현대인들은 서서 움직이는 시간보다는 의자에 앉아 있는 시간이 길고 불규칙한 식습관까지 더해져 변비나 설사, 과민성대장증후군 같은 소화기 질환에 고생하는 경우가 많습니다. 이 때문에 장 건강에 도움을 준다는 ‘프로바이오틱스’(probiotics)를 규칙적으로 복용하는 사람들도 흔히 볼 수 있습니다. 물론 프로바이오틱스를 복용하고 오히려 설사나 변비가 생겼다거나 장에 가스가 차는 것 같다는 부작용을 호소하는 이들도 있지만 꾸준히 먹는 이들도 있는 것을 보면 효과가 아주 없는 것은 아닌 모양입니다. 최근 들어 장내 미생물이 장 건강 이외에 아토피 피부염이나 건망증을 줄이는 데도 도움이 된다는 연구 결과들까지 나오면서 장 건강에 대한 관심은 더 높아지고 있습니다. 이런 상황에서 미국과 이스라엘 과학자들이 ‘프리바이오틱스’(prebiotics)가 암 치료에도 도움을 줄 수 있다는 동물실험 결과를 내놔 주목받고 있습니다. 미국 샌퍼드버넘프레비스(SBP) 의학연구소, 네브래스카 링컨대 식품공학과, 캘리포니아 어바인대(UC어바인) 분자생물학과, 이스라엘 테크니온공과대 통합암연구센터 공동연구팀은 프리바이오틱스가 면역계를 강화시켜 암세포의 성장을 늦추는 등 암 퇴치 능력을 높여 준다는 실험 결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 2월 11일자에 발표했습니다. 프리바이오틱스는 장 속 유해균을 억제함으로써 프로바이오틱스의 생장과 활성을 유도하는 성분입니다. 프리바이오틱스는 미생물인 프로바이오틱스를 잘 자라도록 하는 장내 환경을 개선해 주는 요소이자 프로바이오틱스의 먹을거리라고 생각하면 됩니다. 연구팀은 생후 6~8주 된 수컷 생쥐들에게 피부암인 흑색종과 결장암 세포를 이식해 암을 발생시켰습니다. 연구팀은 암을 이식받은 생쥐들을 두 집단으로 나눠 한 그룹에는 2주 동안 물과 음식에 프리바이오틱스인 뮤신과 이눌린을 섞어 제공하고 나머지 집단에는 일반 식단만을 제공하면서 암세포의 크기 변화와 성장 속도를 관찰했습니다.그 결과 프리바이오틱스를 섭취한 생쥐들은 그렇지 않은 생쥐들보다 암 세포의 성장 속도가 느려질 뿐만 아니라 크기도 작아진 것이 관찰됐다고 합니다. 또 프리바이오틱스를 섭취한 생쥐들의 면역 시스템도 이전보다 강화됐다고 연구팀은 밝혔습니다. 활성화된 면역계가 암 조직을 공격한 것으로 연구팀은 보고 있습니다. 이런 연구 결과를 소개하면 간혹 어떤 제품이나 음식을 먹어야 하느냐고 문의하시는 분들이 있습니다. 마치 대단한 효과가 있는 약이나 식품이 있는데도 알려 주지 않는 것이라고 생각하는 모양입니다. 생물학이나 의학 분야 기초 연구들은 특정 물질이나 현상에 대해 더 잘 이해하기 위한 동물실험을 합니다. 그렇기 때문에 해당 연구 결과를 사람에게 바로 적용하는 경우는 거의 없습니다. 이번 연구 역시 프리바이오틱스가 암세포 성장에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해를 높이기 위한 것이라고 연구진은 분명히 밝히고 있습니다. 사람은 종양의 특성뿐만 아니라 유전적 배경이나 생활환경도 동물과 다릅니다. 뻔한 이야기이지만 암을 비롯해 각종 질병을 이겨낼 수 있는 면역력을 키우기 위한 과학자들의 조언은 부모가 아이들에게 하는 말과 크게 다르지 않습니다. 육류보다는 과일과 채소를 중심으로 음식을 골고루 먹고 열심히 운동하는 것이 건강유지와 면역력 강화를 위한 최선의 방법입니다. edmondy@seoul.co.kr

“12세부터 매일 1갑씩 15년 흡연”“흡연과 만성췌장염이 췌장암 원인”췌장암은 다른 암에 비해 환자 수가 적지만 치료가 쉽지 않아 가장 치명적인 암으로 통한다. 2017년 국가 암통계 자료에 따르면 췌장암 환자는 7032명이 발생해 전체 암 발병 순위 중 8위를 기록했다. 그러나 췌장암 환자가 5년 이상 생존할 확률은 2013~2017년 12.2%에 불과해 가장 낮다. 췌장암은 지난 20년 동안 생존율 변화가 거의 없는 유일한 암으로도 꼽힌다. 최근 연구에서 췌장암 환자 중에서도 특히 극소수인 20대 췌장암 환자를 조사했더니 발병에 ‘흡연’이 큰 영향을 미친 것으로 분석돼 주목된다. 10일 서울아산병원 연구팀이 대한내과학회에 제출한 ‘20대 젊은 남자에서 발병한 췌장암’ 보고서에 따르면 27세 남성 A씨는 황달(피부나 눈 흰자위가 노랗게 변하는증상)과 가려움증이 심해져 병원에서 검사를 받고 ‘만성 췌장염’으로 진단받았다. 하지만 치료에도 불구하고 가려움증이 사라지지 않자 다시 서울아산병원을 방문해 컴퓨터 단층촬영(CT) 검사를 받았다. 이상이 발견돼 조직검사를 하자 췌장암의 90%를 차지하는 ‘췌관 선암종’으로 진단됐다. 환자는 수술 뒤 암세포 전이를 치료하기 위한 항암치료를 받게 됐다. 흡연, 췌장암 위험 최대 3배 높여 환자의 생활습관을 조사한 결과 췌장암 위험을 높인 가장 큰 요인으로 ‘흡연’과 ‘만성 췌장염’이 꼽혔다. A씨는 특징적으로 ‘만 12세’부터 흡연을 했고 매일 담배 1갑씩 15년을 피운 것으로 확인됐다. 어린 나이에 흡연을 시작해 10년 이상 장기간 흡연한 것이다. 연구팀은 “이탈리아의 연구에서 조기 발병 췌장암 환자군의 평균 흡연 시작 연령은 19.8세였는데, 이 환자는 12세로 더 어렸다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 독일의 한 대규모 연구에서 흡연은 췌장암 위험을 1.5~3배 높이는 것으로 밝혀졌다. 또 만성췌장염은 췌장암 위험을 16배 높이고 10년 마다 2%씩 췌장암 발병 위험이 누적되는 것으로 조사됐다. 이 환자의 가족은 만성 췌장염이나 췌장암 병력이 없어 유전적 요인은 거의 없는 것으로 추정됐다. 연구팀은 “유전적 위험인자는 뚜렷하지 않았으며, 대신 장기간의 흡연과 만성 췌장염 병력이 췌장암 발생에 영향을 미쳤을 것으로 추정된다”고 밝혔다. 또 “젊은 나이에 발생한 췌장암은 극히 드물지만 위험인자가 충분하면 발생 개연성이 있기 때문에 금연 노력이 필요하다는 교훈을 얻었다”고 강조했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

암 진단 장비 양전자방출 단층촬영(PET-CT)은 암의 정확한 위치를 찾는 데 유용하지만 방사선 피폭량에 대한 걱정이 있다. 이 같은 문제점 해결을 위해 많은 과학자들이 노력해 왔다. 드디어 방사선 노출 없이 암 발병 위치를 찾는 의료 영상 장비를 국내 연구진이 개발했다. 조영제로 쓰이는 방사성물질 대신 인체에 무해한 산화철 입자를 주입해 암 위치를 찾는 방법이다. 산화철 입자를 주입하게 되면 표면에 코팅한 항원과 항체가 스스로 질병 발생 부위에 달라붙는다. 이때 나오는 생리학적 신호를 분석하는 원리다. 기존 방사선 기반의 장비와 달리 미세한 철 입자와 3차원 전자기장을 이용해 발병의 위치를 명확하게 찾는 것이다. 이렇듯 산화철을 이용한 의료 영상 장비 개발은 세계 세 번째다.이번 기술은 전류 소모량이 해외 제품에 비해 100분의1에 불과해 냉각장치도 필요 없다는 점이다. 그만큼 부피를 줄일 수 있다. 추가로 연구해야 할 부분이 많지만 기대감은 크다. 연구진은 암세포가 열에 약하다는 원리에 착안해 온열치료에도 이번 기술을 적용할 계획이다. 나노입자를 통해 특정 주파수를 쏘면 세포도 갑자기 뜨거워지는데 원리를 이용해 이번 기술과 접합시켜 치료까지 가능하게 하려는 연구를 할 계획이다. 또 해외 연구진과 암을 좀더 정확하게 찾는 기술개발도 함께 진행 중이다. ICT를 통해 인류가 안전하고 편안한 건강 100세 시대를 앞당기면 좋겠다. 홍효봉 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원

차세대 항암 신약 대사항암제 연구개발기업인 하임바이오가 ‘제3회 대한민국 글로벌파워브랜드 대상’과 국회 ‘보건복지위원장 표창’을 받았다. 하임바이오의 대사항암제 신약후보물질 ‘스타베닙(Starvanip)’은 2016년 국립암센터와 연세의료원으로부터 대사조절 항암제 기술이전을 받아 연구 개발 중인 약물이다. 모든 악성 종양이 공통적으로 가지고 있는 암세포만의 에너지대사 특성을 바탕으로 암세포의 에너지대사를 차단하는 역할을 한다. 하임바이오 관계자는 “정상세포의 에너지 대사에는 영향을 주지 않고 암세포만을 굶겨 죽여 기존 항암제의 한계점을 극복할 것으로 평가되고 있다”며 “이는 세포 및 동물모델을 이용한 전 임상시험을 통해 다수의 암 종에 대한 치료 효능을 확인한 바 있다”고 밝혔다. 한편 하임바이오는 현재 표준 치료에 실패한 고형암 환자를 대상으로 연세 세브란스병원에서 안전성 및 예비 유효성 탐색을 위한 임상 1상을 하고 있다. 이와 함께 올해 패스트트랙(Fast Track)을 통한 미국식품의약국(FDA)에 임상 2상 IND를 목표로 파트너사인 일본 엑셀리드(Axcelead) 사와 준비 중에 있다. 김홍렬 하임바이오 대표이사는 “어려운 이들을 돕기 위해 존재한다는 사훈을 바탕으로, 지금까지 현대의학으로도 해결하지 못한 항암치료제 시장의 ‘의료적 미 충족 수요’(Unmet Medical Needs)를 해결한다는 목표로 임직원들과 함께 신약 개발의 결실을 맺을 수 있도록 매진하겠다”고 밝혔다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

과학과 의학기술이 발전해 다양한 암 치료법이 나오고 있지만 암은 여전히 공포의 대상이 되고 있다. 지난해 통계청이 발표한 ‘2018년 사망원인통계’에 따르면 2018년 한국인의 3대 사망원인은 암, 심장질환, 폐렴이었으며 특히 전체 사망자의 26.5%가 암으로 사망하는 등 가장 중요한 사망원인으로 꼽히고 있다. 완치수준으로 암을 이겨낸다고 하더라도 그 과정에서 환자들과 보호자들의 고통은 심하다. 다양한 항암치료법이 나오고 있지만 여전히 많이 사용되는 것은 화학요법이다. 문제는 화학적 항암요법은 암세포를 죽여 암세포를 죽이는 방식인데 정상적인 세포까지 공격하면서 항암치료후 구토나 설사, 탈모, 무기력증 등 부작용이 발생한다. 그런데 국내 연구진이 기초연구 수준이지만 이런 구토유발 항암치료 없이 암세포를 원래 정상세포로 바꾸는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 삼성서울병원 공동연구팀은 시스템생물학 기법으로 대장암세포를 정상적인 대장세포로 변환시키는데 필요한 핵심인자를 찾아내고 세포실험을 통해 정상세포 전환에 성공했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국암학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘분자 암 연구’(Molecular Cancer Research)’ 2일자 표지논문과 하이라이트 분석기사로 실렸다. 암 치료를 위해서는 외과수술과 방사선치료, 화학적 항암치료, 표적 항암치료, 면역 항암요법이 쓰인다. 표적 항암치료는 암세포만 특이적으로 없애고 면역 항암요법은 인체의 면역시스템을 활성화시켜 암세포를 제거하는 것이지만 효과와 적용대상이 제한적이고 오래 치료받을 경우는 내성이 발생하는 것은 마찬가지이다. 이 때문에 여전히 화학적 항암치료 방법이 쓰이고 있다. 연구팀은 환자의 고통을 줄이고 암세포를 제거한다는 치료 목적을 달성하기 위해 20세기 초부터 간혹 발견된 암세포의 정상세포 변환현상에 주목했다. 암세포의 정상세포 변환에 대해 많은 연구자들이 관심을 갖고 있었지만 원리가 정확히 밝혀지지 않고 인위적으로 제어할 수 있는 방법을 찾지 못해 우연한 현상에 머물러 있었다.연구팀은 시스템생물학적 기법으로 대장암 세포와 정상적 대장 세포의 유전자 조절 네트워크를 분석한 결과 정상 대장세포로 변환할 수 있는 핵심인자 5종(CDX2, ELF3, HNF4G, PPARG, VDR)을 찾았고 이와 관련된 후성유전학적 조절인자(SETDB1)도 발견했다. 연구팀은 암세포에서는 SETDB1가 특이적으로 활성화돼 암세포가 정상세포로 변환되는 것을 차단하고 있다는 것을 확인한 것이다. 실제로 분자세포 실험을 통해 대장암 세포에서 SETDB1를 억제했을 때 세포가 과다하게 분열되는 것이 멈추고 정상 대장세포의 유전자 발현패턴을 회복하는 것이 관찰됐다. 조광현 카이스트 교수는 “지금까지 암은 유전자 변이가 누적되면서 나타나는 현상이기 때문에 정상세포로 되돌릴 수 없다고 알려졌지만 이번 연구를 통해 정상세포로 변환이 가능하다는 것을 확인했다”라며 “아직 기초연구이기는 하지만 이번 연구결과를 바탕으로 새로운 치료법이 개발된다면 현재 항암치료의 부작용과 내성발생을 최소화해 환자의 고통을 줄이고 당뇨나 고혈압처럼 암도 만성질환으로 관리가 가능해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전자 치료는 잘못된 유전자를 정상 유전자로 바꾸거나 치료 효과가 있는 유전자를 투입해 특정 질병에 대한 예방을 하는 방법이다. 질병의 근본 원인을 제거하거나 개선함으로써 재발 가능성을 낮출 수 있다는 점에서 주목받고 있어 제약, 바이오업계에서도 관심을 갖고 개발에 박차를 가하고 있다. 유전자 가위기술을 이용해 유전자를 편집하는 방법도 있지만 가장 널리 쓰이는 것은 흔히 감기바이러스로 알려진 아데노 연관 바이러스(AAV)를 이용해 유전자를 세포로 전달하는 방법이다. 그런데 최근 미국 연구진이 바이러스를 이용한 유전자 치료법이 오히려 암 발생 위험을 높일 수 있다는 동물실험 결과를 발표했다. 미국 필라델피아 아동병원, 캐나다 퀸스대 의대 공동연구팀은 동물실험을 통해 유전자 치료에 쓰이는 AAV가 악성 종양을 만들어 낼 수 있다고 7일 밝혔다. 이같은 연구결과는 지난달 미국 올랜도에서 열린 ‘미국 혈액학회 연례 컨퍼런스’에서 보고됐다. 유전자 치료에서는 세포를 쉽게 감염시키는 바이러스의 특성을 이용해 정상 유전자를 바이러스에 실어 표적 세포로 전달하는 방법을 사용한다. AAV는 세포 핵에 유전자를 전달한 뒤에 소멸되거나 많은 사람들이 아데노 바이러스에 면역력을 갖고 있기 때문에 인체에 별다른 영향을 미치지 못하는 것으로 알려져 왔었다. 그러나 여러 연구팀들이 생쥐를 이용한 실험에서는 AAV 방식 유전자 치료가 간암을 유발한다는 점을 확인한 바 있다. 연구팀은 생쥐보다 큰 개를 이용한 실험을 실시했다. 연구팀은 A형 혈우병을 유발시킨 개 9마리에게 AAV 유전자 치료법을 실시했다. 9마리 중 7마리는 별 다른 문제 없이 혈우병 증상이 개선되는 것이 확인됐지만 이 중 2마리에게는 치료 3년 후 혈액 응고인자의 수치가 급격히 높아지기 시작하고 7~8년이 지난 뒤에는 정상 수치의 4배를 웃도는 것으로 나타났다.연구팀은 실험에 참여한 개들의 간 샘플을 채취해 분석한 결과 비정상적 수치를 보인 2마리 이외에도 4마리의 개에서 세포 성장에 영향을 미치는 유전자가 과다하게 발현돼 있는 것을 확인했다. 암세포는 정상세포보다 성장속도가 지나치게 빨라 나타나는 비정상적인 상태이다. 연구팀은 간 뿐만 아니라 신경세포나 근육세포에서도 비정상적 성장 세포가 발견될 가능성도 있다고 밝혔다. 그러나 해당 컨퍼런스에서는 바이러스를 이용한 유전자 치료 기법이 암 유발 가능성도 높일 수 있지만 염색체 속으로 침투해 들어가면서 치료효과는 더 오래 지속될 것이라는 연구결과도 함께 보고됐다. 데니스 사바티노 필라델피아 아동병원 교수(소아과학)는 “이번 연구는 동물을 대상으로 한 실험이기 때문에 사람에게도 마찬가지 결과가 나온다고 확신할 수는 없겠지만 AAV를 이용한 유전자 치료를 받는 사람들은 치료 시작 이후 5년 동안 암 검사를 정기적으로 받는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울금이나 강황에 함유된 화합물 커큐민이 암과의 전쟁에서 새로운 치료제가 될 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 필라델피아 템플대 등 국제연구진은 커큐민의 항암 효과를 살핀 연구논문 4700여건을 검토함으로써 울금(Curcuma longa)에 함유된 이 화합물이 동물실험 등 실험 연구에서 암 8종의 성장을 막았다는 점을 확인했다고 밝혔다. 연구진은 이번 연구를 위해 지난 1924년부터 출판된 커큐민 연구논문을 샅샅이 살펴 총 1만2595건을 찾아냈지만, 암에 미치는 영향을 구체적으로 살핀 것으로 제한해 관련논문 4739건에 대해서만 검토 연구를 수행했다. 그 결과, 커큐민은 유방암과 폐암, 혈액암, 위암, 췌장암, 대장암, 골수암 그리고 전립선암을 치료하는 데 효과가 있는 것으로 확인됐다. 이런 효과는 커큐민이 암세포로 영양분이 이동하는 것을 막았기 때문이라고 연구진은 설명했다. 또 이들은 커큐민이 암세포에서 해로운 단백질이 나오는 것을 막아 건강한 세포가 죽지 않도록 했다고도 밝혔다. 이를 통해 연구진은 커큐민이 단일제나 다른 약물과 함께 복합제로 암 치료에 효과가 있는 약물을 대표할 수 있으리라 결론지었다. 하지만 현재 의학 분야에서는 커큐민이 암 치료를 위한 선택 사항이 아니다. 왜냐하면 모든 의약품의 승인 필수 요건인 대규모 임상시험이 진행된 적이 없기 때문이다. 따라서 연구진은 이번 검토 연구가 앞으로 커큐민이 암 환자에게 미치는 영향을 살피는 임상연구가 활발하게 진행되기를 희망한다. 그렇다고 해서 커큐민이 기적의 암 치료제가 되는 것은 아니라고 연구진은 지적했다. 왜냐하면 지금까지 여러 연구에서 커큐민에는 설사나 구토 또는 두통 등 몇몇 부작용을 일으킬 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 또 커큐민은 일반적으로 인체에 잘 흡수되지 않아 이런 단점 때문에 암 치료에서 효과가 제한적일 수 있다. 이에 대해 영국 암학회 관계자는 “커큐민이 특정 암세포를 죽일 수 있다는 증거가 있지만, 아직 더 많은 연구가 필요한 상황이다. 현재 우리에겐 커큐민이 암을 막거나 치료할 수 있다는 점을 보여줄 명백한 증거가 없다”면서도 “그렇지만 이 화합물은 암세포를 죽이고 더는 자라지 못하게 할 가능성을 갖고 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 저명한 영양학회지인 ‘뉴트리언츠’(Nutrients) 최근호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘새로운 10년’(decade)이 시작되는 2020년에 대해 과학계는 기대와 우려가 크다. 세계 과학기술정책을 보이지 않게 좌지우지하는 미국에서는 오는 11월 대선이 예정돼 있다. 도널드 트럼프 대통령은 취임 이후 기후변화와 지속가능한 생태환경 연구에 대해 애써 무시하는 분위기와 함께 백신에 대한 불신 같은 반과학적 태도까지 보여 트럼프가 재선될 경우 이 같은 분위기는 더 가속화될 것으로 과학자들은 우려하고 있다. 브렉시트를 눈 앞에 두고 있는 영국에서 활동하고 있는 과학자들은 유럽연합에서 제공되는 연구보조금과 연구자들이 이탈해 과학 기반이 약해질 것을 걱정하고 있는 상황이다. 그러나 암흑물질 탐지부터 유전자가위 기술, 생물다양성 확보를 위한 새로운 노력까지 다양한 연구성과가 나오는 놀라운 한 해가 될 것으로도 기대하고 있는 상황이다. ●생물 다양성확보와 기후변화에 대한 티핑포인트 올해는 ‘아이치 전략목표’라고 불리는 세계생물다양성 목표를 달성해야 하는 해인 만큼 멸종위기 종의 생물을 보호하고 지속가능한 발전을 위한 새로운 전략과 성과가 나와야 할 때라고 과학계는 보고 있다. 아이치 전략목표는 2011년부터 2020년까지 생물다양성 확보를 위해 세계 각국이 수행해야 할 20여가지 방안인데 지난 10년 동안 사실상 진척이 전혀 없었다는 비판을 받아왔다. 이 같은 비판에 직면한 세계 각국은 오는 10월 중국 쿤밍에서 열리는 생물다양성 협약을 좀 더 현실성 있게 개정하고 실질적 결과를 도출하도록 압력을 받을 것으로 보인다. 또 온실가스 배출에 있어서도 중국과 함께 G2 국가로 꼽히는 미국이 기후변화 정책에 있어서 어떤 태도 변화를 보일지 결정적 시점이 올해라는데는 많은 전문가들 사이에서 이견이 없다. 트럼프 대통령은 취임 이후 지속적으로 화석연료 배출량 감축에 대해 반대 입장을 보이고 있는 가운데 올 11월 미국 대선에서 트럼프 대통령이 재선될 경우 지구온난화를 막을 수 없게 될 것으로 보인다.얼마전 국내에서도 국가보안기관인 원자력연구원 연구원 모집에 중국유학생이 지원해 최종합격한 것으로 알려져 논란이 된 바 있다. 이 같은 고민은 국내 이외에서도 고민꺼리로 떠오르고 있다. 미국에서도 기술 유출에 우려해 국가안보와 국제경쟁력을 손상시킬 수 있는 정보를 다루는 일부 연방기관에서는 중국과의 교류 및 인재 모집을 제한하겠다고 밝히기도 했다. 개방성을 강조하는 학계에서는 이에 대해 반발하고 있지만 많은 국가들이 학문의 개방성과 국가안보의 균형을 잘 유지할 수 있는 방법을 찾기 위해 골머리를 앓고 있다. ●크리스퍼 유전자 가위를 이용한 임상결과 나올까 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전자 편집으로 암과 유전자 질환에 대한 실질적 임상결과가 올해 나올 수 있을 것으로 기대되고 있다. 미국 내에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 면역세포인 T세포에서 3개 유전자를 비활성화시킨 다음 암환자 몸에 삽입한 결과 암세포 성장을 막고 환자의 수명을 연장시키는데 도움이 된다는 소규모 임상시험 결과를 내놓기도 했다. 미국에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 실명 유전자를 갖고 있는 사람들의 시력을 회복시키는 임상시험이 진행되고 있다. 중국에서는 2018년 말 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집된 아기를 탄생시켜 논란이 되기도 했지만 그 이후로도 유전자 가위기술을 이용해 다양한 시도가 되고 있다. 헤모글로빈 유전자를 편집해 겸상세포 장애나 빈혈환자를 치료하려는 시도가 대표적이다.또 최근 DNA 뿐만 아니라 단백질에 대한 분석 방법이 개선되면서 고고학 분야에서 다양한 발견이 올해도 쏟아져 나올 것으로 기대되고 있다. 단백질 분석법을 이용하면 DNA 분석에서 찾을 수 없었던 식습관이나 생활환경 등을 더 손쉽게 파악할 수 있게 된다. ●우주의 수수께끼 풀고 새로운 슈퍼컴퓨터 등장 기대 유령입자로 알려진 중성미자를 발견하기 위해 일본이 지하 1000m 지점에 설치한 실험물리학 시설인 ‘슈퍼카미오칸데’ 의 감도를 높이는 시도가 올 봄 진행될 계획이다. 연구팀은 조만간 중성미자 검출을 위한 수조에 원자번호 64번의 희토류 원소인 가돌리늄을 넣어 탐지 감도를 높이겠다고 밝혔다. 우주탄생의 실마리를 풀어내기 위한 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데는 일본에 두 번의 노벨물리학상을 안겨준 실험시설이기도 하다. 일본 과학자들은 슈퍼카미오칸데의 감도를 높이는 한편 지금보다 10배 이상 큰 하이퍼카미오칸데 건설을 올해 시작할 계획이다. 또 세계 최대 지하실험실로 알려진 이탈리아 그랑사소 국립연구소와 미국 스탠포드 지하연구시설에서는 우주의 약 25%를 차지하는 것으로 알려진 암흑물질 후보인 윔프 검출과 관련해 올해 새로운 연구결과를 전해올 것으로 기대되고 있다.슈퍼컴퓨터 분야의 새로운 전환점이 될 것이라고 알려진 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 올해 중국에서 개발될 것으로 예상되고 있다. ‘텐허-3’으로 명명된 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 초당 100경 번 연산이 가능하다. 미국과 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁에 나선 중국이 앞서나가는 계기가 될 것으로 보인다. 이 밖에도 미국식품의약청(FDA)는 알츠하이머 치매의 베타아밀로이드 단백질을 타겟으로 하는 약물 ‘아두카누맙’을 처음으로 승인하게 될 것인지도 올해 주목되는 과학 뉴스 중 하나이다. 또 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 돼지나 쥐 같은 실험동물에게서 면역 거부반응이 없는 인간 장기를 키우는 이종이식 분야도 성장할 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미군기지 검문 무시 中 외교관 추방 해군항공기지 기밀시설 찍다 체포도 “中 관련 지식재산 절도 시도 1000여건” 미국과 중국이 ‘무역전쟁’에 이어 ‘첩보전쟁’도 치열하게 펼치고 있다. 두 나라가 ‘1단계 무역합의’ 서명을 코앞에 둔 상황에서 미 첨단기술과 안보기밀을 노린 중국의 스파이 활동이 잇따라 적발됐다. 중국의 침투를 막기 위한 미국의 방첩 활동이 얼마나 성과를 거둘지 주목된다. 1일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT) 등에 따르면 미 매사추세츠주 보스턴 하버드대 메디컬센터에서 일하던 중국인 연구원 정짜오쑹이 지난달 10일 암세포 샘플을 양말 속에 넣어 중국으로 출국하려다 미 연방수사국(FBI) 요원들에게 체포됐다. 그는 2018년 4월부터 이 연구소에서 근무했다. 그는 이 샘플을 중국 병원으로 가져가 자신의 연구 성과로 발표하려 했다고 진술했다. 앞서 다른 중국인 연구원 2명도 이 연구소에서 생물학적 물질을 중국으로 빼간 것으로 알려졌다. 지난달 말 중국인 랴오뤼유는 플로리다주 키웨스트 해군항공기지 내 출입제한 구역에 몰래 들어가 휴대전화로 사진을 찍다가 체포됐다. 그는 “단순히 일출 사진을 찍으려 했다”고 주장했지만 휴대전화에서 기밀시설을 찍은 사진이 나왔다. 중국인 자오첸리도 2018년 키웨스트 해군항공기지에서 비슷한 혐의로 경찰에 체포돼 징역 1년을 선고받았다. 자오는 자신이 음악 전공 학생이며 여행 중 길을 잃었을 뿐이라고 주장했지만, 그의 카메라에는 국방부 안테나 구역과 기지 내 정부 건물의 영상이 담겨 있었다. 지난달에는 주미 중국대사관 직원 2명이 미국에서 추방된 사실이 알려져 충격을 줬다. 미 정부가 중국 외교관을 추방한 것은 로널드 레이건 전 대통령 시절인 1987년 뒤 32년 만이다. 이들은 지난해 9월 버지니아주 노퍽의 미군기지 정문 검문소에서 보초병의 유턴 지시를 무시하고 직진해 들어가다 미군에 검거됐다. 이 기지는 특수작전부대 네이비실이 주둔하는 곳이다. 미 당국은 이들이 군 기지 보안 상태를 의도적으로 시험해 보고자 이런 행각을 벌였다고 판단했다.미 방첩기관들은 중국 스파이 침투를 막고자 수사력을 집중하고 있다. 크리스토퍼 레이 FBI 국장은 언론 인터뷰에서 “중국은 미국이 직면한 가장 광범위하고 도전적이며 중요한 위협”이라면서 “FBI는 미 전역에서 지식재산을 절도하려는 시도와 관련해 1000여건을 수사 중인데, 이들 사건이 대부분 중국과 연관된다”고 밝혔다. NYT는 “소셜네트워크서비스(SNS)인 ‘링크드인’이 중국 스파이들의 온상이 되고 있다. 특히 전직 고위 관리들이 중국 스파이의 목표 대상”이라고 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

미국과 중국이 ‘무역전쟁’에 이어 ‘첩보전쟁’도 치열하게 펼치고 있다. 두 나라가 ‘1단계 무역합의’ 서명을 코앞에 둔 상황에서 미 첨단기술과 안보기밀을 노린 중국의 스파이 활동이 잇따라 적발됐다. 중국의 침투를 막기 위한 미국의 방첩 활동이 얼마나 성과를 거둘지 주목된다. 1일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT) 등에 따르면 미 매사추세츠주 보스턴 하버드대 메디컬센터에서 일하던 중국인 연구원 정자오셩이 지난달 10일 암세포 샘플을 양말 속에 넣어 중국으로 출국하려다 미 연방수사국(FBI) 요원들에게 체포됐다. 그는 2018년 4월부터 이 연구소에서 근무했다. 그는 이 샘플을 중국 병원으로 가져가 자신의 연구성과로 발표하려 했다고 진술했다. 앞서 다른 중국인 연구원 2명도 이 연구소에서 생물학적 물질을 중국으로 빼간 것으로 알려졌다. 지난달 말 중국인 랴오뤼여우는 플로리다주 키웨스트 해공항공기지 내 출입제한 구역에 몰래 들어가 휴대전화로 사진을 찍다가 체포됐다. 그는 “단순히 일출 사진을 찍으려 했다”고 주장했지만 휴대전화에서 기밀시설을 찍은 사진이 나왔다. 중국인 자오첸리도 2018년 키웨스트 해군항공기지에서 비슷한 혐의로 경찰에 체포돼 징역 1년을 선고받았다. 자오는 자신이 음악 전공 학생이며 여행 중 길을 잃었을 뿐이라고 주장했지만, 그의 카메라에는 국방부 안테나 구역과 기지 내 정부 건물의 사진·영상이 담겨 있었다. 지난달에는 주미 중국대사관 직원 2명이 미국에서 추방된 사실이 알려져 충격을 줬다. 미 정부가 중국 외교관을 추방한 것은 도널드 레이건 대통령 시절인 1987년 뒤 32년 만이다. 이들은 지난해 9월 버지니아주 노퍽의 미군기지 정문 검문소에서 보초병의 유턴 지시를 무시하고 직진해 들어가다 미군에 검거됐다. 이 기지는 특수작전부대 네이비씰이 주둔하는 곳이다. 미 당국은 이들이 군 기지 보안 상태를 의도적으로 시험해보고자 이런 행각을 벌였다고 판단했다. 미 방첩기관들은 중국 스파이 침투를 막고자 수사력을 집중하고 있다. 크리스토퍼 레이 FBI 국장은 언론 인터뷰에서 “중국은 미국이 직면한 가장 광범위하고 도전적이며 중요한 위협”이라면서 “FBI는 미 전역에서 지식재산을 절도하려는 시도와 관련해 1000여건을 수사 중인데, 이들 사건이 대부분 중국과 연관된다”고 밝혔다. NYT는 “사회관계망서비스(SNS)인 ‘링크드인’이 중국 스파이들의 온상이 되고 있다. 특히 전직 고위 관리들이 중국 스파이의 목표 대상”이라고 지적했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

‘루왁인간’이 가슴을 꽉 채우는 공감과 감동을 안기며 웰메이드 단막극의 저력을 과시했다. JTBC 드라마 페스타 ‘루왁인간’(연출 라하나, 극본 이보람, 제작 드라마하우스)이 지난 30일, 뜨거운 호평 속에 방송됐다. 은퇴 위기에 처한 50대의 고졸 세일즈맨 정차식(안내상 분)의 ‘짠내’ 가득한 일상에 찾아온 특별한 기적을 유쾌하고 따뜻한 시선으로 그려내며 시청자들을 단숨에 매료시켰다. JTBC 드라마 페스타의 한계 없는 도전은 이번에도 통했다. 감각적이고 세밀한 연출로 작품의 완성도를 높인 라하나 PD, 기발한 소재에 공감과 감동을 불어넣으며 원작의 매력을 증폭한 이보람 작가의 시너지도 대단했다. 젊은 신인 연출, 작가의 실력과 진가를 동시에 입증하며 시청자들의 호평을 이끌었다. 이날 ‘무쓸모(쓸 만한 가치가 없음)’ 만년 부장 정차식의 자리는 위태로워져 갔다. 볼리비아산 원두를 들여오던 중, 예기치 못한 폭발 사고로 50톤의 원두를 모조리 날리며 회사에 막대한 손해를 입힌 것. 자신보다 두 살 어린 박재룡(유성주 분) 상무에게 보기 좋게 깨지는 것은 물론, 후배들 사이에서 그는 상사들에게 기르는 개처럼 군다며 ‘펫차식’ 혹은 한물간 ‘폐차식’이라 불리는 취급까지 받고 있었다. 지친 퇴근길에 낡고 닳아 다 떨어진 구두 밑창에 대고 “어떻게, 좀 더 버틸 수 있겠어? 버텨, 버텨야지. 너 가장이야”라며 스스로에게 주문을 외치는 정차식의 목소리는 뭉클한 공감을 자아냈다. 그런 정차식에게 기적이 찾아온다. 볼리비아에서 만났던 세르난도(호세 분)는 커피나무 한 그루를 선물했다. 정차식은 지난 실수를 만회하고자 박전무를 찾아갔다. 자존심과 체면 따위를 내려놓고, 입안 가득 커피체리를 욱여넣으며 ‘웃픈’ 쇼를 펼치는 정차식. 그날 이후, 그의 몸에서 이상한 일이 벌어지기 시작했다. 심상치 않은 복통을 느끼던 정차식은 변기에 앉은 채 기절했고, 그의 몸에서는 향기로운 커피 생두가 나오기 시작했다. 정차식은 자신의 대장이 평범하지 않다는 사실을 알게 됐다. 한편, 그의 딸 정지현(김미수 분)은 직접 카페를 운영하며 현실적인 어려움에 부딪히고 있었다. 그러던 중 아빠가 숨겨둔 커피 생두로 커피를 판매했고, 놀랍게도 ‘아빠표’ 커피는 대박 조짐을 터뜨렸다. 더 이상 아무짝에도 쓸모없는 존재라고 의기소침해 있던 정차식은 딸과 아내의 행복한 미소를 지켜보며 감격의 눈물을 흘렸다. 돈 없고 ‘빽’ 없는 아빠라는 죄책감에 짓눌려 살던 정차식과 대학 진학을 포기한 채 창업에 도전하며 삐걱대던 딸 정지현, 부녀(父女)의 관계도 서서히 변하기 시작했다. 하지만 커피의 출처를 사실대로 밝힐 수 없던 정차식은 동생 정준식(최덕문 분)을 통해 생두를 전달했고, 어둡고 막막하기만 했던 정지현의 앞날에도 작은 빛이 드는 듯했다. 그런 가운데 정차식은 희망퇴직 대상자라는 통보를 받게 됐다. 인생의 절반이자 청춘의 전부를 바친 회사가 자신을 버리는 듯한 배신과 상실감을 감출 수 없었다. 정지현은 사향 고양이의 학대 문제를 직면하고 루왁커피 판매에 대해 깊은 고민에 빠졌다. 못마땅한 아빠의 반응에 정지현은 “돈 없으면 자존심도 없는 줄 알아? 인간으로서 자존심 좀 지키면서 살자!”고 반박했다. 그럼에도 불구하고 가진 것이라고는 특별한 대장뿐인 정차식이 딸에게 줄 수 있는 건 오직 커피 생두밖에 없었다. 대장 내시경 검사를 앞둔 정차식은 검사 일정도 미룬 채 싸구려 모텔로 들어가 커피 생두 생산에 마지막까지 힘을 쥐어 짜냈다. 하지만 커피체리에 물든 손톱과 다 구겨진 셔츠, 싸구려 모텔방에 남겨진 초라한 자신을 바라보던 정차식은 정신을 차리고 인사과 사무실로 달리기 시작했다. 회사를 떠날 수 없다는 정차식의 절박한 외침에 “그러게 뭘 그렇게 열심히 일하셨어요”라는 허탈한 반문은 많은 이들의 마음을 울렸다. 쓰러져 병원으로 옮겨진 정차식은 자신의 대장에 암세포가 자리 잡고 있다는 사실을 알게 됐다. 걱정스러운 마음에 눈물을 흘리는 김영석(윤경호 분)과 달리, 정작 자신의 대장에 대한 비밀을 밝히는 정차식의 눈빛은 여전히 반짝이고 있었다. 포대 가득 담은 커피 생두를 들고 딸을 찾아갔지만, 정지현은 이미 루왁커피 판매를 중단한 후였다. “그 생두 아빠가 가져오는 거지?”라는 딸의 질문에 “그 고양이는 학대당한다고 생각 안 해. 자기 똥이 돈이 돼서 기뻐해”라는 정차식의 대답은 자신의 마음을 대변하고 있었다. 정차식은 딸이 선물한 새 구두를 신고 마지막 출근길에 올랐다. 회사 로비에서 만난 오용달(정종준 분) 회장 앞에 선 그는 “이 회사 지금 이렇게 성장한 거, 혼자 큰 거 아닙니다. 굉장히 많은 사람들의 시간, 노력, 눈물이 있었습니다. 전 그걸 압니다. 회장님도 그걸 아셔야 합니다”라는 통쾌한 사이다 발언과 함께 홀가분한 마음으로 회사를 떠났다. 정차식이 커피 생두가 아닌 ‘사금’으로 가득한 변기를 바라보며 “요새 금 시세가 얼마지?”라는 엔딩은 또 다른 희망의 불씨를 불어넣으며 그의 인생 2막을 응원하게 만들었다. 외로운 현실 가장이자 위태로운 만년 부장 정차식의 삶을 통해 들여다본 우리네 인생은 평범해서 더 깊은 공감을 선사했다. 자신에게 주어진 매 순간을 인간답게 살고자 노력했지만, 그 노력에 따른 보상이 뒤따르지만은 않는 현실. 그런 그에게 펼쳐진 작은 기적은 정차식이 쏟아낸 시간과 노력에 대한 선물인 셈이었다. 현실 공감 스토리에 더해진 발칙한 상상력은 이제껏 본 적 없는 참신한 즐거움을 선사했고, 이 시대를 살아가는 사람들에게 진심 어린 위로와 감동을 선사하며 2019년의 끝자락을 따뜻하게 장식했다. 한편 2019-2020 JTBC 드라마 페스타의 두 번째 작품 ‘안녕, 드라큘라’(김다예 연출, 하정윤 극본)는 2020년 상반기 방송된다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

선친과 마지막으로 함께 본 영화는 ‘백 투더 퓨처’였다. ‘부왕부왕 하다’고 소감을 얘기하시던 아버지가 떠오른다. 쓰레기를 연료로 채운 차가 하늘을 날아 관객을 향해 오다 사라지는 장면이 당시엔 상상하기도 힘들었기 때문에 더 그랬던 것 같다. 하지만 이제 바이오 연료와 하늘을 나는 자동차는 그리 놀라운 일이 아니다. 그렇다면 지금의 SF를 보면 미래가 보이지 않을까? 병에 걸리거나 전투에서 다친 사람이 누워 있으면 전신 스캔으로 아픈 부위를 찾아내고 치료하는 장면은 어떨까. 2005년 미국 국립보건원(NIH) 임상센터는 ‘이미징 프로그램’을 개설해 병원에서 자주 접하는 MRI나 양전자단층촬영(PET)과 같은 장비를 이용해 암 발생 여부까지도 진단한다. PET의 경우 에너지로 대사가 되지 않는 포도당 유사체에 양전자 방출 원자를 넣어 정상세포보다 더 많이 포도당을 흡수하는 세포를 진단하는데, 이들 세포가 암일 가능성이 있는 것이다. 치료용 방사성 동위원소를 암세포에 특이적인 항체나 펩타이드와 결합시켜 환자를 치료할 수도 있다. 소위 마법 탄환(Magic Bullet)이다. 잘린 팔이나 다리를 순식간에 재생시키는 장면 역시 “이론적으로는” 가능하다. 식약처는 2000년부터 ‘조직공학 제품’ 안전관리에 관한 연구를 시작했고 올해 제정된 첨단바이오 재생의료법으로 그 제도적 기반을 다지고 있다. 조직공학은 체내에서 자연적으로 분해되는 생분해성 고분자 화학물질을 ‘뼈대’(scaffold)로 하여 마치 집을 지을 때 거푸집을 만들고 그 안에 시멘트를 부어 구조를 완성시키듯이 원하는 세포를 입체적으로 키워 ‘조직’(tissue)을 만들어 가는 기술이다. 대표적인 예로 장기 중 재생능력이 우수한 간을 대상으로 한 연구를 들 수 있다. 사람 몸 밖 실험실에서는 세포층을 3~6개 정도까지 쌓을 수 있었으나, 영양분과 산소를 공급하는 혈관을 만들 수가 없어서 조직 혹은 장기 수준에는 이르지 못했다. 하지만 3D 프린터 기술 개발로 원하는 위치에 간세포와 혈관 형성 세포를 배치해 정교하게 배양할 수 있게 돼서 이런 한계가 이론적으로 성립하지 않는 시대가 됐다. 2020년이 코앞이다. 새해에는 세계보건기구가 주창하는 ‘단 한 명도 건강에서 소외되지 않는 세상’이 첨단 바이오와 첨단 의료기기 기술로 구현되는 원년이 되길 기대해 본다.

진중권 전 동양대 교수는 28일 고위공직자범죄수사처(공수처)법 필리버스터(합법적 의사진행 방해) 도중 조국 전 법무부 장관과 윤석열 검찰총장에 대한 ‘일화’를 공개한 박범계 더불어민주당 의원을 향해 “옛정을 봐서라도 수사를 이쯤에서 적당히 접으라는 것”이라고 비판했다. 진 전 교수는 이날 오후 자신의 페이스북을 통해 “박범계 의원이 조국 전 장관이 윤석열 총장의 사표를 막았다는 귀한 이야기를 왜 이 시점에 하느냐는 것이다. 이 감동적인 일화는 진작에 소개됐어야 마땅하다”며 이렇게 말했다. 그는 “검찰에서 아직 해야 할 수사가 남아있다. 이 사건의 사실상 주범들에 대한 수사”라며 “조 전 장관의 혐의에 대한 수사는 일단락됐고, 검찰의 칼끝은 이제 민정수석에게 해선 안 될 짓을 시켜 곤경에 빠뜨린 친문(親文) 인사들을 향하게 됐다”고 주장했다. 이어 “법원에서 조 전 장관과 관련해 ‘범죄사실이 소명됐다’는 판단을 받아냈으니 검찰에서는 버티는 조 전 민정수석을 강하게 압박할 것”이라며 “이런 상황에서 박 의원이 대중의 심금을 울리는 감동적인 일화를 공개한 것”이라고 했다. 진 전 교수는 “윤석열 총장이 그런 신파극에 흔들릴 사람도 아니고, 그 사람들에 대한 수사를 접는다고 조 전 민정수석에게 득이 되는 것도 아니다”라며 “따라서 저 정서적 호소는 조 전 장관을 위한 것이 아니라, 그에게 감찰을 무마시키라고 압력을 넣은 그 사람들을 위한 것”이라고 비판했다.아울러 “울산 시장 선거개입 사건은 사실로 밝혀질 경우 그 파장이 앞의 사건과 비교할 수 없을 정도로 클 것”이라며 “여당의 중진의원이 저렇게 정서적으로 호소하기에 이르렀다는 것은 사태가 그들에게 매우 심각한 상황까지 왔다는 것을 의미하겠죠”라고 분석했다. 이어 “지금 윤석열 총장은 정권이란 신체에 기생한 암세포를 제거하는 중”이라며 “이것이 ‘토착왜구와 결탁한 검찰적폐’라는 것은 암세포의 입장”이라고 비꼬았다. 앞서 박 의원은 이날 공수처법 필리버스터의 일곱 번째 주자로 나서 발언하던 도중 윤 총장을 향해 “서운하다, 대단히 서운하다. 섭섭하다, 대단히 섭섭하다”고 말했다. 그러면서 조 전 장관이 박근혜 정부 당시 윤 총장의 검사직 사퇴를 막아달라고 부탁했다는 일화를 공개했다. 박 의원은 “윤 총장이 국정원 댓글사건 수사팀장으로서 당시 황교안 법무부 장관(현 자유한국당 대표)의 의사를 뿌리치고 성역 없는 수사를 진행했다”며 “그리고 그는 대구고검으로 좌천됐다. 한 번의 좌천에 그치지 않고 대전고검으로 2차 좌천을 당했다. 보복성 징계였다”고 주장했다. 이어 “윤 총장의 성격을 너무나 잘 아는 저는 불 보듯 뻔하게 사표를 낼 것으로 예견됐다”면서 “그때 조국 서울대 법전원 교수(전 법무부 장관)가 저한테 전화가 왔다. 어떠한 경우에도 윤석열과 같은 좋은 검사가 사표를 내게 해선 안 된다는 당부와 부탁이었다”고 회고했다. 윤창수 기자 geo@seoul.co.kr

우리 몸 속 세포는 새로 생기는 것도 있지만 수명을 다하고 사라지는 것들도 있다. 그런데 체내 세포조절 과정에 문제가 생기면 없어져야 하는 세포가 계속 살아 남게 된다. 이렇게 죽어야할 운명인 세포들이 모여 엉키면서 만들어지는 것이 암이다. 과학기술이 끊임없이 발달하고 있지만 암이 발생하는 원인에 대해 정확히 밝혀내지는 못한 상태이다. 이 때문에 과학자들은 다양한 암 생성 경로를 추적하고 이를 바탕으로 암세포를 없애기 위한 방법을 찾는 것이다. 이번에는 국내 연구진이 암세포의 보급로를 끊어 없애버리는 방법을 찾아냈다. 연세대 약학과, 연세대 의대 내과, 한국기초과학지원연구원, 국립암센터, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 암세포가 영양분으로 삼는 글루타민을 ‘세포 공장’ 미토콘드리아로 전달하는 물질과 경로를 찾아내고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 20일자에 발표했다. 암세포는 아미노산 중 글루타민을 식량으로 삼는다. 글루타민은 혈액에 가장 많은 아미노산으로 포도당과 함께 암세포 생존과 성장에 필수적인 것으로 알려져 있다. 문제는 글루타민이 암세포의 미토콘드리아 안으로 어떻게 들어가는지에 대해 아직 밝혀지지 않았다. 과학자들은 세포 공장인 미토콘드리아로 들어가는 경로만 차단하는 것은 전기를 만들어 내는 발전소나 식량공장을 막아버리는 것과 같기 때문에 암세포를 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 기대하고 있다.연구팀은 ‘SLC1A5’라는 유전자에서 만들어진 변이체가 미토콘드리아 아미노산 수송체 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 지금까지 SLC1A5는 세포막까지 글루타민을 수송하는 것으로만 알려져 있었지만 직접 세포공장까지 이동시키는 운반수단이라는 것을 보인 것이다. 또 이 유전자는 저산소 환경에서 특히 활발히 움직이는 것으로 확인됐다. 실제로 동물실험을 통해 해당 유전자가 활발히 활동을 하면 암세포의 에너지 호흡과 포도당 사용이 증가해 암세포가 커지고 쉽게 전이되는 것으로 확인됐다. 특히 췌장암의 경우 이 유전자가 활성화되면 항암제 저항성까지 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 해당 유전자 발현과 변이를 억제한 뒤 관찰한 결과 암 발생과 전이, 확대가 억제되는 것이 관찰됐다. 한정민 연세대 약학과 교수는 “지금까지 연구들은 암세포 신호전달 경로를 억제하는 측면에 주목해 왔는데 저항성이 생기기 쉽다는 한계가 있었다”라며 “이번 연구는 암세포 성장과 생존에 필요한 영양분 자체에 주목해 공략하는 대사적 측면에서 접근했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 단백질을 빠르게 냉각시켜 원래 모습 그대로 관찰할 수 있는 기술을 활용해 암 발생과 확산, 전이 원인이 되는 단백질 구조를 밝혀냈다. 카이스트 생명과학과, 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 공동연구팀이 암세포에서 많이 만들어지고 암의 진행을 촉진시키는 것으로 알려진 단백질의 구조를 규명하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 17일자에 발표했다. 사람의 DNA 사슬을 모두 풀면 지구에서 명왕성까지 연결할 수 있을 정도의 길이이지만 히스톤이라는 단백질 덕분에 작은 세포 핵 속에 들어가 있다. 히스톤은 DNA 유전정보를 복제하거나 유전정보를 읽어 단백질을 만들 때도 중요한 역할을 하는 물질이다. 문제는 DNA 사슬을 조절하는 과정에서 히스톤이 뭉치거나 엉키게 되면 유전정보의 손실이나 과발현이 발생해 암을 비롯한 각종 질병이 발생하게 된다. 연구팀은 이런 과정이 제대로 작동하도록 제어하는 히스톤 샤폐론 단백질, 특히 ATAD2의 분자구조와 작용 메커니즘을 밝혀낸 것이다. ATAD2 유전자는 전립선암, 대장암, 췌장암 등 여러 암에서 많이 발견되는데 이 유전자가 많이 발현되는 경우 암은 전이가 쉽게 되고 악성인 경우가 많은 것으로 알려져 있다. 이 때문에 ATAD2에 대한 임상적 연구는 많지만 실제 세포 내에서 기능과 메커니즘이 명확히 밝혀지지는 않았다.연구팀이 이번에 활용한 기기는 ‘초저온 전자현미경’이다. 이는 2017년 노벨화학상을 받은 자크 두보쉐 스위스 로잔대 교수, 요아킴 프랑크 미국 컬럼비아대 교수, 리처드 핸더슨 영국MRC분자생물학연구소 박사가 개발한 것으로 단백질 같은 복잡한 생체조직을 수 밀리세컨드라는 짧은 시간에 영하 190도까지 냉각시켜 얼음결정이 생기지 않고 원래 모습을 그대로 유지하도록 해 원자수준의 해상도로 관찰할 수 있도록 해주는 기술이다. 연구팀에 따르면 ATAD2는 생체 에너지를 이용해 나선형 구조에서 고리 구조로 변형되면서 암을 유발시키며 악성화되는 것으로 확인됐다. 송지준 카이스트 교수는 “이번 연구는 초저온 전자현미경 같은 첨단 생물물리학적 기술을 활용해 암과 관련된 단백질 구조는 물론 작용메커니즘을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이번 발견을 바탕으로 해당 단백질을 표적으로 하는 신약후보 물질 발굴이 가속화될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

20세기 의학의 가장 큰 성과는 항생제와 백신의 개발이다. 이 두 가지 무기를 통해 인류를 끊임없이 괴롭혔던 수많은 감염병을 치료하거나 예방할 수 있게 됐다. 덕분에 인류의 수명은 극적으로 늘어났다. 백신과 항생제의 도움이 없었다면 지금처럼 기대 수명이 80세 이상인 시대는 오지 않았을 것이다. 하지만 최근 항생제 내성균의 비중이 점점 높아지면서 감염병이 위협이 날로 커지고 있다. 따라서 많은 과학자가 항생제 내성균 감염을 치료할 수 있는 새로운 항생 물질 개발에 몰두하고 있다. 미국 라이스 대학 제임스 투어 연구소의 과학자들은 조금 색다른 대안을 제시했다. 지금까지 과학자들은 내성균에게도 효과적인 항생제 개발에 집중했다. 하지만 결국 세균은 여기에 적응해 진화해 새로운 항생제 내성이 발현된다. 연구팀이 제시한 대안은 분자 나노머신(Molecular nanomachines, MNMs)을 이용해 생화학적인 방법이 아니라 물리적인 방법으로 세균을 파괴하는 것이다. 연구팀이 개발한 분자 나노머신은 골치 아픈 병원성 세균 중 하나인 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae) 표면에 결합한다. 이 상태로는 세균에 해롭지 않지만, 분자 나노머신에 빛을 쬐면 광화학 반응에 의해 초당 300만 회 회전하면서 표면에 구멍을 낸다. 한 마디로 분자 드릴이라고 할 수 있다. 여러 층의 방어막을 지닌 폐렴간균은 표면에 구멍이 뚫려도 살아남을 수 있지만, 항생제 같은 유해 물질로부터 세균을 지켜주던 보호막이 사라지면서 항생제에 무방비 상태가 된다. 연구팀은 강력한 항생제인 메로페넴(meropenem)에 내성을 지닌 폐렴간균을 대상으로 분자 나노머신의 효과를 시험했다. 그 결과 분자 나노머신만 단독으로 사용했을 때 17%의 세균이 파괴되는 것을 확인했다. 하지만 메로페넴과 같이 사용할 경우 전체 세균의 65%가 파괴됐다. 세균을 항생제로부터 지켜주던 보호막이 파괴되어 항생제에 그대로 노출되기 때문이다. 여기에 추가로 몇 가지 조치를 더 취할 경우 세균 제거율은 94%까지 올라갔다. 아직은 기초 연구 단계로 실제 의료 현장에서 사용하기에는 많은 후속 연구가 필요하지만, 연구팀은 이 방법이 물리적으로 세균을 파괴하기 때문에 세균 입장에서 쉽게 내성을 발현하기 어렵다는 점에 주목하고 있다. 더 나아가 암세포 표면에 특이적으로 결합할 수 있는 분자 나노머신을 개발하면 암세포만 골라 물리적으로 파괴할 수 있을 것으로 보고 있다. 만약 사람을 대상으로 한 실험에서 효과적일 뿐 아니라 큰 부작용이 없다면 항생제 내성균 치료는 물론 암 치료에도 새로운 돌파구가 열릴 것으로 기대된다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 암 사망률 1위이면서 세계적으로도 가장 많이 발생하는 것이 바로 폐암이다. 전 세계에서 매년 약 100만명 이상이 폐암으로 사망하는 것으로 알려져 있는데 이유는 조기진단이 쉽지 않다는 이유 때문이다. 특별한 자각 증상이 없기 때문에 폐암 판정을 받는 사람들은 대부분 암이 말기로 진행되거나 다른 장기로 전이된 상태에서 발견되는 경우가 많다. 실제로 조기진단과 치료기술은 꾸준히 발전하고 있지만 완치율은 30% 이하에 머물고 있다. 이런 상황에서 국내 연구진이 폐암의 발생과 증식에 관여하는 핵심단백질만 골라서 없앨 수 있는 나노물질을 개발하는데 성공했다. 울산대 의대 서울아산병원, 서울시립대 화학공학과 공동연구팀은 폐암 발생과 증식에 관여하는 ‘USE1’이라는 단백질을 타겟으로 하는 간섭RNA 나노구조체를 만들어 동물에게 실험한 결과 항암효과를 확인했다고 10일 밝혔다. 암 치료는 외과수술, 방사선치료, 화학항암제 등으로 주로 이뤄지고 있지만 최근에는 면역치료제나 유전자치료제를 이용한 치료도 늘어나고 있다. 특히 유전자치료제는 질병의 원인단백질이 만들어지지 않도록 단백질 유전자를 차단하는 방식이어서 환부만 정확하게 제거할 수 있다는 장점이 있다. 치료과정에서 발생할 수 있는 유전적 변형을 막기 위해 DNA보다 중간체인 RNA를 차단하는 방식이 선호되고 있다. 즉 RNA와 결합하는 짧은 RNA를 이용한 RNA간섭현상을 일으켜 질병 유발 단백질을 합성하는 것을 막는 것이다. 문제는 RNA가 구조적으로 불안정하기 때문에 체내에서 쉽게 분해돼 환부까지 도달하기가 쉽지 않다는 것이다.연구팀은 폐암유발단백질인 USE1을 타겟으로 한 짧은가닥의 간섭RNA를 디자인하고 이를 표적부위까지 도달할 수 있는 나노입자로 합성했다. 복제효소를 이용해 RNA가 중간에 분해되지 않고 폐암유발단백질까지 도달할 수 있도록하고 표적에 도달하면 자기조립되는 방식으로 나노구조체를 합성하도록 한 것이다. 연구팀은 사람의 폐암세포주에 이번 나노구조체를 주입한 결과 폐암세포가 작아지는 것을 확인했다. 연구팀은 또 실제 사람의 폐암조직을 떼어 생쥐에게 이식해 폐암이 발병하도록 한 다음에 이번에 개발한 간섭RNA 나노구조체를 투여하는 실험도 했는데 세포실험 때처럼 폐암세포의 크기가 작아지는 것이 관찰됐다. 이창환 울산대 의대 의생명과학교실 교수(종양생물학)는 “이번에 개발한 RNA나노구조체는 기존 유전자 치료제의 불안정성과 낮은 치료효율, 잠재적 독성, 고비용이라는 단점을 극복하고 탁월한 항암효과를 보여줬다”라며 “폐암 유전자 치료의 임상적 적용과 효과적 치료를 앞당기는데 기여할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

데니스 퀘이드와 맥 라이언이 주연했던 1987년 영화 ‘이너스페이스’나 세계 3대 SF 거장으로 꼽히는 아이작 아시모프의 ‘마이크로 탐험대’에서는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 나노 로봇과 잠수정을 타고 사람 몸 속을 탐험하는 내용이 주를 이루고 있다. 최근 나노과학이 발달하면서 SF에서 등장하는 것처럼 몸 속을 돌아다니면서 문제가 되는 부분을 고치는 나노로봇 개발에 대한 관심과 연구가 많아지고 있다. 이렇듯 상상 속의 이야기로만 취급됐던 질병 치료용 마이크로 로봇을 국내 연구진이 구현해 주목받고 있다. 전남대 기계공학부, 한국마이크로의료로봇연구원, 서울아산병원, 대구경북과학기술원(DGIST), 충남대, 한밭대 공동연구팀은 고형암 진단과 치료가 동시에 가능한 다기능성 의료용 나노로봇을 개발했다고 26일 밝혔다. 고형암은 일정한 형태와 경도(딱딱함)를 갖고 있는 암을 이야기하는데 혈액에 생기는 백혈병을 제외한 사람의 몸에서 생기는 대부분의 암이 여기에 포함된다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 고형암이 생기면 대부분 외과수술, 화학요법, 방사선요법 등으로 치료를 하는데 정상조직 손상, 약물로 인한 부작용 치료와 시술의 한계가 있다.이 같은 암 치료의 한계를 극복하기 위해 연구팀은 직경 10~20㎚(나노미터, 1㎚=10억분의 1m) 크기의 나노 자석입자들을 뭉쳐 직경 100㎚ 크기의 나노로봇을 만들었다. 연구팀은 나노로봇과 암 세포에 반응하는 물질인 엽산을 연결시켜 암을 진단할 수 있도록 했다. 또 나노로봇 표면에 금 나노입자와 폴리도파민이라는 물질을 코팅해 몸 바깥에서 근적외선을 쪼였을 때 열이 발생하도록 만들었다. 나노로봇에 열이 발생하면서 암조직만을 태워 없애거나 로봇 내에 있는 항암제를 암세포에만 정확히 방출하도록 해 주변 정상조직에는 영향을 미치지 않도록 했다. 나노로봇은 금 나노입자로 코팅돼 있으며 자성을 띄고 있기 때문에 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI) 등으로 암의 위치나 상태를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 외부에서 자기장을 가해 암이 발생한 위치까지 정확히 이동시킬 수 있다는 장점도 있다.최은표 전남대 기계공학부 교수는 “이번 기술은 이제까지 나온 나노 로봇에 대한 단편적 연구나 해법을 넘어 의료용 나노로봇에 대한 종합적 모델을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “실제 의료현장에서 쓰이게 된다면 주변 정상조직은 손상시키지 않고 암세포만 원점 타격함으로써 치료효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

폐암 4기를 극복한 김한길 전 문화관광부 장관이 아내 최명길에게 고마움을 드러냈다. 25일 방송된 채널A ‘어바웃 해피-길길이 다시 산다’에는 김한길·최명길 부부가 출연했다. 이날 김한길은 “지금 폐 한쪽이 없다. 그래서 남들보다 빨리 숨이 찬다. 둘레길이라도 오르막을 오르면 숨이 찬다”며 “6~7개월 전만 해도 숨이 차올라 잘 걷지 못해 비참했다. ‘국민 환자’가 되니 세상이 자신에게 너그러워졌다”고 말했다. 김한길은 2017년 폐암 4기 진단을 받았으나 현재는 건강을 회복했다. 그는 “중환자실에서 퇴원 후 고개를 못 가눌 정도로 근육이 다 빠지니까 넘어질까 봐 스티로폼을 온방에 다 붙여놨다. 아들 방으로 연결되는 호출기도 달아놨다. 심하게 말하면 비참했다”고 고백했다.김한길은 또 “지난해 겨울 2주 동안 의식불명이었는데 입에 인공호흡기를 꽂고 있었다. 내 모습이 얼마나 흉측했겠나. 나중에 들으니까 의식이 없는 동안 아내가 거의 병원에서 잤다더라”라고 말했다. 김한길은 “내가 이 정도 대접을 받을 마땅한 자격이 있나 생각을 했다. 그런 얘긴 아내한테 직접 안 했다. 오만해질까 봐”라고 말했고, 최명길은 “할 수 있는 건 다하게 되더라”고 회상했다. 김한길은 지난 2017년 10월 폐암 4기 진단을 받고 투병을 시작했다. 폐암은 국내 암 사망률 1위를 기록할 정도로 예후가 나쁜 암이다. 하지만 20년 새 5년 생존율이 약 2.5배로 높아져 환자들의 희망이 커지고 있다. 폐암 환자 절반이 4기에 진단을 받는데, 이때 효과를 내는 항암제가 크게 발달했기 때문이다. 특히 표적항암제 역할이 크다는 것이 전문가들의 말이다. 표적항암제는 암세포에만 많이 발현되는 특정 단백질 등을 표적으로 삼아 암세포만 골라서 죽이는 항암제다. 이 밖에 방사선 치료, 최소침습 수술 등도 활발히 시행되고 있다. 사진 = 서울신문DB 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

건강검진이나 암이 의심스러울 때 사람들은 병원에서 X선이나 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 양전자단층촬영(PET)을 한다. 비용도 비용이지만 CT, PET 검사는 검사 직전에 조영제라는 방사성 의약품을 삼키거나 주사를 맞아야 한다. 조영제에 대한 거부반응 뿐만 아니라 그로 인해 검사과정에서 나타날 수 있는 신체적 불쾌감 때문에 꺼리는 검사를 꺼리는 이들도 많다. 국내 연구진이 조영제 같은 방사성 물질 도움 없이도 암이나 특정 질병을 정확하게 진단해 낼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능로봇연구실, 을지대 의대, 이화여대, 한국기초과학지원연구원 공동연구팀은 자성을 띠는 산화철 나노 입자를 이용해 암은 물론 여러 특정 질병을 찾아낼 수 있는 의료영상 장비인 ‘자성입자 영상시스템’(MPI) 개발에 성공했다고 21일 밝혔다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실릴 계획이다. 암 확진 환자의 경우는 PET 검사를 통해 암의 정확한 위치를 찾는데 도움을 받을 수 있지만 단순한 건강검진이나 진단 목적으로 PET 촬영을 할 경우 적은 양이지만 방사선 피폭 때문에 우려하는 사람들이 많다. 연구팀은 산화철이 자성을 띠는 물질이지만 인체에 무해하다는 점에 착안해 외부에서 자기장을 걸어 산화철 위치를 파악하는 MPI 기술을 개발했다. 산화철 입자에서 나오는 자기장 신호를 인체의 3차원 공간 정보와 결합하면 정확한 질병 부위를 찾을 수 있게 된다. 더군다나 산화철 입자는 인체에 무해할 뿐만 아니라 사람 몸 속에 있는 항원-항체 단백질을 산화철 입자에 코팅해 주입하면 질병 발생 부위를 손쉽게 찾을 수 있을 뿐만 아니라 장기적으로 사용이 가능해 만성질환 추적과 진단에도 도움이 된다. 더군다나 항원-항체를 바꿔주면 다양한 질병을 탐색이 가능하다. 이 때문에 MPI는 2000년대 초부터 개발이 시작됐지만 실제 생체 영상을 촬영할 수 있는 기술을 갖고 있는 곳은 전 세계적으로 필립스와 마그네틱 인사이트라는 2곳에 불과하다.연구팀은 자기장 발생장치, 중앙제어시스템, 관련 소프트웨어까지 장비에 필요한 원천기술 대부분을 독자 개발했으며 크기 역시 가로 세로 각각 170㎝, 60㎝로 소형화해 소모 전류량을 상용화된 다른 MPI 장비보다 100분의 1 수준이다. 소형화되면서 제작 가격도 20분의 1 수준으로 낮췄다. 연구팀은 이번에 개발한 MPI 기술로 생쥐를 대상으로 실험한 결과 자성 나노입자의 정확한 위치를 찾는데 성공했다. 연구진은 이번 기술을 실제 임상현장에서 사용하기까지는 7년 정도가 걸릴 것으로 보고 있다. 홍효봉 ETRI 박사는 “이번 기술은 인체에 무해한 산화철 나노입자를 이용해 각종 질병을 확인할 수 있다는 점에서 기존 영상장비들과 차별화된 것”이라며 “특히 항원-항체를 달리 함에 따라서 다양한 질병을 탐색할 수 있기 때문에 암은 물론 만성질환 등 다양한 질병을 관리하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr