원(HLA) 연구에 몰두,결국 지난 90년HLA를 지배하는 유전자 지도를 국산화·보편화하는데 성공했다. 한 교수가 자체 개발한 HLA 시스템을 바탕으로 조혈모 세포의 배양 및 적용기술을 사업화하기로 결심한 것은 98년이다. “본격적인 기술 연구와 상용화를 통해 백혈병 등 난치병 환자들을 치료하는 데 큰 도움을 줄 수 있다고 믿었습니다.특히 제대혈을 통한 조혈모 세포공급 및 이식기술은 당장에 상용화하지 않으면 해외기술의 침투를 막을 수없는 상황이었습니다” 올해 1월 학교측으로부터 실험실 사용 및 겸직 허가를 받은 한 교수는 조혈모 세포 연구에 중점을 둔다는 뜻에서 ‘히스토(Histo·조직 적합성)’와 ‘스템(Stem·모세포)’의 합성어를 회사명으로 택했다. 한 교수는 “진행 중인 모든 연구가 환자들의 생명과 직결되기 때문에 조심스럽다”면서 “연구성과가 진정으로 사회에 도움이 되고,그 결과가 돌아오면 다시 연구·개발에 투자할 계획”이라고 덧붙였다. 김미경기자

류머티스나 관절염 등 염증성 통증을 유발하는 원인물질을 국내 연구진이세계 최초로 발견,부작용이 적고 강력한 진통제 개발에 획기적인 진전을 이루게 됐다. 서울대 통증발현연구단 오우택(吳禹澤·약대 약학과)교수팀은 통증을 전달하는 통각신경세포에 존재하는 ‘캡사이신채널’을 활성화시키는 ‘12-HPETE’를 발견하고 이를 종합학술지인 미국한림원 학술지 최근호에 발표했다고 20일 밝혔다. 오 교수팀은 염증성 통증연구의 핵심적인 요소인 캡사이신채널을 열어주는활성물질을 찾던 중 리폭시게네이즈란 효소에 의해 발생되는 여러가지 지방산 중 12-HPETE가 가장 강하게 캡사이신채널을 열어준다는 사실을 발견했다. 오 교수는 “이 활성물질의 구조를 골격으로 캡사이신채널을 억제하는 물질을 합성,부작용이 없고 보다 강력한 효능을 지닌 새로운 진통제를 개발 중”이라고 말했다. 함혜리기자 lotus@

21세기 초반의 아침 7시. 감미로운 음악이 경쾌하게 바뀌고 점점 조명이 밝아지면서 K씨는 깊은 잠에서 깨어 즐거운 하루를 시작한다.음악은 깊은 잠을자도록 도와주기도 하지만,자연스럽게 잠에서 깨주기도 한다.조금 더 자고싶기도 하지만,음악이 점점 시끄러워지고 조명이 밝아질 것이다.침대가 요동칠 것이고,그래도 안되면 병원에 자동으로 연락할 것이다.K씨는 그런 일이벌어지기 전에 일어나기로 한다. 샤워를 하고 거실의 소파에 앉으니 벽에 걸린 대형 화면에 L이 나타나서 조간 신문 중 K씨의 관심사들을 읽어 준다.L은 K씨의 친구이자 비서이며 가정부 겸 운전사인 인조인간,즉 ‘인간기능시스템’이다. 보고,듣고,생각하고,행동하는 기능을 보유한 L은 여러 개의 몸체를 갖고 있으나 하나의 통합된 인공두뇌로부터 지시를 받는다. 부엌에서 아침 식사를 준비하고 있는 것도 인공가정부 기능을 수행 중인 또다른 L이다. 집을 나서서 대기하던 자가용차에 타자,인공 운전사(역시 L)가 교통상황을파악해 오늘의 첫 목적지로 최단시간에 도착한다.L은 운전 중에도 오늘의 할일을 보고하고,업무에 대한 제안을 한다. 사무실에도 일하는 사람은 많지 않다.모두 L과 같은 종류의 인간기능시스템을 비서로 가지고 있기 때문이다.사실 사무실로 출근하지 않고 집에서만 일할 수도 있지만,동료와 가끔 얼굴을 마주하는 것이 좋아서 대부분 하루에 2시간 정도 사무실에서 일한다. K씨는 동료 M과 보다 향상된 성능의 인간기능시스템 개발에 대해 토의한다. M은 뇌과학기술이 인류사회의 발전을 가져온다는 ‘신념’을 가지고 있다.원래 청각시스템에 이상이 있어 듣지 못했으나 청각칩을 이식받아 일상 생활은물론 업무에 어려움이 없다.또 다른 동료 N은 시각 장애인이었으나 망막칩을이식받았다. 망막칩의 성능이 떨어져서 작은 글씨는 읽지 못하지만,일상 생활에 큰 어려움이 없다.신문은 물론 모든 문서가 전자화되어 인공비서가 읽어준다. 가끔 종이에 쓰여진 아주 오래된 책을 보아야할 때가 있으나, 이것역시 필요하면 번역까지 해서 인공비서가 읽어준다.인공 망막칩,청각칩 및인공수족의 발전으로 장애인이 없는 사회가 됐다. 번잡한 도시를 피해 고향에 내려가 계신 부모님에게 전화를 했다.부모님은연세가 많아 행동이 부자유스럽지만,인공 가정부,간호사 겸 말벗과 함께 행복하게 사신다.미국에 있는 아내,아들,딸과도 전화한다.옛날에는 말만 통화할 수 있었다고 하지만 요즘은 서로 볼 수 있을 뿐아니라,특수 장갑과 장화,전용 옷을 입으면 가상공간에서 가족들을 만날 수도 있다.L는 가끔 아내와춤을 추거나 아들과 농구를 하기도 한다.딸은 아직 어려서,엄마가 출근한 사이에 인공 가정교사 겸 보모가 돌봐준다.인공가정교사로부터 아이의 하루 일과 중 특이사항을 보고 받고,내일의 교육 방향에 대해 토의도 한다. 이러한 21세기 사회를 가능하게 하는 인간기능시스템의 구현을 위해서는 인간의 뇌 정보처리 메커니즘에 대한 연구가 필수적이다.인간의 두뇌는 약 180억개의 신경세포와 이들을 상호 연결하는 약 100조개의 시냅스(synapse·신경세포의 자극전달부)로 구성된다.이들의 복합적인 작용이 인간의 두뇌기능을 이루게 되나,뇌의 세부적인 구조와 기능에 대해서는아직 아는 것이 많지않다. 그러나,조금 아는 것을 이용하더라도 기존의 기법에 비해 훨씬 우수한인간기능을 구현할 수 있다. 20세기 중반에 비해 후반기 50년간 인간 두뇌의구조와 기능에 대한 이해가 급격히 높아졌으며 앞으로 더욱 가속될 것이다. 뇌정보처리 메커니즘을 모방하는 인간기능시스템의 급격한 발전이 예측된다. 인간은 5종류의 감각(시각·청각·후각·미각·감각)으로부터 정보를 받아들인다.이중 시각과 청각을 통해 대부분의 정보를 얻기 때문에 인간 뇌의 4대 기능을 시각,청각,추론 및 행동으로 분류한다.공자는 “예의가 아니면 보지 말고,듣지 말고,말하지 말고,행동하지 말라”고 했는 데 여기서 ‘말’은단순한 음파가 아닌 사람의 생각까지를 포괄하므로,결국 앞의 4대 기능과 일치한다.인간기능시스템도 위의 4가지 기능을 가져야 하는데 이는 바로 인간이 제일 잘하지만 현재의 컴퓨터가 잘 하지 못하는 기능으로,인간의 뇌에 대한 이해를 통해서만 발전할 수 있다. 뇌는 ‘인간을 인간이게 하는 것’이라고 한다.인간의 두뇌는 주위 환경과반응하며 지속적인 학습을 통해 지능을 구현한다.컴퓨터의 경우 사용자가 미리 프로그램한 내용만을 처리할 수 있는 반면 인간의 두뇌는 새로운 문제에부딪치더라도 과거의 경험을 확장하는 유추 과정을 거쳐 적절한 대응을 하게된다. 어린아이는 걷지도 못하지만,스스로 여러 번의 시행착오를 거쳐 걷는방법을 배우게 된다.한 쪽 발이 갑자기 아파도,몸무게가 늘거나 줄어도 걷기위해 특별히 프로그램을 갱신하지 않는다. 이는 인간의 두뇌가 법칙이 아닌학습과 유추에 기반하기 때문이다. 인간 두뇌의 또 다른 특징은 한 개의 중앙처리장치(CPU)에 의해 제어되지않고,많은 수의 신경세포가 복합적으로 작용하는 분산시스템이란 것이다.따라서,인간 뇌의 신경세포는 계속 죽어가지만,인간의 기능이 크게 후퇴하지않게 된다.기존 컴퓨터처럼 중앙처리장치와 기억을 전담하는 메모리가 따로있는 것이 아니고,계산과 기억이 복합적으로 구성된다.이러한 뇌 기능의 특수성에 바탕해 새로운 형태의 계산구조인 신경회로망 모델이 개발됐다. 생명에 대한 이해와 정보전자 기술의 양대 축으로 21세기 과학기술은 발전하게 되고,이것이 산업혁명과 컴퓨터 혁명에 이은 ‘제 3의 혁명’,즉 뇌정보처리 혁명을 이룩하게 된다.그러나,21세기를 주도할 뇌정보처리에 기반한인간기능시스템을 로봇과 동일하게 봐서는 안된다.‘로봇’은 ‘명령에 따라일하는 자’일 뿐이다. 21세기 뇌정보처리 혁명은 멈출 수 없는 필연이다.인간기능시스템의 지원을받으며 인간답게 사는 사회.이것이 바람직한 21세기의 인류사회이다. ‘기계에게 지능을,인간에게 자유를!’. 이수영 한국과학기술원 전자전산학과 교수. ■필자 약력. ▲47세 ▲서울대 전자공학과 학사·한국과학기술원(KAIST) 석사 ▲미국 뉴욕공과대학 박사 ▲뇌과학연구센터 소장 겸 중점국가연구개발사업 뇌과학연구개발사업단장 ▲아·태 신경회로망협의회 차기회장 ▲한국과학기술원 전자전산학과 교수(sylee@ee.kaist.ac.kr). *각국 뇌연구 동향. 뇌는 생존에 필수적인 심장박동에서부터 창조적 사고까지 인간의 모든 활동을 제어한다.이같은 뇌의 기능을 이해하고 과학적으로 응용하기 위한 연구가활발하다. 뇌에 관한 연구는 치매 등 각종 뇌질환을 극복하는 데 필수적이며 사람의두뇌와 유사한 지능형 시스템의 개발 등 미래산업분야에 무한한 이용가능성을 가지고 있지만 많은 시간과 비용을 요구하는 분야다.때문에 대부분 선진국들은 이 미지의 영역을 정복하기 위해 국가적인 노력을 기울이고 있다. 미국은 부시대통령 재임 당시 의회에서 1990년대를 ‘뇌의 10년’으로 선포했고 국립보건원(NIH)에서 지속적으로 ‘인간두뇌과제’를 지원하고 있다.일본은 21세기를 ‘뇌의 세기’로 구현하기 위해 과학기술청과 통상산업성이연구비를 집중 투자하고 있다.OECD(경제협력개발기구) 거대과학 포럼은 신경정보학 연구의 촉진과 범국가적 공동연구의 필요성을 제안,지난해 1월 신경정보학 소위원회가 개최되기도 했다. 우리나라는 98년 ‘뇌연구촉진법’이 제정돼 뇌연구를 위한 기반이 조성됐다.10년 계획으로 과학기술부를 주축으로 복지부,산자부,정통부 및 교육부의5개 부처가 협력해 뇌연구개발사업을 하고 있다. 지난해에는 ‘뇌연구촉진기본계획’을 수립,오는 2007년까지 뇌이해 및 뇌정보처리 응용기술과 대표적뇌질환인 치매의 치료제를 개발한다는 목표를 세웠다. 뇌연구는 먼저 신경생물학과 인지과학적 연구를 통해 뇌의 구조와 기능을이해하는 데서 출발한다.이를 바탕으로 시청각 추론 행동 등 인간의 지적기능을 인공적으로 구현한 지능시스템을 개발한다.지난해 미국서 개발된 인간의 뇌신경망을 모방한 컴퓨터 알고리즘,청각신경과 직접 연결되는 인공 귀의언어인식능력, 큰 글씨와 물체를 식별할 수 있는 인공 눈 등이 뇌 정보처리연구의 산물이다.뇌세포의 생성과 사멸에 대한 연구를 통해 치매 등 뇌·신경질환의 예방기술과 치료제,전자회로와 신경세포를 연결하는 신경칩 기술개발도 가능하다. 우리나라의 뇌연구는 뇌정보처리 분야와 뇌의약학 분야로 나눠 추진된다.뇌정보처리는 한국과학기술원(KAIST) ‘뇌과학연구센터’(braintech.kaist.ac. kr)가,뇌의약학은 국립보건원 ‘뇌의약학연구센터’가 체계적이고 집중적인연구를 하고 있다. 함혜리기자 lotus@

[더램(미 노스캐롤라이나주) 함혜리기자] 생물의학(Biomedical) 분야에서세계 최고의 연구수준과 인프라를 자랑하는 미 국립보건원(NIH) 산하 25개연구소 소속의 과학자들은 2만여명.이 중 한국인 과학자는 20명 정도다.각자 자신의 연구분야에서 전문성을 인정받고 있지만 특히 30∼40대의 젊은 과학자들이 최근 두드러진 연구성과를 올리고 있다. 미 국립암연구소(NCI)의 김성진 박사(46)는 암게놈해부프로젝트(CGAP)에 참여하고 있다.CGAP란 정상세포가 암세포로 변화해 가는 과정에서 축척되는 유전적인 변화에 대한 정보를 산출,궁극적으로는 암의 예방과 치료법을 찾아내는 계획이다. NIH에서 연구 중인 한국인 과학자모임의 차기 회장이기도 한 김 박사는 “새로운 기술과 기존 기술을 접목,암세포에서 유전자 돌연변이가 일어나는 메커니즘 연구에 집중하고 있다”고 자신의 연구내용을 소개했다. 김 박사팀은 지금까지 연구를 통해 세포의 형질전환을 촉진하는 ‘TGF-베타’라는 인자가 암세포 성장 억제 유전자의 수용체로 작용한다는 사실을 알아냈다.그는 “TGF-베타의 세포내 신호전달 과정이 암화(癌化)에 미치는 영향을 좀더 자세히 연구할 계획”이라며 “앞으로 종양이 암으로 전개되는 메커니즘을 규명해 암의 초기 진단이 가능하도록 하겠다”고 말했다. 국립정신의학연구소(NIMH)의 뇌신경기능 연구책임자인 진혜민 박사(47)는인체의 가장 중요한 기관인 뇌의 신경세포에 관여하는 유전자를 연구한다.기능유전체학 연구의 일환으로 98년 10월 시작된 뇌신경 분자해부프로젝트(BMAP)가 그의 책임 아래 진행되고 있다. 진 박사는 “BMAP는 뇌신경과 관련되는 유전자를 찾아내고 그 기능을 알아내는 것”이라며 “지금까지 도출된 게놈 정보에서 뇌신경과 관련된 유전자4만여개를 분리해 냈으며,이 가운데는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 유전자 1,000개도 포함돼 있다”고 말했다. 진 박사는 “뇌신경 유전자의 연구는 치매,파킨슨씨병,척추신경질환 등 3대신경질환을 극복하는 유일한 방법”이라고 강조했다. 국립환경보건과학연구소(NIEHS)의 백승준 박사(35)는 최근 아스피린의 항암기능을 연구하는과정에서 아스피린에 의해 유도되는 새로운 단백질을 발견했고,그 단백질이 항암효과가 있다는 것을 동물실험을 통하여 밝혀내는 개가를 올렸다.그의 연구결과는 곧 세계적인 과학전문지 ‘네이처’를 통해 발표될 예정이다. NIEHS의 구자석 박사(42·생화학)는 분자생물학과 병리생물학을 접목시켜미국내 사망률 4위인 천식 및 만성 기관지염의 원인규명에 몰두하고 있다.직접적인 사망원인이 되는 호흡기의 점막 생성 메커니즘을 분자수준에서 밝히는 것이 그의 주요 관심사다. NIH는 지금까지 100명에 가까운 노벨상 수상자를 배출했다.이서구 박사(세포신호전달),차정주 박사(대체의학),최건 박사(생리독성연구),박명희 박사(구강암) 등 1세대 과학자들의 뒤를 이어 NIH에서 연구에 정진하는 이들 가운데 미래의 노벨상 수상자가 나올 지 모른다. lotus@. *우리 현실과 연구방향. 미국 국립보건원을 주축으로 한 휴먼게놈프로젝트의 초안 완성이 다음달 15일로 다가오면서 후발주자인 우리나라의 휴먼게놈 연구방향에 관심이 쏠리고있다. 유전학의 발전과 더불어 5,000여개에 이르는 유전병의 원인이 염색체상의유전자 이상에서 온다는 사실이 밝혀졌으나 원인을 알고 있는 종류는 극소수에 불과하다.미국 영국 등에서는 80년대 중반부터 모든 유전병 또는 난치성질환의 정복을 위한 첫 단계인 인간게놈 연구계획이 발의돼 기술적인 발전을거듭하면서 오늘에 이르고 있다. 우리나라의 경우 이보다 10년 늦게 휴먼게놈 연구에 관심을 갖기 시작했다. 96년부터 미래원천기술 개발사업을 통해 체계적인 연구개발투자가 이뤄지기시작했지만 본격적인 투자는 99년말 과기부가 주관하는 21세기 프론티어사업의 시범사업으로 ‘게놈기능분석을 이용한 신유전자기술 개발사업’이 채택되면서부터로 봐야 한다.과기부는 이 사업에 앞으로 10년간 최소 1,300억원의 투자를 계획하고 있다.99년에는 산업자원부 지원아래 기능유전체 연구기술의 하나인 DNA칩 기술개발도 10개년 계획으로 출발했다. 전문가들은 후발주자인 한국은 위암·간암·자궁경부암 등 한국인에게 많이 나타나는 난치성 질환에 대한 연구에 집중하고,특히 한국인 유전체를 대상으로 SNP(단일염기변이)를 발굴해 독자적인 유전정보를 확보해야 한다고 지적한다. 생명공학연구소 유전체사업단 박종훈(朴鍾勳) 박사는 “연구비나 연구인력의 규모로만 우리나라는 미국의 100분의 1 수준”이라며 “인간 유전체의 구조분석에 매달리기에는 경쟁력이 없기 때문에 우리나라 실정에 맞는 분야를도출해 집중 투자해야 한정된 자원에서 좋은 연구결과를 얻을 수 있다”고덧붙였다. 미 국립정신의학연구소 진혜민 박사도 같은 의견이다.진 박사는 “인간게놈의 서열분석에 나서는 것보다는 미국이 밝혀 놓은 게놈정보를 응용해 신약개발이나 단백질 기능 규명 등 실익을 거둘 수 있는 분야에 연구역량을 집중해야 한다”고 말했다. 하지만 문제는 우리에게는 기능유전체 연구에 필요한 인프라가 거의 없다는 것이다.분자생물학은 어느 정도 맨파워가 있다고 해도 기능유전체 연구에필수적인 바이오인포매틱스(생물정보학) 전문가가 전무한 실정이다. 늦은 감이 있지만 전문인력과 장비 등 인프라 확보를 위한 초기의 집중적인투자가절실히 요구된다. 함혜리기자

유전성 치매의 주요 원인물질로 알려진 프리세날린1·2 단백질의 작용 기전이 국내 연구팀에 의해 밝혀졌다. 서울대의대 약리학교실 서유헌교수팀은 프리세날린1·2가 수정란이 생명체로 발달하는 세포분열 과정에서 중요한 몫을 한다는 사실과,신경세포 내에서이 단백질이 과다하게 생기면 치매를 일으키는 ‘세포자살’이 일어난다는사실을 알아냈다고 최근 밝혔다. 이 연구결과는 실험생물학 분야의 국제학술지인 ‘파셉저널(FASEB Journal)에 공식 발표될 예정이다. 프리세날린 단백질의 기능은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 세포 생존에 필요한 일을 하는 것으로 추정돼 왔으며,이 단백질 유전자에 돌연변이가 생기면 ‘세포자살’(Apoptosis)을 일으켜 치매원인이 되는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 특정 DNA를 수정란 세포에 주입,프리세날린 1·2 유전자의 기능을정지시켜 보았다.그 결과 세포분열이 정상수준의 4분의 1이하로 감소했다는것.서교수는 “이는 프리세날린1·2가 초기 발생단계의 세포 분열 과정에서중요한 역할을 한다는 것을 보여준다”고말했다. 또 인공배양한 정상적인 신경세포에 프리세날린1·2를 과량 주입하자 프리세날린1·2 유전자에 돌연변이가 생겼을 때와 마찬가지로 세포자살 현상이 일어나는 것을 확인했다.이는 프리세날린1·2 유전자에 돌연변이가 생겨야 치매가 발생한다는 지금까지의 학설에 더해,돌연변이가 없어도 특정 이유로 세포 내에 프리세날린1·2가 과다 발현되면 치매가 생길 수 있음을 보여주는것이다. 서교수는 “이같은 결과는 유전성 치매를 일으키는 새로운 원인을 찾아냈다는 데 의미가 있다”면서 “프리세날린1·2 유전자의 돌연변이와 세포내 과다발현을 막는 방법을 찾으면 치매 예방 및 치료에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 임창용기자

시신경으로 공급되는 혈액량이 줄어들면 녹내장을 유발한다는 새로운 사실을 국내 연구팀이 밝혀냈다. 서울대병원 안과 김동명교수팀은 실험동물의 시신경 주위에 혈관수축제를 주입해 혈액 공급을 줄이자 눈 속에 있는 유리체에 신경세포 독성물질인 흥분성 아미노산이 정상보다 3배나 늘어나 녹내장이 생길 수 있음을 확인했다고최근 밝혔다. 녹내장 환자의 안구 유리체에 흥분성 아미노산이 증가한다는 사실은 알려져있으나 이런 현상이 시신경에 유입되는 혈액량이 줄어 일어난다는 것은 이번에 처음으로 밝혀진 것이다. 이 연구결과는 미국 안과학 전문학술지인 ‘아카이브즈 오브 옵살몰러지(Archives of Ophthalmology)’4월호에 게재될 예정이다. 녹내장은 안압이 비정상적으로 높아지면서 시신경에 이상이 와 시야가 좁아지다가 말기에는 시력을 잃기까지 하는 질환.일단 시력이 떨어지면 회복이어려워 조기발견 및 치료가 중요하다. 그러나 안압이 조절된 뒤에도 녹내장이 계속 진행되는 경우가 많아 전문가들은 안압 외에 다른 원인이 있을 것으로 추정해왔는데 김교수팀이 이번에 새로운 원인을 찾아낸 것이다. 김교수는 “신경세포에 독성으로 작용하는 흥분성 아미노산이 안압 높이에관계없이 녹내장 발생에 관여하는 것으로 보인다”면서 “녹내장에서 기존의 안압을 내리는 치료와 함께 흥분성 아미노산의 독성을 차단하는 치료법 개발이 필요하다”고 말했다.

[샌프란시스코 UPI 연합] 알츠하이머병(치매) 환자의 뇌에는 마땅히 있어야 할 특정한 효소가 고갈되어 버리고 없다는 새로운 사실이 밝혀졌다. 미국 하버드대학 의과대학의 세포생물학자인 루 쿤핑 박사는 과학전문지 네이처에 발표한 연구보고서에서 알츠하이머병 환자의 뇌에는 프롤릴 이소메라제(Pin-1)라고 불리는 효소가 없다는 사실이 밝혀졌다고 말했다. 루 박사는 이 효소가 뇌신경 섬유의 응집과 함께 알츠하이머병의 특징을 이루는 뇌신경 섬유의 엉김을 막아주는 역할과 연관이 있는 것으로 보인다고밝히고 이 새로운 사실의 발견이 알츠하이머병 치료법을 찾아내는데 도움이 될 것이라고 말했다. 루 박사는 신경섬유의 엉김은 타우라는 단백질의 기능에 이상이 생겼을 때나타나며 Pin-1은 바로 이 단백질에 달라붙어 그 기능을 회복시켜 주는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다고 말했다. 알츠하이머병 환자에게 Pin-1이 없는 것은 고장난 타우를 고치기 위해 과로한 결과 고갈되었을 것으로 생각된다고 말했다. 루 박사는 시험관에서 기능장애를 일으킨타우에 Pin-1을 투입한 결과 단 10분만에 타우가 본래의 기능을 회복하면서 신경세포의 미세관을 조립하게 하는 것으로 나타났다고 말했다.

[‘천재는 타고난다’.근·현대 통틀어 세계 제일의 천재로 불리는 유럽출신미국의 이론 물리학자 알베르트 아인슈타인(1879∼1955)은 보통 사람들과는크게 다른 독특한 두뇌 구조를 가지고 있었음이 밝혀졌다.] 영국 의학잡지 ‘랜싯’ 최신호에 따르면 아인슈타인의 두뇌는 수학적 추론 및 공간사고 능력을 관장하는 정수리(頭頂葉) 하단부가 일반 사람들보다 15% 정도 크다.이같은 사실은 캐나다 온타리오주 맥마스터대학 연구진이 아인슈타인의 뇌와 보통 정도의 지능으로 사망한 91명(남 35·여 56)의 뇌를 비교 분석한 결과이다. 특히 아이슈타인은 대뇌의 앞부분에서 뒤로 길게 뻗어있는 가로 틈새가 상당부분 생략된 매우 특이한 형태를 띠고 있었다.이같은 가로 틈새 생략으로뉴런(신경세포)들 간의 연결과 합동작업이 보다 원활해져 생각하고 추론하는뇌 기능이 크게 높아진 것으로 보인다.이번 연구를 수행한 샌드라 위텔슨 박사는 이 틈새 생략을 아인슈타인 천재성의 열쇠로 짚고 있다. 위텔슨 박사는 “아인슈타인과 같은 형태의 두뇌는 처음 보는 것이어서 해부학적으로 설명할 수 없다”며 “환경과 노력 등 후천적 여건이 두뇌 발달에 중요한 역할을 하는 것은 사실이지만 천재는 타고나는 것 같다”고 말했다.그러나 이번 연구에서 아인슈타인의 뇌의 무게와 크기는 일반 사람들과비슷한 것으로 밝혀져 뇌의 크기가 지능을 좌우한다는 가설은 더이상 설득력을 잃게 됐다고 그녀는 덧붙였다. 지난 55년 미국 뉴저지주 프린스턴에서 대동맥 파열로 사망한 아인슈타인의뇌는 당시 사체를 검시했던 병리학자 토마스 하비가 보관해왔다. 그러던 중85년 이후 위텔슨 박사가 그의 두뇌에 대해 연구를 시작했으나,아직까지 본격적인 연구는 이뤄지지 않고 있다. 김규환기자 khkim@

고재영(高在英)울산의대 교수가 뇌졸중 응급치료제인 혈전용해제 ‘tpa’의 작용에 대해 연구한 논문이 세계적 과학전문지인 ‘사이언스’(Science)최근호에 소개됐다.고교수가 과학기술부의 창의적 연구진흥 과제의 하나로 수행한 ‘tpa의 새로운 신경세포 보호작용’연구는 지금까지 혈전을 녹이는 작용과는 별도로 뇌신경을 손상시키는 것으로 알려졌던 혈전용해제 ‘tpa’가뇌신경을 보호하고 뇌졸중 치료효과도 있다는 사실을 처음으로 규명한 것이다.혈전용해제 ‘tpa’는 뇌졸중 발병후 3∼4시간 이내에 정맥주사를 통해투여함으로써 혈전을 녹여 뇌세포에 혈액공급을 재개하는 뇌졸중 응급치료제다.

┑워싱턴 AP AFP 연합┑성숙한 세포도 신체의 새로운 조직이나 기관을 만들어 내는 간세포(間細胞)로 이용할 수 있다는 사실이 동물실험을 통해 밝혀졌다. 이탈리아 국립신경연구소 안젤로 베스코비 박사는 21일 과학전문지 사이언스 최신호에 실린 연구보고서에서 이같이 밝혔다.즉 다 자란 쥐의 중추신경계에서 채취한 신경 간세포를 방사선으로 골수가 파괴된 다른 쥐의 혈액속에 주입하자 이 신경 간세포가 파괴된 골수의 자리로 이동,혈액을 만들어내기시작했다는 것이다. 이는 원래 뇌조직과 신경조직 3가지를 만들어 내는 일을 하는 신경세포가조혈(造血)세포로 전환됐음을 의미하는 것이다. 이같은 쥐실험 원리가 사람에게 적용된다면 환자 자신이 가지고 있는 간세포로 새로운 신체조직이나 기관을 만들어 낼 수도 있는 셈이다. 백혈병같은 혈액질환을 앓고 있는 환자라면 자신이 가진 간세포로 골수이식을 받게 될 수 있는 것이다. 이는 배아(胚芽) 간세포를 사용하는데 따른 윤리적 논란을 끝낼 계기가 된다는 것이 과학계의 지적.그간 인간배아나 낙태된태아에서 간세포를 채취해 연구에 사용,논란을 빚어 왔으나 실험결과에 따라 배아 간세포 채취를 대신할 ‘또다른 대안’이 될 수 있다는 논평들이다.

피조물로서의 인간은 완벽한 것 같지만 몇가지 미비점도 아울러 가지고 있음이니 이것으로 해서 인간의 운명이 결정되는 계기가 되는 것인지도 모른다. 예컨데 눈안에 ‘메리어트 맹반(맹점)’이라는 것이 존재하는데 이는 망막의 중심부 한곳에 시신경세포가 본래부터 없어 이곳에 결상되는 외계대상은 지각되지 않으므로 일정면적의 시야에 결손이 생기게 된다. 그러나 사람은 이 사실 자체도 인지할 수가 없다. 마음에도 맹점이 있다. 마음의 맹점은 눈의 맹점과 마찬가지로 마음의 시신경이 결여되어 있는 곳이다. 따라서 이 부위에 고장이 생기면 자기자신의 정신을 객관화시키기 어려운 지경에 이르게 되어 모든 잘못을 남의 탓으로 돌리는 속성을 가지게 된다. 교육의 궁극적 목적은 스스로를 객관화하는 능력을 키워주는 것이라는 어떤 교육학자의 지적도 여기에 근거한 것이라 생각된다. 보통의 인간들은 자기의 눈(관점)으로 자기를 평가한다. 따라서 맹점이 존재한다. 그러나 깨달음이 열린 사람은 사차원의 공간에서 자기를 평가한다. 이런 사람은 자신속에 내재되어 있는 맹점을 뛰어넘어 자기를 객관적으로 평가한다. 법에도 맹점이 있다. 가장 완벽한 법조문도 어느 한 구석에 맹점이 존재하여 사람을 울릴 소지가 있다. 사회 곳곳에,정치·경제에도 수많은 맹점들이 존재한다. 우리는 이곳들을 알면서도 모른다. 또 오랫동안 애써 외면하면서 살아왔다. 그 결과 오늘날 그 수많은 맹점들이 일시에 객관화되면서 우리를 무자비하게 몰아부치고 있다. 이 모든 사태들은 우리 자신을 객관하여 바라보는 지혜를 가지지 못한 결과라 생각한다. 지금부터라도 사차원의 세계에서 우리 자신을 객관화하여 바라보는 슬기를 터득하여야 한다. 눈의,마음의,사회의,국가의 맹점을 밝혀내고 자신을 객관적으로 평가하는 열린 깨달음을 가진 민족으로 거듭나야겠다. 그것이 IMF를 극복하는 첩경이기도 하다.

◎남성 5∼12%·여성 10∼25% 평생 한번쯤 경험/약물·상담으로 70∼90% 치료가능/환경 변화주고 긍정적 사고 갖도록 과거는 후회스럽고 현재는 보잘것 없다는 생각에 비참하다. 미래도 비관적으로만 느껴진다. IMF이후 많은 사람들이 한번쯤 겪는 우울증이다. 우울증은 남성의 5∼12%,여성의 10∼25%가 평생 한번쯤은 경험한다는 흔한 정신상태. 잠깐 지나치는 경우엔 문제될 것이 없지만 2주이상 지속적으로 나타날 때는 병적인 우울증이라고 진단한다. ▷원인◁ 가족 중에 우울증이 있을 경우 발병 가능성이 높아진다. 유전적 요인을 가진 사람이 스트레스가 심한 환경에 처하면 뇌신경세포간 정보전달 물질이 균형을 잃게됨에 따라 우울증이 발병하게 되는 원리다. 사람에게 가장 큰 스트레스 요인으로는 소중한 사람과의 이별,실직 등이 꼽힌다. 또 햇빛의 양이 감소되는 계절적 요인에 따라 신경전달물질인 멜라토닌 분비가 줄어 발병하는,계절성 우울증 환자도 늘어나는 추세다. ▷치료◁ 완치율이 70∼90%로 제때 치료만 받으면 정상생활에 전혀 지장을 받지않는다. 그러나 병으로 인식하지 않고 방치하거나 다른 사람이 알 것을 꺼려 숨기는 바람에 치료를 어렵게 만든다. 우울증은 누구나 걸릴 수 있는 ‘마음의 감기’라고 생각하고 환자 자신은 물론 가족도 관심을 쏟아야 한다. 약물의 부작용을 지나치게 의식해 상태가 좋아지면 바로 복용을 중지,증상을 악화시키는 경우도 많은데 최근 부작용을 줄인 치료약이 많이 개발돼 있다. 우울증 치료법으로는 신경전달물질의 균형을 잡아주는 약물치료나 상담을 통해 부정적인 인식을 교정하는 인지치료가 주로 활용된다. 심한 경우엔 뇌신경에 고압전류를 흐르게 하는 전기충격요법을 사용하기도 한다. 때맞춰 서울시내 3개대학에서 ‘우울증 극복하기’무료강좌를 열고 있다. 지난 20일 신촌 세브란스병원을 시작으로 24일 고대안암병원 8층 대강당에서,27일 강동성심병원 15층 강당에서 일반인 상대로 강좌가 열린다(각 오후 2시부터) ◇도움말:서울대병원 신경정신과 하규섭 교수(02)760­2451,연세의대 정신과 민성길 교수(02)361­6104,고려의대 정신과 이민수 교수(02)920­5354 ◎우울증 예방법 ●작은 일에 얽매이지 않는다 ●스트레스를 받을 때 원인을 파악하고 스스로의 반응을 분석한다 ●회피하지 말고 해결하려고 노력한다 ●과거에 집착하지 않는다 ●생활환경에 변화를 준다 ●자신감을 갖고 긍정적으로 생각한다 ●선택과 포기를 분명히 한다 ●‘건강한 몸에 건강한 정신’이라고 평소 건강유지에 애쓴다 ●스스로를 구속하는 자기만의 규칙에서 벗어난다 ●대화하는 습관을 갖는다.

◎한림의대·서울의대팀 65세 이상 노인대상 조사/무학자 기억력·뇌활동 급감/장기간 흡연 뇌 신경세포 파괴/지속적인 두뇌활동 바람직 정규교육을 거치지않은 사람일수록,오랫동안 음주나 흡연을 했던 사람일수록 치매에 걸릴 위험이 높다.한림의대 한강성심병원 신국희 교수와 서울의대 조맹제 교수팀(정신과)은 지난해 9개월동안 경기 연천군 주민중 만 65세 이상 1천37명을 대상으로 ‘노인인구의 치매와 노년기 우울장애의 위험인자’를 조사,이같은 결과를 얻어냈다. 이 결과에 따르면 알츠하이머형 치매의 경우 나이와 무학력,알코올 남용,흡연연수,치매의 가족력 등이 위험인자로 나타났다.이중 무학일 경우 정규교육을 받은 사람에 비해 치매발생률이 4배 높았으며 음주를 많이 한 사람이나 30년 이상 흡연경력자는 3배,40년 이상 흡연한 사람은 4.6배나 그렇치않은 계층에 비해 높은 것으로 집계됐다. 또 서양인에게 많이 발병하는 알츠하이머형 치매와는 달리 동양인에게 많은 것으로 알려진 혈관성 치매의 경우에도 무학자는 12.4배나 치매 발생의 위험도가 높은 것으로 조사됐다.또 뇌졸중을 앓았던 경우 13.8배,40년 이상 흡연경력자 5.5배 높은 것으로 드러났다.치매유병률은 6.8%로 이중 남자는 6.3%,여자 7.1%로 조사됐다. 서교수는 “무학자가 알츠하이머형과 혈관성 치매 등 공통의 위험인자인 이유는 뇌발달에 영향을 주는 성장기에 교육을 받지않았을 경우 노인이 됐을때 기억력 등 뇌의 활동이 급격히 떨어지는 때문인 것 같다”고 밝혔다.그는 일부에서 각성효과와 집중력을 높이는 담배가 치매도 방지하는게 아니냐는 기대를 하는데 이는 터무니없는 속설이라고 지적했다. 오랜 흡연은 뇌에 만성적인 저산소증을 유발해 대뇌피질의 신경세포를 파괴해 치매를 유발한다는 설명이다.때문에 나이가 들수록 지속적으로 두뇌를 사용할 수 있게끔 파트타임이라도 일을 가지고 활동하는게 무엇보다 바람직하며 반드시 금연을 실천해야 치매를 예방할 수 있다는 것. 치매는 이미 획득한 정신적 능력이 현저히 저하된 상태를 말한다. 국가에서 무료로 운영하는 10여개소의 치매전문요양시설은 생활보호대상자에한해 입원이 가능하다.일반을 대상으로 한 시설은 전국적으로 40여개소이며 유료. 치매가족들이 서로 간병정보를 나누는 특별상담전화(02­3431­7200)와 한국치매가족회(02­431­9963)가 운영되고 있으며 학술적인 연구활동을 하는 한국치매협회(02­785­0710)가 있다.

녹내장이란 눈동자가 녹색으로 보인다고 해서 붙인 이름이다.하지만 그렇지 않은 경우도 많다. 안구내에 압력이 높아져서 그 압력을 감당하지 못해 시신경이 손상을 받거나,최근에 와서는 시신경 주변부로 전달되는 혈액순환의 감소 등으로 시신경세포들이 죽는 것이 원인이다.결과적으로 시야가 좁아지고 시력이 낮아진다.크게 협우각형 녹내장(급성)과 광우각형 녹내장으로 분리된다.전자는 눈의 구조적인 문제로 생기며 시력장애,심한 두통 및 안구통을 동반하는 질환이고,후자는 통증이 별로 없이 서서히 자기도 모르게 시력이 저하된다. 선천성 녹내장은 보통 생후 2년 이내 발생하는데,아기가 눈물을 많이 흘리고 햇빛에 나가면 몹시 눈이 부셔 한다.오래되면 검은 눈동자(각막)가 정상아이보다 커지고 결국은 각막혼탁이 생긴다. 기억할 것은 안압이 정상인보다 조금 높다고 해서 반드시 녹내장으로 치료하지는 않는다는 것.안압이 조금 높은 편이나 시신경 혹은 시야에 변화가 없는 경우에는 고안압증이라고 하여 정기적인 검사만 한다. 반대로 안압이 정상이라고 해도 녹내장을 베제할 수는 없다.정상 안압에서도 시신경 자체에 손상이 와서 녹내장이 생기는 경우도 흔하다. 치료는 약물,레이저,수술 등이 있다.약물치료에는 안약과 내복약이 있는데 안약은 축동제,교감신경자극제,교감신경차단제 등이 있다.내복약으로는 다야목스,넵타잔 등이 있으나 전신적 부작용이 있으므로 주의해야 한다. 약으로 치료가 되지 않고 시신경이 점점 파괴될 때는 수술을 한다.협우각형 녹내장이나 선천성 녹내장의 경우는 처음부터 레이저나 혹은 수술을 한다.

◎통증유발 ‘캡사이신 이온통로’ 첫 발견/“고추 매운맛 성분이 통각신경세포 자극” 밝혀/유전자 이용한 통증치료·강력진통제 길 열어/과기부 ‘창의적 연구진흥과제’ 선정,3년간 12억 지원키로 통증만큼 주관적이고 불규칙해서 실체를 규명하기 어려운 증상도 없다.같은 정도의 통증이라도 사람에 따라 천차만별로 나타나기 때문이다.종류도 가지가지다.흔한 두통에서부터 척추수술을 받은 뒤의 통증,격렬한 운동의 부작용으로 생기는 근육통,오십견 같은 어깨통증,협심증에 수반되는 가슴통증,췌장염·복부암에 나타나는 복통에 이르기까지 헤아릴 수 없을 정도다. 통증은 심할 경우 고통 뿐 아니라 움직일 수 없을 만큼 행동에 커다란 제약을 준다.특히 말기 암환자가 겪는 동통(疼痛)은 죽음의 공포보다도 견디기 어려운 것이라고 전문의들은 설명한다. 그런데도 현대의학은 통증의 고통에서 안전하게 해방될 수 있는 방법을 아직 찾지 못하고 있다. 지금까지의 통증에 대한 연구는 주로 신경과학적 관점에서 이뤄져 왔다.예컨데 피부·근육 등의 말초에있는 감각신경은 어떤 것이 있으며,이 감각신경이 척수내의 어떤 신경세포에 전달되는가,그리고 척수내의 신경세포가 뇌의 어느 부위에 통각정보를 전달하는지에 대한 연구가 주종을 이뤘다.그러나 통증 발생 초기 단계에서 피부나 근육에 있는 통각신경이 어떻게 통증신호를 발생시키는지는 규명되지 않고 있다.인간의 통증을 과학적으로 잘 이해하지 못한 탓이다. ○미 최고전문지 대서 특필 그런데 최근 이러한 의문을 우리의 식탁에 매일 올려져 입맛을 돋우는 고추(Capsicum annuum)가 풀어 주고 있다.고추의 매운맛 성분인 캡사이신(Capsaicin)이란 물질이 체내의 통각신경세포를 흥분시켜 통증을 일으킨다는 사실이 밝혀졌기 때문이다. 서울대 약대 吳禹澤 교수(43·통각발현연구단장).지난 96년 세계 최초로 통각신경의 세포막에서 ‘캡사이신 이온통로’를 발견,강력하고 안전한 차세대진통제 개발의 획기적 전기를 마련한 주역이다. “통각신경의 세포막에 있는 이온통로는 평소 닫혀 있습니다.그러나 캡사이신 성분이 결합하면 이온통로가 열리면서 세포와 세포사이의 공간을 채우고 있던 나트륨·칼륨 따위의 양이온이 밀려 들어오지요.이 이온들은 양전기를 띠고 있기 때문에 통각신경을 흥분시키며 이 흥분상태가 척수를 통해 뇌로 전달돼 통증을 느끼게 됩니다.시간이 지나면 통각신경은 세포막에 있는 펌프를 가동해 이온을 다시 바깥쪽으로 내보내게 되므로 통증이 사라지게 되지요” 생물체의 세포막에는 많은 이온통로가 있어 이를 통해 세포 안팎으로 물질을 교환하지만,통증 유발과 관련된 이온통로를 발견한 것은 세계에서 처음있는 일이다. 吳교수의 이 연구결과는 국제 신경과학계의 비상한 관심을 모았다.신경과학분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 미국의 ‘저널 오브 뉴로사이언스’(96년 4월1일자)는 吳교수의 연구성과를 아홉쪽에 걸쳐 대대적으로 소개했다.또 미국 캘리포니아대 연구팀은 吳교수가 발견한 캡사이신 이온통로의 유전자를 클로닝해 발표했는데,이를 세계적 과학전문지 ‘네이처’(97년 10월 23일자)는 표지기사로 실었다. 과학기술부도 최근 吳교수의 ‘인체내 통증발현(發現)연구사업’을 창의적연구 진흥과제로 선정,올해부터 3년동안 해마다 4억원의 거액을 지원키로 했다.정부가 그의 연구에 거는 기대치가 얼마나 높은지를 짐작케 한다. 吳교수는 지난 83년 미국 오클라호마대학 의대에 유학한 이후 15년동안 통증연구에 매달려 왔다. 주로 협심증 통증신호가 척수와 뇌의 신경회로망에 어떻게 전달되는지를 연구하던 그가 이온통로 연구에 본격적으로 나선 것은 지난 94년.중추신경계의 통증연구에 한계를 절실히 느낀 나머지 연구방향을 완전히 돌려 통증연구의 가장 기초분야인 말초신경의 이온통로 규명에 나섰다. 내친 김에 이온통로 연구분야의 세계적 권위자인 시카고의대 金東熙박사를 찾아가 세포내부의 미세전류를 측정하는 이른바 ‘패치 클램프’기술을 배웠다.패치 클램프는 세포내의 미세한 전류흐름을 측정해 이온통로의 개폐여부를 진단하는 이온통로 연구의 핵심기술.독일 과학자 베르트 자크만은 이장치를 고안,91년 노벨의학상을 받았다. 吳교수는 6개월 남짓 패치 클램프 기술을 익힌 뒤 캡사이신이 열어주는 통각신경세포의 이온통로가 존재할 것이란 가설을 세우고 이를 찾기 위해 연구를 집중했다. “처음에는 金박사가 쓰다 남긴 생쥐 몇 마리로 연구를 시작했습니다.남의 실험실에서 셋방살이하는 주제에 내 연구를 한다는 게 눈치가 보여 金박사가 여행을 떠난 한달 동안 집중적으로 매달렸지요” ○“연구비 지원 3년뒤 보답” 吳교수는 갓 태어난 생쥐에서 떼어내 배양한 통각신경세포에 미세한 전극을 붙이고 캡사이신을 투여하는 실험을 수없이 반복했다.연구를 시작한 지한달이 다 되어갈 무렵 캡사이신을 주면 이온이 세포안으로 흘러 들어가면서 전류가 발생했고,반대로 캡사이신 차단제를 투여하면 이온통로가 닫혔다.캡사이신 이온통로의 가설을 처음 확인하는 순간이었다.스스로도 믿기지 않았다.여행에서 돌아온 金박사는 “무슨 엉뚱한 소리냐”는 식의 반응을 보였다. 1년간의 미국 연구생활을 끝내고 95년 1월 고국에 돌아온 그는 학계의 예상을 뒤엎고 캡사이신의 결합부위가 세포의 바깥쪽이 아닌 안쪽이란 사실을 밝혀냈다.그리고 우리 몸속에는 캡사이신과 비슷한 내인성(內因性) 활성물질이 존재하기 때문에 고추성분이 통각신경 세포막의 이온통로를 열어 통증을 유발한다는 것도 알아냈다.체내 내인성 활성물질의 존재에 관한 연구는 곧‘저널 오브 뉴로사이언스’에 공표될 예정이다. 전문가들은 吳교수의 연구성과에 대해 “통증발현에 필요한 주요 인자(因子)를 찾아냄으로써 유전자를 이용한 통증 치료법 개발을 가능케 해줄 것”으로 내다보고 있다.특히 캡사이신 이온통로는 통각세포에만 존재하기 때문에 이 통로가 열리지 않게 하는 약을 찾아 낸다면 예전보다 훨씬 부작용이적으면서도 효능이 뛰어난 진통제를 개발할 수 있을 것으로 전망하고 있다. “이제 시작에 불과합니다.당장은 캡사이신 내인성 활성물질의 생성과 소멸과정을 알아내야 합니다.이 작업이 끝나면 또 다른 통증채널의 존재 여부를규명할 생각이지요. 어쩌면 캡사이신 이온통로는 통증유발 경로의 일부일 수있기 때문입니다” 吳교수는 특별한 신조가 없다.다만 ‘열심히 하면 된다’는 것이 신조라면 신조다.지난 3월에는 세계 신경과학계의 리더들이 참여하는 ‘저널 오브 뉴로사이언스’의 편집위원으로 뽑히는 영예도 안았다.그는 “경제가 어려운시기에 나라에서 거액의 연구지원금을 받는 게 부담스럽기는 하지만 3년뒤에는 이 빚을 연구성과로 되갚겠다”고 말했다. ◎캡사이신 이온통로란/통각신경 끝에 위치… 염증땐 통로여는 물질 분비/척수안 통각신경세포 신경정보 통해 뇌에 전달 통증은 인체 조직이 손상될 때 나타나는 자각증상으로,피부·근육·뼈·내장 등의 말초 통각(痛覺)신경에서 전달되기 시작한다.통각신경이 강한 자극을 받아 전기적으로 흥분하면 이 흥분상태는 통각신경을 타고척수로 이어진다.또 척수안에 들어 있는 각종 통각 관련 신경세포는 통각신경을 따라 전달된 신경정보를 뇌로 전해 준다.통각정보가 뇌에 전해질 때 사람은 비로소 아픔을 느끼게 된다. 진통제란 이같은 과정의 어느곳에선가 통각정보가 전달되지 못하도록 해주는 약제.예컨데 모르핀 같은 마약성 진통제는 통각정보가 척수에서 뇌로 전달되는 것을 차단함으로써 강력한 진통효과를 낸다. 캡사이신 이온통로는 통각신경의 말단에 존재한다.과학자들은 그동안 고추의 매운 성분인 캡사이신이 강한 통증을 일으킨다는 점에 착안,캡사이신의 작용에 따라 개폐되는 이온채널이 몸속에 존재할지 모른다고 생각해 왔다.그러나 캡사이신 이온통로가 실체를 드러낸 것은 아주 최근의 일이다. 전문가들은 캡사이신 이온통로와 염증성 통증은 서로 밀접한 관련이 있을 것으로 파악하고 있다.염증이 생기면 캡사이신 이온통로를 열어 주는 물질이 분비되기 때문이다.그러나 캡사이신 이온통로를 열어 주는 물질의 정체는여전히 베일에 가려 있다.캡사인신의 작용으로 이온통로가 열리면 나트륨·칼륨·칼슘 따위의 갖가지 양(陽)이온이 통각세포안으로 들어와 통각세포를 흥분시킨다는 사실만 알려졌을 뿐이다. 캡사이신 이온통로의 존재를 처음 구명한 吳禹澤 교수는 캡사이신이 결합하는 부위가 학계의 추정과 달리 세포 안쪽에 존재한다는 점도 밝혀냈다. □禹澤 교수 약력 △78.2 서울대 약학대학 졸업 △82.8 서울대 약학대학원생명약학 석사 △87.10 미국 오클라호마대 의과대학 생리학박사 (학위논문:협심증 관련 통증의 메커니즘 연구) △87.11∼88.10 텍사스주립대 의과대학 갈베스턴 분교 연구원 △88.12 서울대 약학대학 조교수 △93.9.∼95.8 서울대 유전공학연구소 응용연구부장 △94.1∼95.1 시카고의과대학 생리학과 교환교수 △95.1∼96.12 대한약학회 영문지 편집간사 △97.5∼현재 서울대 실험동물사육장 운영위원 △97.5 제7회 과학기술우수논문상 수상(캡사이신 이온통로 발견,한국과학기술단체총연합회) △97.12∼현재 통각발현연구단장(과학기술부 창의적 연구 진흥과제) △98.3∼현재 ‘뉴로 사이언스 레터’ 편집위원