남자형제가 있는 쌍둥이 여자아이가 여자형제가 있는 쌍둥이 여자아이보다 수입이 적고 자녀도 덜 낳는 경향이 있다는 연구 결과가 나왔다. 이 같은 결과가 나온 이유에 대해서는 추가 연구가 필요하지만 일단 연구자들은 태아 시절 남성호르몬인 ‘테스토스테론’의 노출정도 차이 때문인 것으로 해석하고 있다. 노르웨이 경제대학, 미국 노스웨스턴대, 에모리대 소속 행동경제학자와 생물인류학자들은 1967~1978년에 노르웨이에서 태어난 73만명 중 1만 3800쌍의 쌍둥이에 대해 분석해 이 같은 결과를 얻었다고 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 19일자에 실렸다. 출산 1000건 당 4건 비율로 태어나는 이란성 쌍둥이 중 절반은 남녀 쌍둥이이다. 남녀 쌍둥이의 경우 남자아이가 만들어 낸 테스토스테론 중 일부가 여자아이에게 전달될 수 있는데 과학자들은 이같은 현상이 여자아이의 성격이나 태도, 사회적 성공 등에 어떤 영향을 미칠지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 연구팀은 노르웨이에서 태어난 1만 3800쌍 쌍둥이들을 대상으로 남-녀 이란성 쌍둥이로 태어난 여자아이와 여-여 이란성 쌍둥이로 태어난 여성을 비교했을 경우 남녀 쌍둥이 중 여자아이가 고등학교, 대학교 졸업 확률은 여-여 쌍둥이 여자아이보다 각각 15.2%, 3.9% 낮게 나타났으며 결혼할 확률도 11.7% 낮은 것으로 조사됐다. 또 자녀수와 수입도 5.8%, 8.6% 낮은 것으로 나타났다. 기존 연구에서도 남자형제와 같이 있는 쌍둥이 여자아이는 여-여 쌍둥이나 쌍둥이가 아닌 여자아이에 비해 남자아이와 비슷한 골격이나 뇌를 갖고 있는 것으로 알려졌다. 연구팀은 남자형제와 자궁을 나눈 여자아이들은 흔히 ‘선머슴 같은 여자아이’로 불리며 남자아이들처럼 감정적이고 공격적으로 행동하는 경향이 커 성장 후 생활에도 영향을 미치는 것으로 분석했다. 크리스토퍼 쿠자와 노스웨스턴대 진화인류학 교수는 “이번 연구는 남자-여자 이란성 쌍둥이로 태어난 여성의 사회경제적 성공률 저하 현상의 일부분을 보여준 것”이라며 “남성호르몬이 많아 공격적이고 남성적인 여성들은 전통적 성규범 차원에서는 사회적으로 보이지 않게 배척되는 경우가 많기 때문에 이 같은 효과가 나타날 수 있다”라고 설명했다. 쿠자와 교수는 “이번 연구결과는 태아시절 생물학적 차이가 여성을 바라보는 사회적 분위기에 따라 경제적 차이로 나타날 수 있다는 것을 보여주고 있는 만큼 분명 문화적 영향도 분명 있을 것”이라며 “세계 여러 지역에서 같은 연구를 진행할 필요가 있다”고 덧붙였다. 그러나 이번 연구결과에 대해 반론도 만만찮다. 생물인류학자인 탈리아 멜버 일리노이대 교수는 “여성 안의 테스토스테론이 행동, 성격, 태도에 미치는 장기적인 영향에 대한 학자들의 관심이 높아지고 있기는 하지만 태아 시절 엄마 뱃 속에서 테스토스테론에 노출되는 정도에 따라 여성의 삶이 변할 수 있다는 생각은 성급하고 기정사실처럼 받아들여지는 것은 문제”라고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘보통’ 수준선 30%… 국외 유입 11~4월 높아 생성 과정 규명 장치 ‘스모그 챔버’ 구축 한반도에서 고농도 초미세먼지(PM2.5)가 발생했을 때 중국 영향이 50%에 이르는 것으로 나타났다. 또 미세먼지의 변화를 추적·관찰해 과학적으로 출처를 규명할 수 있는 중형급 연구시설(스모그 챔버)도 구축했다. 미세먼지 범부처 프로젝트 사업단은 20일 서울 LW컨벤션에서 ‘추진 경과 공유회’를 열고 이런 연구결과를 발표했다. 2012부터 2016년까지 5년간 초미세먼지 농도별 중국 영향을 분석한 결과 초미세먼지가 ‘보통’ 수준인 20㎍/㎥ 이하에선 30%인데 비해 ‘나쁨’ 단계인 50㎍ 이상에서는 50%에 달했다. 국외 유입은 11~4월에 높았고, 6~8월엔 낮았던 것으로 나타났다. 북한 영향은 남한 전체 기준으로 0.5㎍/㎥, 중부 지방에서는 1㎍으로 추산됐다. 미세먼지 등 대기오염 물질의 생성 과정을 규명할 수 있는 실험 장치인 중형급(27㎥) 스모그 챔버가 한국과학기술연구원(KIST)에 설치됐다. 기존에는 7㎥ 미만 소형급만 있었다. 스모그 챔버는 미세먼지가 생성·성장하는 화학 반응을 정밀하게 추적할 수 있는 연구시설로 중국발 오염물질 유입 등을 추적·확인하는 것이 가능할 것으로 보인다. 미세먼지 배출 저감기술도 공개됐다. 미세먼지 생성 원인물질인 질소산화물을 낮은 온도에서 90% 이상 제거할 수 있는 촉매와 황산화물 제거 성능이 90%에 달하는 다공성 탈황제가 국내에서 개발됐다. 단기 예보정확도를 높이기 위해 지상·원격·위성 관측자료를 통합한 플랫폼과 국내 특성을 대기질 모델에 반영할 수 있는 편집기 개발 등도 가시화되고 있다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

주입구 굴착·주입 압력·주입량 등 분석 순차적으로 규모 1~3 지진 유발 확인시간 가면서 포항지진 본진 진원 도달20일 포항지진 정부조사연구단은 ‘포항지진은 지열발전소에 의해 발생한 촉발지진’이라는 결론을 내렸다. 이 같은 결론은 지난해 4월 이진한 고려대 교수와 김광희 부산대 교수 공동연구팀과 스위스 취리히연방공과대(ETH) 연구진이 포항지열발전소가 포항지진의 원인일 가능성이 크다는 연구결과를 각각 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 발표한 것과도 일치한다.유발지진은 물이 주입되면서 땅속 내부 힘인 응력과 단층에 직접적 변화를 가져와 발생하는 지진이고 촉발지진은 외부의 인위적 요인이 기존에 쌓인 에너지를 폭발시키면서 발생한 지진을 말한다. 조사단이 포항지진과 지열발전의 연관성에 대해 ‘확실하고 단정적’으로 결론 내린 것은 지열발전을 위한 물 주입구인 지열정(井, 땅 구멍) 굴착과 물 주입이 지진 발생과의 명확한 인과관계를 확인했기 때문으로 분석된다. 조사단은 지열정 굴착과 두 개의 지열정(PX-1, PX-2)에 대한 물 주입 압력과 주입량, 암석에 가해지는 공극압 분포를 정밀분석한 결과 포항지진 발생의 시공간적 분포와 정확히 일치했다고 밝혔다. 이강근 조사연구단장은 “PX-2를 통해 고압으로 주입된 물에 의해 확산된 공극압이 포항지진 단층면상에서 남서방향으로 깊어지는 작은 규모의 미소지진들을 순차적으로 유발시켰다”면서 “미소지진들로 인한 영향이 시간이 지남에 따라 포항지진 본진의 진원 위치에 도달하게 되고 응력이 누적돼 큰 지진을 촉발시킨 것”이라고 말했다. 지열발전을 위해 물을 주입하면서 발전소 부지 주변에 규모 1~3의 미소 유발지진들이 발생했고 미소지진들이 이전에 알려지지 않았던 단층대를 자극해 결국 규모 5.4의 포항지진이라는 큰 규모의 촉발지진을 일으켰다는 설명이다. 일반적으로 지열발전은 주로 화산 활동이 활발한 국가에서 많이 쓰이는 발전 방법이지만 포항의 경우는 지하 4㎞ 이상 깊이에 두 개의 구멍을 뚫어 한쪽으로 고압의 물을 화강암반 틈 사이로 주입하면 지열에 의해 데워진 물이 수증기로 변해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 인공저류시스템(EGS)이다. 한 해 전에 일어났던 경주지진의 진원 깊이는 15㎞ 내외였지만, 포항지진의 진원 깊이는 약 7㎞에 불과해 정부조사단의 주장을 뒷받침해주고 있다. 지열발전은 지열이 높은 지진대나 화산대가 가까운 경우 유리하지만 해당 지역들은 단층 활동도 활발해 지진 발생이나 화산 폭발의 위험이 상존한다. 이 때문에 활성단층을 피해 적합한 위치를 찾는 것이 무엇보다 중요한데, 포항의 경우는 단층에 대한 정밀 지질조사가 없었던 것으로 알려졌다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

뮤지컬 ‘잭 더 리퍼’는 19세기 말 영국 런던의 얼굴 없는 연쇄살인범 잭 더 리퍼가 벌인 살인 사건과 그 이면에 숨겨진 사랑 이야기를 다루고 있습니다. 2006년 체코에서 초연된 뒤 한국에서는 2009년 공연을 시작해 올해까지 10년 동안 인기를 끌고 있는 작품입니다. 낭만적인 음악과 멋진 배우들의 열연 덕분에 잭 더 리퍼 사건은 낭만적으로 보이기까지 합니다. 그렇지만 착각하지 말아야 할 것은 잭 더 리퍼가 런던을 활보할 당시는 영국 전체가 공포에 휩싸였을 정도로 살벌한 분위기였다는 점입니다. ●빅토리아 여왕 때 런던 연쇄살인범 ‘잭 더 리퍼’ ‘해가 지지 않는 나라’로 대제국을 이루고 있었던 빅토리아 여왕 재위 시절이었던 1888년, 유난히 무덥고 비까지 내린 직후라서 습도까지 높았던 8월 7일 저녁 이스트런던의 화이트채플에서 첫 번째 희생자가 발생했습니다. 사건 현장에 출동한 경찰들은 범행이 너무 잔혹해 어느 정신병자의 소행으로 생각했는데, 공식적으로 알려진 것만 해도 11월 10일까지 3개월 동안 20~40대 거리의 여성 5명이 똑같은 방식으로 살해됐습니다. 이 연쇄살인은 잔혹한 범행 수법과 살인 예고에 옐로페이퍼들의 자극적 보도까지 더해지면서 이전에 벌어졌던 살인 사건들보다 많은 사람들에게 알려지게 됐습니다. 용의자로 빅토리아 여왕의 손자이자 왕위 계승 2순위인 클래런스 애번데일 공작인 앨버트 빅터가 지목되자 빅토리아 여왕이 분노에 휩싸여 영국 경시청을 강하게 질타하며 검거 방법을 직접 지시하기도 했다는 후문도 있습니다. 과학수사라는 개념 자체가 없던 시절이다보니 경찰의 초동수사 부실로 범죄 현장이 훼손되고 지문 확보조차 되지 않다보니 아직까지 ‘콜드케이스’(미제사건)로 남아 있습니다. 그런데 영국 리버풀 존무어대 약학·생물분자과학연구실, 리드대 유전자·보건·치료연구소 공동연구팀이 새로운 유전자 분석법을 활용한 결과 130여년 전 연쇄살인범 ‘잭 더 리퍼’의 정체를 확실히 밝혀냈다고 주장하고 나섰습니다. 이들의 연구결과는 법의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 포렌식 사이언스’ 3월호(3월 13일자)에 실렸습니다. ●희생자 숄 묻은 피로 유전자 분석… 학술지 등재 연구팀은 1888년 9월 30일 살해된 네 번째 희생자인 46세의 캐서린 애드도스의 숄에 묻은 피와 정액에서 추출한 DNA를 증폭시키고 미토콘드리아DNA를 분석한 결과 당시 유력한 용의자 중 하나였던 23세의 폴란드계 유대인 아론 코민스키가 범인이 확실하다고 밝혔습니다. 코민스키가 범인이라는 주장은 이전에도 있었지만 과학적 분석 결과가 국제학술지에 공식적으로 실린 것은 처음입니다. 이번 분석에 따르면 목격자들의 증언과 마찬가지로 범인이 당시 흔치 않았던 갈색 머리칼과 갈색 눈을 가졌다는 사실도 확인됐습니다. 2014년 사설탐정 러셀 에드워즈가 ‘네이밍 잭 더 리퍼’라는 책에서 코민스키를 살인범이라고 지목했지만 법의학자들은 살인범으로 그를 지목하게 된 분석 과정이 자세하지 않아 신빙성이 낮다고 비판했습니다. CSI 같은 미국 드라마에서도 볼 수 있듯이 범죄 현장의 보존과 그를 통한 증거 확보가 범인 검거에서는 매우 중요합니다. 증거물이 오래되고 오염됐을 가능성도 배제할 수 없기 때문에 이번 연구결과도 신뢰할 수 없다는 반론이 있는 것도 사실입니다. 그렇지만 과학기술이 발전할수록 완전범죄는 추리소설 속에서나 나오는 얘기가 되지 않을까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

중생대 백악기 말 지구를 지배하던 공룡들은 단 한 번의 소행성 충돌로 순식간에 사라져버렸다. 이 때문에 SF영화 ‘아마겟돈’이나 ‘딥 임팩트’에서도 소행성 충돌로 인한 인류의 공포를 그리고 있다. 실제로 미국과 러시아 과학자들은 지구와 충돌 가능성이 큰 소행성을 파괴하는 방법을 연구하고 있다. 이런 가운데 일본과 미국 과학자들이 탐사선을 띄워 관찰한 소행성의 기원과 형태, 성분 등을 정밀 조사한 논문이 20일 한꺼번에 쏟아져 나와 주목받고 있다. 미국항공우주국(NASA)은 2016년 발사한 소행성 탐사선 ‘오리시스-렉스’가 관측한 소행성 ‘베누’를 관찰한 연구결과를 ‘네이처’와 ‘네이처 천문학’ ‘네이처 지구과학’ ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 7편의 논문을 발표했다. 일본우주항공연구개발기구(JAXA)도 2014년에 자신들이 발사한 소행성 탐사선 ‘하야부사2’가 지난 2월 22일 지구에서 약 3억㎞ 떨어진 소행성 ‘류구’에 착륙해 관측한 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 3편의 논문으로 발표했다. 이처럼 비슷한 주제의 연구에 대해 한꺼번에 10편의 논문이 같은 날 발표된 것은 이례적인 일로 소행성에 관한 연구자들의 관심을 반영한 것이라고 할 수 있을 것이다. 특히 하야부사 연구에는 서울대 자연대 물리천문학부(천문학 전공) 마사테루 이시구로 교수도 저자로 참여했다.이번에 관측한 류구는 폭이 900m, 베누는 폭이 500m 정도 되는 소행성이다. 과학자들이 이들 소행성에 관심을 갖는 것은 소행성 물질을 채취해 태양계와 생명체 탄생의 비밀을 풀기 위해서이고 또 하나는 지구와의 충돌 가능성 여부를 파악하기 위한 것이다. 우선 일본 연구진이 류구의 질량과 모양, 밀도를 관찰한 결과 소행성 류구는 다공성 물질들로 구성된 잡석 무더기들이 모여 만들어진 것으로 추정되고 있다. 소행성의 밀도 자체가 무척 낮기 때문에 이는 다공성 암석들이 느슨하게 모여있는 잡석들로 이뤄져 있다고 봐야 한다는 것이다. 또 가운데 불룩하게 솟아오른 것은 류구가 생성 당시 빠르게 회전했기 때문으로 결론 지었다.연구팀은 하야부사2호에 실린 근적외선 분광계를 이용해 표면 구성성분을 조사한 결과 소행성의 어두운 표면에 물이 있는 광물들이 산재해 있다는 것을 확인했다. 그렇지만 류구를 구성하고 있는 물질들이 열이나 충격에 의해 변성된 탄소질 콘크라이트 운석과 유사한 만큼 물의 존재 가능성은 있지만 물이 많았을 것으로 보기는 어렵다는 것이다. 이 때문에 류구가 떨어져 나온 모체 행성에도 물은 적을 것으로 연구진은 예상했다. 나사측이 관측한 소행성 베누의 경우 역시 예상보다 큰 바위들이 불규칙하게 결합돼 있는 형태를 보이고 있는 것으로 분석됐다. 류구와 마찬가지로 잡석 덩어리들이 모여있는 형태라고 설명된다. 표면을 구성하고 있는 바위는 크기가 1m 이상 되는 것은 물론 10m가 넘는 것도 200여개 발견됐고 높이 30m, 길이 58m에 이르는 거대바위도 관찰됐다. 베누의 표면은 이전에 관측했던 것과 마찬가지로 수분과 휘발성 물질이 풍부한 것으로 조사됐다. 또 지금까지 추정된 것보다 훨씬 오래 전인 1억~10억 년 전에 소행성대(帶)에서 형성됐고 떨어져 나오는 과정에서 다른 소행성들의 잔해와 뭉쳐져 회전하는 과정을 거쳐 만들어 진 것으로 보인다.오리시스-렉스 프로젝트 수석과학자인 미국 애리조나대 달·행성 연구소 단테 로레타 교수는 “오시리스-렉스를 베누 표면으로 내려보내기 전에 표본을 채취할 후보 지역의 안전성을 철저한 평가가 필요한 상황이 됐다”라며 “우리 예측과 달리 잡석 덩어리들이 불균일하게 배치돼 있는 것으로 분석된 만큼 오리시스-렉스가 안전하게 표본채취를 할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 말했다. 류구 분석에 참여한 마사테루 이시구로 서울대 교수는 “류구와 같은 소행성은 생명의 근원이 되는 물이나 유기물 함량이 높은 것으로 알려져 있지만 지구상 물질에 의해 오염됐을 가능성도 높다”라며 “탐사를 통해 생명체의 기원이 된 물과 유기물의 특징을 밝히고 지구상에 있는 것들과 비교함으로써 우주생성의 비밀을 풀어낼 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 19일 한국천문연구원도 2017년 12월 중순 40년만에 지구에 가장 근접했던 소행성 ‘파에톤’의 표면과 3차원(3D) 형상 분석결과를 발표했다. 연구팀은 천문연 산하 부현산천문대 1.8m, 소백산천문대 0.6m, 레몬산천문대 1m, 충북대천문대 0.6m, 우주물체 전자광학 감시네트워크 0.5m 망원경과 우주베키스탄, 카자흐스탄 천문대까지 동원해 자료를 분석했다. 그 결과 파에톤 표면은 화학적으로 균질하고 3.604시간에 한 번 시계방향으로 자전한다는 사실을 밝혀냈다. 파에톤 역시 류구처럼 적도지역이 불룩하게 튀어나온 다이아몬드와 유사한 모양을 갖는 것으로 조사됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어릴 적 누구나 한 번은 들었던 한국 고전 ‘심청전’ 마지막 장면에는 앞을 못보는 심봉사가 죽은 줄만 알았던 딸 심청의 목소리를 듣고 깜짝 놀라 앞을 보게 된다는 이야기가 나온다. 과학자들은 심봉사가 눈을 뜰 수 있었던 것은 심리적 요인으로 인해 앞을 보지 못했기 때문에 가능한 것이라고 분석하기도 한다. 실제 망막 이상 등 다양한 생물학적, 신체적 요인으로 앞을 보는 사람이 갑자기 정상으로 돌아오기는 쉽지 않은 일이다. 그런데 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 분자세포생물학과, 로렌스버클리 미국립연구소, 오레곤대 의대, 코넬대 의대, 스위스 취리히연방공과대(ETH Zurich) 생명공학과 공동연구팀이 망막 이상으로 앞을 보지 못하는 생쥐에게 광수용체 유전자를 삽입한 결과 시력을 되찾았다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 16일자에 실렸다. 전세계 55세 이상 성인남녀 10명 중 1명꼴인 약 1억 7000만명이 노인성 황반변성 현상을 앓고 있으며 170만명 정도는 40세를 전후해 시력을 잃을 수 있는 유전병인 망막색소변성증에 시달리고 있다. 특히 망막색소변성증에 대해서는 현재로서는 마땅한 치료방법이 없다. 안경 형태의 인공망막 기술이 있지만 사용이 불편할 뿐만 아니라 시력 확보에는 도움이 되지 않고 장비 자체의 비용이 비싸다. 유전적 치료법들도 시도되고 있지만 망막색소변성증의 원인이 되는 유전적 돌연변이만도 250개 이상이 되기 때문에 쉽지 않다.이런 돌연변이 유전자가 망막의 광수용체 세포를 공격해 빛을 받아들일 수 없게 만드는 것이다. 시력을 완전히 잃더라도 10% 정도의 망막과 망막신경절 세포 일부가 남는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번에 생쥐실험을 통해 시각정보를 받아 뇌로 전달하는 신경세포인 망막 신경절세포 90%를 회복시키는데 성공한 것이다. 연구팀은 동물의 생체에 영향을 미치지 않는 무해한 바이러스(아데노 관련 바이러스)에 생명공학적으로 변형시킨 녹색광 수용체를 실어 생쥐에게 주입했다. 그 결과 한 달 뒤 생쥐들은 일반 생쥐와 마찬가지로 장애물을 아무런 문제 없이 통과하고 빛 자극에도 반응하는 것이 확인됐다. 연구팀은 일단 사람에게도 이 같은 치료법이 적용될 수 있는지를 확인하기 위해 추가 연구를 진행 중이다. 에우드 이사코프 UC버클리대 교수는 “이번 기술이 사람에게도 적용가능하다는 결론이 나온다면 망막색소변성증의 진행을 멈추거나 늦출 수 있을 것”이라며 “시력을 잃어 빛에 대한 민감성이 떨어진 사람이 시력을 회복했을 때 나타날 수 있는 현상에 대해서도 추가 연구가 필요하다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 바이오센서를 반창고처럼 붙인 것만으로도 핏속에 있는 각종 질병원인물질을 감지할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.연세대 최헌진 신소재공학과 교수팀은 혈액 속 존재하는 질병마커를 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노레터스’ 최신호에 실렸다. 최근 질병의 조기진단을 위해 바이오센서를 피부에 부착해 땀이나 눈물, 소변을 분석하는 기술들이 나오고 있다. 그렇지만 질병 원인물질은 대부분 땀이나 소변 등으로 배출되기보다는 혈액 속에 머물기 때문에 피부에 부착한 바이오센서로 질병진단을 하는 것은 쉬운 일이 아니다. 가장 좋은 방법은 혈액을 뽑아 분석하는 것이지만 환자의 불편함은 물론 복잡한 전처리 과정을 거쳐야 하며 대형 장비로 분석해야 하기 때문에 실시간으로 조기 진단할 수 없다는 단점이 있다. 연구팀은 실리콘을 이용해 600마이크로미터(㎛) 크기의 가느다란 미세전극이 붙은 바이오센서를 개발했다. 이렇게 만들어진 바이오센서는 모세혈관이 지나는 진피층까지 들어가 피를 따로 뽑아 처리해 조사할 필요 없이 실시간으로 정확히 질병을 감지해낼 수 있다는 것이다. 실제로 이번에 개발한 센서는 인체에 부작용도 없고 질병을 일으키는 극미량의 콜레라 독소, 중금속 이온 등을 효율적으로 찾아냈다.최헌진 교수는 “이번 연구결과는 2차원 필름 형태의 바이오센서에 3차원 바이오센서를 결합시킴으로써 혈액 내 바이오마커의 직접 감지가 가능한 새로운 시스템을 만들어냈다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술을 바탕으로 한 바이오센서는 암이나 알츠하이머까지도 실시간 진단할 수 있는 기술로 발전할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 기존에 많은 과학자들이 연구한 결과를 축적해 놓은 공공 데이터베이스의 빅데이터를 분석해 그동안 숨겨져 있던 암 관련 정보를 새로 발굴해 냈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 남덕우 교수팀은 ‘유전자 발현 빅데이터’를 분석해 암을 억제하는 마이크로RNA를 발견하고 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 최신호에 실렸다. 인간 유전체 서열이 해독된 뒤 15년 이상이 지나면서 100만 건에 달하는 마이크로어레이 데이터가 공공 데이터베이스에 실렸다. DNA칩이나 유전자칩으로 불리는 마이크로어레이는 각기 다른 유전자의 발현정도를 보여주는 자료이다. 연구팀은 이번에 누구나 활용가능한 유전자 발현 데이터를 바탕으로 빅데이터 분석 시스템을 구축했다. 연구팀이 이번에 구축한 시스템을 이용하면 특정 질병이나 조직이 가진 다양한 세포조건에서 나타날 수 있는 조절 네트워크를 추정할 수 있는데 특히 마이크로RNA 네트워크에 주목했다. 마이크로RNA는 19~23개 정도의 짧은 염기로 이루어진 RNA 분자로 여러 유전자의 발현을 억제한다. 이를 통해 다양한 세포 활동과 암과 당뇨 등의 만성질환에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다.연구팀은 바이오클러스터링이라는 분석기법을 통해 마이크로RNA가 조절하는 유전자 집단과 세포 조건을 동시에 확인할 수 있게 했다. 이를 통해 유방암 조직의 성장과 전이에 중요한 신호전달 경로를 차단할 수 있는 마이크로RNA를 발견했으며 미만성 거대B세포 림프종이라는 희귀질환의 발달을 억제하는 마이크로RNA도 예측해 내는데 성공했다. 남덕우 교수는 “이번 연구결과는 이미 엄청나게 쌓여있는 데이터를 어떻게 분석하느냐에 따라 세포와 질병의 이해도를 높이는 중요한 발견을 할 수 있다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

비아그라는 원래 협심증 치료제로 개발되고 있었지만 임상시험 과정에서 나타난 일종의 부작용 덕분에 이제는 남성 성기능장애 치료제로 유명해졌다. 이처럼 신약개발 과정에서 의외의 효과가 발견돼 원래 개발 목적과는 다르게 사용되는 약물들이 상당히 많다. 최근 미국 연구진이 이미 무좀 치료제로 허가받은 약품에서 악성 호흡기 질환 치료효과를 발견했다고 발표해 주목받고 있다. 미국 일리노이대 어바나샴페인 캠퍼스 화학과, 생화학과, 일리노이대 의대, 아이오와대 의대 공동연구팀은 현재 널리 쓰이고 있는 무좀약이 악성 호흡기 질환 중 하나인 낭성섬유증 치료에 도움이 된다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 14일자에 실렸다.낭성 섬유증은 CFTR 단백질을 만드는 유전자 결함으로 나타나는 희귀 질환 중 하나로 동양인에게서는 많이 나타나지 않지만 백인에게서는 발병률이 높은 편으로 꼽힌다. 기관지 안에 있는 점액 분비선에 이상이 생겨 진하고 끈적한 점액이 만들어져 기도 폐쇄와 기관지의 만성 폐쇄 증상이 나타나고 세균번식이 발생해 염증이 생겨 때로는 치명적인 폐 감염현상이 나타나는 질환이다. 특히 현재 낭성 섬유증 치료제들이 나와있기는 하지만 10명 중 1명꼴로 약효가 나타나지 않아 의학계에서는 새로운 치료법 개발에 집중하고 있다. 연구팀은 미국 식품의약국(FDA)에서 승인해 널리 쓰이고 있는 항진균제, 즉 무좀약인 ‘암포테리신 B’(Am B)가 낭성 섬유증 치료에 도움이 된다는 사실을 밝혀낸 것이다.Am B는 세포막에 스테롤이라는 분자를 추출해 진균 세포를 죽이는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 저농도의 Am B는 세포에 작은 구멍을 만들어준다는 사실을 바탕으로 저농도 Am B가 폐 상피세포에도 세공을 형성해 낭성 섬유증 환자의 폐 기능을 회복시켜줄 것이란 가정하에 연구에 돌입했다. 연구팀은 낭성 섬유증 환자에게서 추출한 폐조직을 대상으로 Am B 효과를 실험했다. 이와 함께 낭성 섬유증을 유발시킨 돼지의 폐에 Am B를 주입하는 실험을 함께 했다. 그 결과 Am B 치료를 받은 돼지의 폐점막은 폐 감염에 쉽게 대응하는 것으로 나타났으며 사람의 낭성 섬유증 환자 폐조직도 건강하게 회복되는 것이 관찰됐다. 연구팀은 Am B가 사람과 가장 가깝다는 돼지는 물론 사람의 폐조직에서도 아무런 부작용 없이 낭성 섬유증을 치료하는 만큼 실제 의료현장에서도 쉽게 적용될 것으로 기대하고 있다. 마틴 버크 일리노이대 교수는 “이번 연구결과에 놀라지 않을 수 없다”며 “일단 초기 데이터는 훌륭해보이며 세포 실험처럼 실제 환자에게도 적용된다면 이미 FDA 승인을 받은 약물인 만큼 바로 의료 현장에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 몽골, 일본, 중국 등 동아시아에서 가장 많이 발생하는 암 중 하나가 바로 위암이다. 지난해 중앙암등록본부가 발표한 국내 암 발병률과 사망률 예측보고에 따르면 폐암에 이어 위암은 2번째로 발병률이 높은 것으로 나타났다. 특히 전이성 위암은 5년 생존률이 30% 미만으로 예후가 좋지 않은 악성 암이다.다른 암들과 함께 위암 역시 암조직을 잘라내는 외과수술과 함께 화학약물이나 표적치료제, 방사선치료 같은 항암요법이 많이 쓰이고 있지만 전이성 위암은 생존률과 치료율을 높이기 위해 표적을 찾고 있으나 쉽지 않다. 국내 연구진이 위암 전이를 일으키는 유전자 기능을 밝혀내고 이를 활용한 새로운 전이성 위암 치료법을 제시해 주목받고 있다. 울산대 의대 최경철 교수, 연세대 의대 윤호근, 정재호 교수 공동연구팀은 위암 전이를 일으키는 원인으로 알려진 ‘EPB41L5’ 유전자 기능을 규명하고 EPB41L5 항체를 이용한 위암 치료법을 제시했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 종양 생물학 분야 국제학술지 ‘클리니컬 캔서 리서치‘ 최신호에 실렸다. 연구팀은 암 환자 생존률을 분석하는 ‘카플란-마이어 분석’과 DNA 분석법의 일종인 ‘올리고뉴클레오타이드 마이크로어레이’를 통해 EPB41L5 유전자 발현이 전이성 위암환자의 낮은 생존율과 관련이 있다는 사실을 확인했다. 암의 성장과 전이에 관여하는 것으로 알려진 형질전환성장인자가 EPB41L5 유전자를 증가시키고 EPB41L5 유전자는 상피세포에서 간엽줄기세포로 전환되는 ‘상피-중배엽 전이’ 과정에 관여해 위암세포의 확산과 침윤성을 증가시킨다는 설명이다. 연구팀은 EPB41L5 유전자를 과발현시키고 형질전환성장인자를 조작해 전이성 위암을 유발시킨 생쥐에게 EPB41L5 유전자의 활성도를 떨어뜨리는 항체를 투여한 결과 위암 조직이 전이되는 것이 차단되고 생존율도 높아지는 것을 확인했다. 정재호 연세대 교수는 “이번 연구결과는 그동안 명확하게 밝혀지지 않았던 전이성 위암의 표적인자를 찾아내고 핵심 기능을 규명했다는데 의미가 크며 이를 통해 새로운 위암 치료법을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“피임약을 빠뜨리지 않고 먹었는 데도 임신이 됐다면 유전자 탓일 수 있다.” 미국 CNN 등에 따르면 미 콜로라도대학 의대 산부인과 전문의 아론 라로위츠 박사 연구팀은 12일(현지시간) “특정 변이유전자를 가진 여성은 피임약이 효과가 없을 수 있다”는 연구결과를 발표했다. 이 연구결과는 이날자 미 산부인과학회(ACOG) 학술지 ‘산부인과학’ 온라인판에 게재됐다. 라로위츠 박사 연구팀은 CYP3A7*1C 변이유전자를 지닌 여성은 피임약의 효과가 떨어지거나 없을 수 있다고 밝혔다. 이 변이유전자는 임신을 억제하는 호르몬인 에스트로겐과 프로게스테론을 급속히 분해하는 만큼 피임약을 먹어도 임신을 막기 어려운 수준까지 호르몬이 줄어들 수 있다는 것이다. 때문에 이 변이유전자를 지닌 여성은 저용량(low-dose) 피임약을 사용했을 경우 임신이 되기 쉽다고 한다. CYP3A7 유전자는 임신 초기에 모든 태아에서 발현돼 CYP3A7이라는 단백질을 만들지만, 곧 발현 스위치가 꺼지는데 이 유전자가 변이된 여성의 태아는 이 유전자의 스위치가 영구히 꺼지지 않는다고 연구팀은 설명했다. 라로위츠 박사팀은 3년 동안 저용량 피임약을 지속적으로 방출하는 에토노게스트렐 임플란트를 피부 밑에 심은 여성 350명을 대상으로 DNA 검사를 통해 CYP3A7*1C를 포함해 호르몬 대사에 영향을 미칠 수 있는 특정 변이유전자를 지니고 있는지를 살펴봤다. 이와 함께 혈중 호르몬 수치를 측정한 결과 이들 중 5%가 CYP3A7*1C 변이유전자를 지니고 있었다. 이중 28%가 혈중 에토노게스트렐 수치가 목표치인 90pg/ml 이하였다. 특히 체질량지수(BMI)가 높고 이 임플란트를 심은 지 오래된 여성일수록 호르몬 수치가 낮았다. 이 임플란트에는 여분의 호르몬이 충분한 만큼 피임 효과에 영향을 미치지는 않았을 것으로 생각되지만, 저용량 경구 피임약을 복용하는 여성이 이 변이유전자를 가지고 있을 경우 피임이 어려울 수 있다고 연구팀은 강조했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 거센 파도에도 바위에 딱 붙어있는 홍합과 진흙탕 속에서도 깨끗함을 유지하는 연잎을 흉내내 혈전을 제거할 수 있는 생체물질을 개발했다. 포스텍 화학공학과 차형준, 용기중 교수 공동연구팀은 홍합의 접착단백질과 연잎의 발수표면을 흉내내 몸 속에 넣을 수 있는 고강도 초발수 표면을 만드는데 성공했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 소재과학 분야 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈앤드인터페이스’ 최신호에 실렸다. 초발수 표면은 빗방울이나 이슬에도 잎이 젖지 않는 연잎의 구조를 모방해 만들어지고 있다. 그렇지만 기존에 개발된 초발수 표면은 내구성이 약해 실용화에 한계가 있었고 내구성을 높이기 위해 접착물질을 사용할 경우 인체에 유해할 뿐만 아니라 액체 속에서 접착력이 떨어져 의료기기에 적용하기 어렵다는 단점이 있었다. 연구팀은 물 속에서도 바위에 딱 붙어 살아가는 홍합이 만들어내는 접착단백질의 상분리 현상을 이용해 독성이 없고 사람의 몸 속에서도 안전하게 사용할 수 있는 접착제를 만들었다. 연구팀은 홍합 접착단백질과 연잎의 초발수 표면기술을 결합시켜 스프레이 코팅 방식으로 몸 속에 사용하는 카테터와 패치에 적용했다. 카테터는 체액을 빼내거나 약물을 체내에 주입하기 위해 넣는 길고 가는 관 형태의 의료기기이다.스프레이 코팅방식으로 고강도 초발수표면이 입혀진 카테터는 피떡(혈전)이 형성되는 것을 막아줬으며 패치는 혈액처럼 액체 상태에서도 접착력이 그대로 유지돼 상처 봉합을 돕고 장기유착이나 병균이 형성되는 것을 막아주는 것으로 확인됐다. 연구팀은 실제로 돼지 피부에 이번 기술을 적용한 결과 홍합 접착제가 상처조직을 빠르고 강하게 봉합시키고 접착력이 지속되는 것을 확인했으며 항박테리아 성질도 유지되는 것을 관찰하는데 성공했다. 차형준 교수는 “홍합 접착단백질 기술을 결합함으로써 기존의 초발수 표면의 한계를 넘어섰다는데 의미가 크다”며 “의료기구의 생체내 이식 후 유착 방지를 위한 소재나 항혈전 특성이 필요한 다양한 의료용 소재 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서강대 화공생명공학부와 미국 펜실베이니아대 생명공학과 공동연구팀은 유리 모세관을 이용해 나노미터 크기의 작은 금속입자를 원하는 제품 표면에 손쉽게 부착하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 실렸다. 지금까지 광학 금속 나노센서는 기존 분자검출 기술보다 검출속도와 감도가 뛰어나지만 제조공정이 복잡하고 비용이 많이 들어 실용화되지 못하고 있다. 연구팀은 어떤 표면에든지 간단하게 고감도 금속 나노센서를 붙일 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번 기술을 이용해 옷이나 머리카락에 포함된 미량의 마약성분이나 식품 표면의 잔류 살충제 검출은 물론 폭발물 탐지, 위조지폐 식별에도 성공했다. 특히 검출 시간이 수초 이내로 단축되는 동시에 민감도 역시 기존 기술보다 1000배가량 높아진 것이 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

두 개의 먼지 고리가 발견됨으로써 태양계 내행성계에 대한 우리의 인식이 큰 변화를 맞을 것 같다고 12일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 최근 연구에 따르면, 수성은 그 궤도상을 떠도는 거대한 먼지 고리와 궤도를 공유하는 것으로 드러났으며, 또 다른 연구는 아직 발견되지 않은 소행성 무리는 금성 근처에서 헤일로(halo)와 비슷한 현상을 일으킬 가능성이 있다는 결론을 내렸다. 금성 논문의 공동저자인 마크 쿠크너와 NASA 고다드 우주비행센터의 천체물리학자들은 성명서에서 “매일 태양계 내에서 새로운 것을 발견하게 되는 것은 아니다”라고 말하면서 “이것이 바로 우리 이웃들의 모습”이라고 밝혔다. 지구와 금성은 둘 다 그 궤도상에 먼지들을 모아서 고리를 형성하고 있다. 행성이 강력한 중력이 우주 먼지들을 끌어당겨 같이 궤도를 돌고 있는 것이다. 그러나 이제껏 수성의 궤도에는 그러한 현상이 없는 것으로 여겨져왔다. “지구나 금성과는 달리 수성은 너무나 덩치가 작을 뿐 아니라 태양에 근접해 있기 때문에 그러한 먼지 고리를 찾아내기란 아주 어려운 일이었기 때문”이라고 연구자들은 밝혔다. 게다가 태양으로부터 불어오는 태양풍과 자기력이 수성 궤도에 떠도는 먼지들을 날려버렸을 거라고 예측되었던 것도 그 이유 중의 하나다. 그러나 이 같은 예측은 이번 연구로 깨어지게 되었다. 연구진은 2006년 태양 궤도에 진입하여 태양 측면과 후면을 관측하는 NASA의 STEREO(Solar and Terrestrial Relations Observatory) 쌍둥이 탐사위성 중 하나가 포착한 이미지를 분석했다. 연구자들은 NASA가 최근에 발사한 파커 태양 탐사선을 비롯해 STEREO 등에서 수집한 데이터를 이용해 극히 포착하기 어려운 먼지 모델을 생성해내는 데 성공했다. STEREO 이미지에 이 모델을 적용했을 때 먼지 고리의 존재가 드러났는데, 먼지는 예상보다 훨씬 많은 양이었다. 연구팀은 먼지 고리가 약 1500만km 정도의 크기라는 계산서를 뽑아냈다. 연구결과는 지난 11월 천체물리학 저널에 발표되었다. 금성 궤도를 공유하는 헤일로는 수성 궤도의 먼지 고리보다 약간 규모가 크다. 금성의 헤일로는 1000만km 크기이지만, 바닥에서 꼭대기까지는 무려 2600만km 정도로 뻗어 있다. 그러나 이 먼지 고리는 극단적으로 확산되어 있어 밀도가 아주 낮다. 예컨대, 금성 궤도를 도는 헤일로는 주변 우주공간보다 겨우 10% 밀도가 더 높을 뿐이라고 NASA 관계자는 밝혔다. 만약 당신이 그 고리 먼지를 모두 한 덩어리로 뭉친다면 겨우 3.2km 지름의 소행성이 될 것이다. 두 번째 논문에서 쿠크너와 동료 고다드 천체물리학자인 페트르 포코르니는 금성의 궤도 먼지가 어디에서 왔는지 알아냈다. 과학자들은 잠재적인 먼지의 원천이라고 예상되는 화성과 목성 사이의 주요 소행성대(지구 공전 궤도 먼지 고리의 주요 원천), 오르트 구름 혜성, 목성 가족 혜성 등을 검토했다. 그러나 그 어떤 것도 이들 먼지고리와의 직접적인 연결 관계가 발견되지 않았다. 연구진은 다른 용의자를 찾아나선 끝에 시뮬레이션으로 금성 궤도를 타고 태양 주위를 돌고 있는 미지의 소행성 집단을 발견한 데 이어, 45억 년 태양계 역사를 통해 1만 개의 가상 금성 궤도 소행성을 추적하는 또 다른 모델을 만들었다. 시뮬레이션에서 약 800개의 우주 암석이 오늘날까지 생존해 금성 궤도에 실제로 존재할 수 있음을 보여주었다. 이 작은 소행성 무리가 여태 발견되지 않고 있다는 사실은 그리 놀라운 일은 아니다. 무엇보다 이제껏 아무도 그러한 바위를 실제로 발견한 사람이 없었다. 게다가 지구 궤도에 있는 소행성을 발견하기란 정말 어려운 일이다. 눈부신 태양빛 속에서 먼지 한 톨 같은 우주 암석은 쉽게 묻혀버리고 말기 때문이다. 그래도 금성 근처의 소행성 무리가 존재한다면 “우리는 그것을 발견할 수 있어야 한다”고 포코르니는 힘주어 말하면서 “NASA의 허블 우주 망원경은 그 일을 할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 포코르니와 쿠크너는 3월 12일(현지시간) ‘천체물리학 저널 레터’에 온라인으로 연구결과를 발표했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

초미세먼지 위험성은 알려진 것보다 훨씬 더 심각했다. 대기오염으로 인한 사망자는 세계보건기구(WHO) 추산보다 해마다 160만명 가량 더 많은 880만명(2015년 기준) 규모라는 연구 결과가 나왔다. “흡연보다 대기오염이 더 위험한 상황”이라고 전문가들은 지적하고 있다. 12일(현지시간) 알자지라 및 로이터통신 등에 따르면 독일 마인츠 의대와 막스플랑크연구소 연구팀은 전날 ‘유럽심장저널’에 공개한 논문에서 2015년 기준 880만명이 대기오염으로 조기 사망했다고 지적했다. 죽지 않아도 될 880만명이 미세먼지 등 대기오염으로 목숨을 잃었다는 의미다. 그동안 WHO는 대기오염으로 연간 사망자가 720만명(2015년 기준)에 달한다고 발표해 왔다. 대기오염에 따른 전 세계 조기 사망자는 인구 10만명당 120명이다. 유럽은 평균 133명, 동유럽의 경우 최대 200명까지 치솟았다. 자동차 배기가스, 공장 매연 등에 따른 대기오염은 전반적으로 수명을 평균 2.2년 단축시키는 것으로 분석됐다. 논문 제1 저자인 마인츠 의대 토마스 문첼 교수는 “흡연보다 대기오염에 따른 사망자가 더 많다는 뜻”이라며 “흡연은 피할 수 있지만 오염된 공기는 피할 수 없다”고 말했다. 연구팀이 주목한 유럽 대기오염에 따른 조기 사망자는 2015년 1년 동안 79만명이었다. 중국의 경우 대기오염에 따른 조기 사망자는 연간 280만명으로 기존의 추산치보다 2.5배가량 더 많다고 연구팀 조스 릴리벨트 박사가 AFP통신에 밝혔다. 릴리벨트 박사는 “유럽 대부분의 미세먼지와 대기오염원은 화석연료에서 나온다”면서 “대체에너지로 속히 옮겨가야 한다”고 지적했다. 그는 “청정하고 재생가능한 에너지를 사용하면 기후변화 방지를 위한 파리협약을 준수할 뿐 아니라, 유럽에서 대기오염에 따른 사망자 수를 최대 55%까지 줄일 수 있다”고 강조했다. 이번 연구는 특히 입자 크기가 2.5㎛ 이하인 초미세먼지(PM2.5)와 오존에 초점이 맞춰졌다. 초미세먼지 위험성은 기존에 알려진 것보다 훨씬 더 심각하다는 것이 연구팀의 지적이다. 초미세먼지는 호흡기를 통해 혈액까지도 침투할 수 있어 특히 건강에 미치는 악영향이 매우 큰 것으로 평가된다. 연구팀은 조기 사망 대부분의 경우 초미세먼지(PM2.5)가 원인이라면서 “PM2.5의 건강에 대한 위험도가 기존에 생각했던 것보다 훨씬 더 크다”고 지적했다. 유럽의 초미세먼지 기준을 대폭 강화해야 한다는 것이 연구팀의 주문이다. 이들은 유럽의 초미세먼지 최대한도 기준(현 25㎍/㎥)이 WHO 기준보다 2.5배 높다면서 “미국, 호주, 캐나다는 WHO 지침을 규제의 기준으로 삼고 있는데 EU 역시 그렇게 해야 한다”고 주장했다. 연구팀은 유럽 이외 지역에 대한 연구결과는 따로 발표할 계획이다. 이석우 선임기자 jun88@seoul.co.kr

미세먼지와 같은 대기오염로 인해 유럽에서만 연간 80만명이, 전 세계적으로는 880만명에 이르는 추가 사망자가 발생한다는 연구결과가 발표됐다. 독일 막스플랑크 화학연구소, 요하네스 구텐베르크대 의대 심장센터, 국립심혈관센터, 사이프러스 국립연구소, 사우디아라비아 킹사우드대 공동연구진은 실외 대기오염의 다양한 원인이 사망률에 미치는 영향을 분석한 결과 2015년 기준 유럽 전체로는 79만명, 유럽연합(EU) 28개 회원국 기준으로는 65만 9000명의 사망자가 추가로 발생했다고 유럽심장학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘유러피언 하트 저널’ 12일자에 발표했다. 이들 분석에 따르면 대기오염으로 인한 주요 사망원인은 국가별로 차이는 있지만 40~80%가 심장발작이나 뇌졸중 같은 심혈관 질환이었다. 이는 대기오염으로 인한 호흡기질환으로 인한 사망자 비율의 2배에 달하는 것으로 나타났다. 지금까지 과학자들은 대기오염으로 인한 사망자는 전 세계적으로 연간 450만명 정도로 추산했지만 이번 연구결과 2배 정도 많은 880만명에 이르는 것으로 조사됐다. 독일 마인츠 의대 심장의학과 토마스 뮌젤 교수는 “이번 연구결과를 보면 흡연으로 인한 사망자보다 대기오염으로 인한 사망자 숫자가 훨씬 많고 세계보건기구(WHO)에서 추산한 2015년 전 세계 대기오염으로 인한 사망자 숫자인 720만명보다 훨씬 많다”며 “흡연은 피할 수 있지만 대기오염은 그렇지 않기 때문에 더 심각한 것”이라고 말했다. 연구팀은 육지와 바다에서 자연적으로 배출되는 오염물질과 발전, 산업, 교통, 농업 같은 사람의 인위적 행위로 인해 발생하는 오염물질 노출 정도와 인구밀도, 지리적 위치, 연령, 각종 질병으로 인한 위험요인 및 사망원인에 대한 정보를 종합해 분석했다. 연구팀은 특히 초미세먼지(PM2.5)와 오존이 사망률에 미치는 영향에 중점을 두고 분석했다. 그 결과 전 세계적으로 대기오염이 인구 10만명당 120명의 추가 사망자를 발생시키는 것으로 조사됐다. 유럽과 EU회원국에서는 각각 10만명당 133명, 129명의 추가사망 원인이 되는 것으로 나타났다.국가별로 살펴보면 대기오염으로 인한 사망률은 인구 10만명당 독일 154명(평균 수명 2.4년 감소), 폴란드 150명(평균 수명 2.8년 감소), 이탈리아 136명(평균 수명 1.9년 감소), 프랑스 105명(평균 수명 1.6명 감소), 영국 98명(평균 수명 1.5년 감소)으로 나타났다. 특히 불가리아, 크로아티아, 루마니아, 우크라이나 같은 동유럽 국가는 인구 10만명당 200명이 훌쩍 넘는 것으로도 나타났다. 연구팀은 유럽이 세계적 추세보다 사망률이 높게 나타나는 것은 인구밀도가 높기 때문이며 동유럽의 대기오염 정도는 서유럽보다 심각하지 않지만 의료서비스 수준 등의 문제로 대기오염으로 인한 사망률이 더 높게 나타난 것이라고 분석했다. 막스플랑크 화학연구소 요스 레이벨트 교수는 “대기오염 측면에서 초미세먼지는 호흡기와 심혈관 질환을 일으키는 주요 원인”이라며 “초미세먼지의 대기오염 가이드라인을 WHO 기준에 맞춰 지금보다 더 엄격하게 정해야 하는 것이 필요하다”고 강조했다. 현재 유럽 국가들 대부분에서는 초미세먼지 연간 평균 한도를 25㎍/㎥인데 WHO 가이드라인은 연간 10㎍/㎥이다. 레이벨트 교수는 “이번 연구는 추정치를 둘러싼 통계적 불확실성을 갖고 있기 때문에 대기오염으로 인한 사망률은 실제로 더 높아질 수 있을 것”이라고 지적하며 “대기오염은 흔히 생각하는 호흡기 질환 뿐만 아니라 혈압, 뇌졸중, 심장마비 같은 심혈관질환과 당뇨를 유발시키는 직접적 원인이 될 것”이라고 말했다. 뮌젤 교수는 “유럽의 경우 대부분 대기오염물질은 화석연료의 연소로 비롯되는 만큼 깨끗하고 재생가능한 에너지 원으로 전환시키는 것이 필요하다”며 “파리기후협약을 통해 엄격하게 대기오염물질 배출을 차단하면 대기오염 관련 사망률을 최대 55%까지 줄일 수 있을 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘SNS 스타 고양이’로 유명한 ‘릴 버브’(Lil Bub)의 시그니처 표정에 대한 과학적 원인이 공개됐다. 마치 메롱을 하듯 혀를 살짝 내민 채 깜짝 놀란 표정으로 전 세계 애묘가들을 사로잡은 릴 버브는 인스타그램에서 200만 팔로워를 거느린 인기스타다. 사실 24시간 내민 귀여운 혀와 깜찍한 표정 뒤에는 안타까운 사연이 숨겨져 있다. 2011년 6월 미국 인디애나의 한 시골 마을에서 암컷 들고양이로 태어난 릴 버브는 선천적으로 뼈 기형 장애가 있어 입을 다물지 못한 채 혀를 내밀어야 한다. 또 발가락이 정상적인 고양이보다 2개 더 많은데다 다리도 기형적으로 짧아 움직임이 부자연스럽고 오래 걷기도 어렵다. 릴 버브가 남다른 기형을 갖게 된 원인을 찾기 위해, 독일 베를린에 있는 의료시스템바이올로지 연구센터가 릴 버브의 주인으로부터 혈액 샘플을 기증받아 유전적 구조를 연구하기 시작했다. 연구진이 릴 버브의 유전자 구조를 분석한 결과, 이 고양이에게는 두 가지 선천적 결함이 있다는 사실이 밝혀졌다. 첫 번째는 악성 유아 골화석증으로, 뼈를 흡수하기 위한 세포의 기능부전으로 발생하는 유전적 질병이다. 이 질병이 진단될 경우 뼈의 형성과 재형성 과정의 손상으로 뼈가 부러지기 쉽고 성장 장애를 초래한다. 연구진은 이번 연구를 통해 고양잇과 동물에게서도 악성 유아 골화석증이 나타날 수 있다는 사실을 최초로 확인했으며, 이 질환 탓에 다리가 짧은 증상이 나타난다고 설명했다. 마치 '메롱' 하는 듯 혀를 밖으로 내밀고 있는 것 역시 아래턱 뼈가 제대로 자라지 못한 것과 연관있는 것으로 추정된다. 두 번째로 발견된 선천적 결함은 다지증이다. 손가락이나 발가락이 정상보다 더 많이 존재하는 선천적 기형인 다지증의 경우 선조부터 유전적으로 내려오는 경우가 많은 것으로 알려져 있다. 가장 유명한 다지증 고양이는 미국의 소설가 어니스트 헤밍웨이가 플로리다에서 키웠던 발가락 6개의 고양이 ‘스노 화이트’가 있으며, 현재까지 스노 화이트의 후손으로 알려진 고양이는 총 54마리다. 연구진은 유전적 특징으로 보아, 다지증을 가진 릴 버브와 스노 화이트가 공통의 조상을 가졌을 확률이 높다고 밝혔다. 연구진은 “우리는 릴 버브의 유전자 지도를 매우 보고 싶었다. 포유류는 뼈 형성과 같은 발달과정이 고스란히 몸에 보존돼 있기 때문에, 돌연변이의 원인을 찾아내면 이 희귀 질환에 대한 인간의 이해를 높일 수 있다고 가설했다”면서 “릴 버브의 게놈에서 발견한 특정 유전 질환들은 인간이 걸리는 희소병의 치료법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 생명과학 분야 논문을 정식 출간 전에 수록하는 온라인 저널 ‘바이오아카이브‘(bioRxiv)에 먼저 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 현재 B형 간염바이러스에 대한 최강 치료제를 무력화시키는 내성 바이러스를 발견했다. B형 간염을 완벽하게 치료할 수 있는 것으로 알려진 치료제를 쓸모 없이 만드는 간염바이러스가 발견됨에 따라 새로운 치료제 개발이 시급해졌다. 그나마 다행인 것은 돌연변이 내성 바이러스의 발생 빈도는 그리 높지 않은 것으로 알려졌다. 건국대 의학전문대학원 김균환, 박은숙 교수와 서울대병원 내과 이정훈 교수 공동연구팀은 B형 간염바이러스 치료제 ‘테노포비어’에 대한 내성 바이러스를 분리해내고 내성을 갖게 되는 원리를 발견했다고 12일 밝혔다. 이번 연구결과는 유럽 간학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’ 최신호에 실렸다. B형 간염 바이러스는 만성간염과 간경화, 간암을 유발시키는 주요 원인으로 전 세계적으로 4억 명 정도가 감염돼 있으며 그 중 60만명 정도가 매년 B형 간염바이러스와 관련된 질환으로 사망하고 있다. 라미부딘, 아데포비어, 엔테카비어 같은 치료제는 사용기간이 길어지면 약물 내성이 생기지만 현재 가장 많이 사용되고 있는 테노포비어는 내성이 발생하지 않는 가장 강력한 간염바이러스 치료제로 알려져 있다. 연구팀은 테노포비어 치료를 받은 만성 B형 간염환자 중 바이러스 돌파가 확인된 환자 2명의 혈청에서 바이러스를 분리해 분석했다. 바이러스 돌파란 항바이러스 치료로 바이러스 증식이 억제된 환자가 지속적으로 약제를 복용함에 불구하고 바이러스 DNA가 10배 이상 상승하는 현상이다. 일반적으로 특정 약제를 사용했을 때 바이러스 돌파 현상이 관찰되면 내성이 발생한 것으로 보고 있다.연구팀은 환자 2명의 바이러스를 분석한 결과 중합효소 4곳에 공통적으로 돌연변이가 발생한 것으로 관찰됐다. 이 돌연변이들은 약에 대한 감수성을 15분의 1로 낮춰 약제 내성과 바이러스 돌파 현상을 일으킨 것으로 분석됐다. 특히 테노포비어 내성은 4개의 돌연변이가 동시에 생겨야 나타나야 하기 때문에 지금까지 테노포비어 내성 바이러스 출현을 발견하기 어려웠던 것으로 연구팀은 보고 있다. 김균환 건국대 의대 교수는 “새로운 내성 돌연변이에 대항할 수 있는 항바이러스제 개발이 긴급히 필요하다는 것을 제시했다”라며 이번 연구의 의의를 설명했다. 이정훈 서울대병원 내과 교수도 “이번 연구로 모든 B형 간염바이러스에 대한 약제는 내성 돌연변이를 유발할 수 있다는 것을 확인한 만큼 무분별한 항바이러스제 치료는 주의해야 한다”라며 “내성 돌연변이 발생 빈도는 그리 높지 않은 만큼 불필요한 두려움을 가질 필요는 없는 만큼 적절한 항바이러스제 치료를 통해 간경화와 간암 발생을 줄일 수 있어야 한다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간이 다양한 노화 관련 질환에 노출돼 질병을 앓기 시작하는 나이를 국적별로 분석한 연구결과가 나왔다. 미국 워싱턴대학교 건강트렌드예측센터 연구진은 세계 질병부담연구(GBD) 데이터에 있는 293가지 질병 중 노화수반 질병(환자가 병으로 사망하거나 장애를 입은 것을 수치로 나타낸 것) 92가지를 골라냈다. 92가지 질병 중 81가지는 비전염성 질환으로, 심혈관 질환과 암, 만성 호흡기 질환, 소화기 질환, 당뇨 및 신장 질환 등이 포함돼 있다. 이후 연구진은 195개국의 1990~2017년 노화수반 질병부담을 수치화 하고, 실제 나이와 노화의 정도를 비교 분석했다. 연구진이 195개국의 평균적인 65세 노인과 똑같은 노화수반 질병부담을 경험한 나이, 즉 65세 노인이 겪는 건강문제를 경험하는 나이를 국가별로 비교한 결과 일본인이 76.1세로 1위를 차지했다. 이는 평균적인 65세가 겪는 노화 질병을 일본인은 76세가 되어서야 겪는다는 의미로, 그만큼 노화관련 질병에서 비교적 자유롭다는 것을 뜻한다. 반면 파퓨아뉴기니인이 노화 질병을 겪는 시기는 46세로 나타났다. 1위를 차지한 일본과는 무려 30년이나 차이가 난다. 스위스는 일본과 마찬가지로 76.1세, 뒤를 이어 프랑스와 싱가포르가 76세, 쿠웨이트가 75.3세롤 기록했으며 한국은 75.1세로 세계 6위를 차지했다. 영국과 독일은 각각 70.8세와 70.7세로 나타났으며 미국은 이보다 한참 뒤떨어진 68.5세, 중국은 66세로 75위에 머물렀다. 세계 평균 수준의 노화수반 질병부담률을 보인 국가는 65.2세의 부탄과 볼리비아, 브루나이 및 65.1세의 도미니카, 팔레스타인으로 조사됐다. 북한은 59.5세로 세계 평균에 못미치는 149위에 머물렀다. 연구진은 “늘어난 기대수명은 전체 삶의 웰빙에 기회가 될 수도, 위협이 될 수도 있다는 것을 보여준다. 노화와 관련한 건강 문제는 건강비용 증가뿐만 아니라 조기 은퇴 및 노동능력 약화로 이어질 수 있다”면서 “각국 정부 및 보건시스템 관계자들은 사함들이 ‘노화의 부정적 효과’(노화로 인한 육체적, 정신적, 인지적 능력 약화 및 손실)을 경험하기 시작하는 나이에 대해 진지하게 고려해야 한다”고 설명했다. 이번 연구결과는 국제의학전문지 랜싯공중보건(The Lancet Public Health) 7일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 2월 4일 시행된 ‘연명의료결정법’으로 임종을 앞둔 환자가 품위 있는 죽음을 선택할 수 있는 최소한의 기회가 열렸다. 하지만 정작 연명 의료를 중단한 환자들의 평안한 임종을 돕는 호스피스 기관은 턱없이 부족한 실정이다. 호스피스는 말기 상태에서 극심한 통증을 겪는 환자들에게 불필요한 의료 행위를 배제하는 대신에 통증 완화에 집중하면서 정신적·영적 돌봄을 제공하는 서비스다. 우리나라는 1963년 ‘마리아의 작은 자매회’ 수녀들이 강원 강릉 갈바리의원에서 임종자들의 간호를 시작한 게 시초다. 아시아권에서는 가장 먼저 시작됐지만 전문기관 및 인력 부족, 홍보 부족 등으로 활성화는 더디기만 하다. 11일 중앙호스피스센터에 따르면 호스피스 완화의료 전문기관(입원형)의 수는 전국 84개, 병상수는 1341개다. 한 해 암으로 사망하는 환자수가 7만~8만명에 이르는 것을 감안하면 턱없이 부족하다. 그나마 이용자수가 조금씩 증가해 2017년에는 암 사망자의 22%가 호스피스를 이용한 것으로 집계되지만, 미국(52.0%)이나 캐나다(40.8%), 영국(46.6%), 대만(39.0%) 등과 비교하면 열악한 수준이다. 특히 서울, 부산 등 대도시에서는 호스피스 병상이 부족해 대기자가 줄을 서거나 입원 기간이 2~3주가 지나면 퇴원을 권고받는 일도 적지 않다. 아픈 환자들도 하다 하다 안 될 때 마지막으로 호스피스를 찾는 경향이 뚜렷했다. 2017년 호스피스 이용 환자들은 사망하기 평균 한 달 전(30.3일)에 호스피스에 처음 등록했다. 그나마도 이용자 4명 중 1명(23.4%)은 호스피스를 일주일도 채 이용하지 못하고 사망했다. 임종이 임박해서야 호스피스를 찾는 사례가 많다는 얘기다. 윤영호 서울대병원 가정의학과 교수는 “환자들이 삶을 잘 마무리하려면 적어도 6개월 전부터 호스피스가 연계되는 것이 바람직하다”면서 “조기에 호스피스를 통한 완화의료가 제공되면 오히려 생존 기간이 늘어난다는 연구결과도 있다”고 강조했다. 호스피스 이용자가 대부분 암환자에게 집중되고 있다는 점도 한계로 꼽힌다. 정부는 2017년 8월부터 암 이외에도 만성폐쇄성폐질환, 만성간경화, 후천성면역결핍증(AIDS)까지 호스피스 병동을 이용할 수 있게 했다. 하지만 그해 연말까지 이용자 중 암 환자가 아닌 경우는 16명에 그쳤다. 서울신문이 대한의료사회복지사협회와 함께 지난 1~2월 사전연명의료의향서 작성자 81명을 대상으로 진행한 심층 설문조사에 따르면 응답자의 81.3%가 호스피스를 이용하겠다고 답했다. 그러나 동시에 ▲끝까지 의학기술에 의지하려는 환자나 가족의 태도(36.5%) ▲호스피스에 대한 부정적 인식(28.4%) ▲대상자 및 시기 판단의 어려움(25.7%) ▲호스피스 기관 및 인력 부족(23.0%) 등이 호스피스 활성화에 어려움을 겪는 요인으로 꼽혔다. 전문가들은 정부의 적극적인 지원과 함께 왕진 제도를 부활시킨 가정형 호스피스 등 다양한 시스템을 연계할 필요가 있다고 입을 모은다. 2016년 3월 시범사업으로 시작한 가정형 호스피스는 환자들이 친숙한 공간에서 의료 서비스를 받는다는 점에서 만족도가 높다. 경기 파주시에 사는 전모(52·여)씨는 암의 일종인 가성점액종으로 투병하면서 지난해 11월부터 국립암센터 가정형 호스피스를 이용하고 있다. 일주일에 한 번씩 의사나 간호사, 사회복지사가 방문해 전씨의 증상을 살피고 24시 전화상담도 받는다. 전씨의 남편 최모(57)씨는 “의료진이 주기적으로 집으로 와서 살펴봐 주니까 너무 좋다”면서 “주변에서 돈을 얼마나 내야 하느냐고 묻길래 7000원(1회·암환자 본인부담 5% 적용) 정도라고 하면 다들 놀란다”고 말했다. 윤미진 국립암센터 가정전문간호사는 “의료진 입장에서도 환자와 보호자가 편안하게 느끼는 환경에서 환자의 질환뿐만 아니라 심리 상태와 인간적인 부분들을 공유하고 보다 전인적인 완화의료를 제공할 수 있다”고 설명했다. 그러나 아직까지 가정형 호스피스를 제공하는 의료기관은 전국 33곳에 불과하다. 사망 전 가정형 호스피스를 이용한 사람들의 이용 횟수도 1회에 그친 경우가 대부분(2017년 기준 83%)이었다. 가정형 호스피스가 닿지 않는 지역이 많은 데다 환자를 돌볼 가족이 없는 경우 입원형 호스피스에 대한 선호도가 높기 때문으로 분석된다. 송인규 중앙호스피스센터 선임연구원은 “질환 초기에는 기존의 병원에서 완화의료를 제공하고, 환자가 말기에 접어들면 가정형·입원형 호스피스가 집중적으로 개입하는 방식으로 호스피스를 설계하는 것이 바람직하다”고 말했다. 이혜리 기자 hyerily@seoul.co.kr 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr