지난해 독감 백신의 효과는 42%에 그쳤다고 미국질병통제예방센터(CDC)는 추정한다. 예방 접종을 해도 절반 이상이 독감에 걸렸다는 말이다. 미국 펜실베이니아주립대의 스콧 헨슬리 박사팀이 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표한 한 연구논문에 따르면, 이런 원인은 인플루엔자 A형(H3N2) 백신 균주에 변이가 생겼기 때문이다. 독감 백신의 변이는 현재 가장 널리 쓰이고 있는 유정란으로 독감 바이러스를 배양하는 제조 방식에 그 원인이 있다. 헨슬리 박사는 CNN과의 인터뷰에서 “올해 독감 백신 역시 영향을 받을 수 있다”며 “결과적으로 독감 예방 효과가 미미한 시즌이 될 수도 있다”고 예상했다. 그럼에도 헨슬리 박사는 “독감의 중증화를 막으려면 예방 접종을 받는 게 가장 좋다”고 조언했다. 독감 백신은 매년 독감이 유행하는 시즌에 들어서기 전 어떤 바이러스 균주들이 유행할지 예상해 제조한다. 선정한 균주들을 백신 제조업체에 배포하고 각 회사는 이를 배양해 의료기관에 제공한다. CDC에 따르면, 2015~2016년 시즌에는 독감 백신의 효과가 47%였다. 심지어 2014~2015년 시즌에는 19%에 불과했다. 물론 지난 시즌 효과는 전체적으로 42%이긴 했지만 이때 가장 많이 유행한 H3N2를 예방한 효과는 34%에 그쳤다. 백신 효과는 유행 중인 바이러스 균주에 얼마나 맞느냐에 따라 차이가 발생한다. 하지만 유행 중인 바이러스 균주와 같은 백신이더라도 기대만큼 효과가 나타나지 않을 수도 있다. 헨즐리 박사팀은 지난 시즌에서 두 번째로 많이 유행한 바이러스 균주에 주목했다. 백신의 근원이 되는 균주는 유정란으로 배양하는 방식이 일반적이지만, 이런 백신의 유전자 배열을 유행 중인 바이러스의 배열과 비교한 결과, 뚜렷한 변이가 확인됐다. 변이에 따른 영향을 알아내기 위해 동물은 물론 사람에게 백신을 투여해 조사한 결과, 동물도 사람도 항체가 독감 바이러스에 결합하지 못해 무력화시킬 수 없는 것으로 나타났다. 미국에서는 대부분 업체가 백신을 유정란으로 제조하며 극히 일부에서만 곤충과 포유류의 세포를 사용한다. 이 제조 방식을 이용하는 업체 프로틴 사이언시스의 ‘플루블록’을 동물과 사람에게 투여한 결과, 모두 뛰어난 항체 반응을 보였는데 유행 중인 H3N2형 바이러스에 제대로 결합해 무력화시킬 수 있었다. 다만 유정란을 쓰는 대부분 업체가 곤충과 포유류 세포를 사용하는 제조 방식으로 백신을 제조하려면 생산 시설을 바꿔야 하는데 그 비용이 엄청나 문제를 해결하기 쉽지 않다. 올해 백신도 지난해와 같은 바이러스 균주를 사용해 제조한다. 이에 대해 헨즐리 박사는 “올해는 특히 더 어려울 수 있다. 지난해 발생한 유정란 적응 변이뿐만 아니라 H3N2가 진화하고 있다는 징후가 있기 때문”이라고 설명했다. 사진=CNN 방송 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

겨울에서 봄으로 넘어갈 때나 가을에서 겨울로 넘어가는 환절기에는 몸에 이상을 호소하는 사람들이 많습니다.여느 때보다 병원을 찾는 이들도 많다고 합니다. 계절이 바뀌면서 체내 호르몬 분비의 변화 뿐만 아니라 흔히 생체리듬이라고 하는 생체시계의 변화 때문이기도 합니다. 이런 생체시계의 변화로 인한 후유증은 긴 휴가를 보내고 일상으로 복귀할 때도 마찬가지로 나타난다. 이 때문에 지난달 초 긴 추석 연휴 끝에 연휴 후유증으로 출근과 등교를 어려워 하는 사람들이 많이 눈에 띄기도 했다. 실제로 사람들은 태어날 때부터 누가 가르쳐 주지 않아도 날이 밝으면 잠에서 깨고 어두워지면 잠자리에 듭니다. 또 일정시간이 되면 배가 고파지는 것도 생체시계의 일종인 소위 ‘배꼽시계’가 작동해 소화효소를 배출하기 때문입니다. 사람을 비롯한 생명체들은 지구 자전으로 낮과 밤이 주기적으로 변하는 것에 맞춰 24~25시간을 주기로 일정하게 움직이는 신체리듬을 갖고 있습니다. 이 신체리듬을 ‘생체시계’(biological clock)나 ‘일주기 리듬’(Circadian Rhythm)이라고 부르는데 약 25억년 전 지구에 나타난 시아노박테리아도 24시간 주기의 생체시계를 갖고 있었다고 합니다. 지난달 2일 올해 첫 노벨상 수상자 발표인 노벨생리의학상은 초파리를 이용해 일주기 리듬을 제어하는 유전자를 분리하고 생체 시계의 작동 메커니즘을 밝혀낸 제프리 홀 미국 메인대 교수, 마이클 로스바시 브랜다이스대 교수, 마이클 영 록펠러대 교수에게 돌아갔습니다. 과학계에서 이들의 발견은 기존 생체시계에 대한 개념을 완전히 바꾼 일종의 ‘패러다임 쉬프트’로 받아들여졌습니다. 이들은 생체시계 작동에 필수적인 ‘피리어드’ 유전자를 활성화시키는데 필요한 단백질을 발견하고 빛이 생체시계와 일치하도록 만드는데 필요한 단백질들까지 발견했기 때문입니다. 피리어드 유전자가 만들어 내는 단백질 농도가 24시간 주기로 놀랄만큼 정확하게 변화함으로써 인간의 행동, 호르몬의 혈중농도, 수면, 체온, 대사 등 필수기능을 조절한다는 것입니다. 외부환경과 체내 생체시계가 일시적으로 차이를 보일 때는 시차부적응 현상 같은 단기적 증상이 나타나지만 계속 문제가 될 경우 면역계의 균형이 무너져 각종 알레르기나 자가면역질환 같은 난치성 만성질환에 시달릴 수 있게 된다고 합니다. 생체시계 교란으로 인해 면역체계가 완전히 무너질 경우 만성염증은 물론 심할 경우 패혈증으로 이어져 사망에 이르는 경우도 있다고 하네요. 그런데 의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 8일자(현지시간)에는 영국 분자생물학연구소, 케임브리지대 의대 애든브룩스 병원, 맨체스터대 부속 사우스맨체스터 아너러리 대학병원 공동연구진이 수행한 생체시계와 관련한 재미있는 연구결과가 또 하나 실렸습니다.그동안 생물학자와 신경과학자들은 생체시계가 시각 신호를 전달받고 처리하는 시신경교차상핵이라는 시상하부의 영역에만 있다고 생각해 왔습니다. 그런데 신체 다른 각 부위의 세포에도 생체시계 조절기가 있다는 것이 밝혀졌다고 합니다. 연구팀은 상처 치유에 필수적인 섬유아세포라는 피부세포를 연구했는데 이 세포들도 생체시계를 갖고 자기조절력을 발휘한다는 것을 밝혀냈습니다. 연구팀은 섬유아세포를 성장시킨 피부세포를 실험접시에 놓고 8시간 간격으로 상처를 낸 다음 치유되는 과정을 살펴봤습니다. 생체시계 작동 시간이 다른 때를 잡아 상처를 내고 치료 속도와 과정을 살핀 것입니다. 그 결과 낮에 입은 상처가 밤에 난 상처보다 빨리 치유된다는 사실을 알게 된 것이지요. 실험접시의 실험에서 벗어나 실제 생쥐에게 서로 다른 생체시계 시간에 상처를 내고 치유과정을 살펴본 결과도 마찬가지였다고 합니다. 상처 치유를 위한 단백질이 낮시간에 더 활발히 작동한다는 것입니다. 상처치유 단백질도 밤 시간에는 잠이 든다는 얘기로 볼 수 있습니다. 연구진은 국제화상상해 데이터베이스를 조사한 결과 야간 화상환자가 낮 화상환자보다 치유기간이 평균 11일 이상 더 오래걸린다는 사실도 확인했습니다. 존 오닐 분자생물학연구소 박사는 “이번 연구를 통해 상처 발생시간이 치유속도에도 관여한다는 사실을 알게 됐다”며 “추가적이고 좀 더 명확히 통제된 임상시험을 해봐야겠지만 이 연구결과 대로라면 개인의 일주기 리듬에 맞춰 수술을 하는 것이 회복기간도 줄이고 회복속도를 높일 수 있음을 알 수 있다”고 말했습니다. 이 연구를 보고 갑자기 궁금증이 생기네요. 타인에게 입은 마음의 상처도 밤에 받은 것보다 낮에 받은 것이 더 빨리 잊혀지고 치유될까요. edmondy@seoul.co.kr

유아시절부터 집에서 고양이와 함께 자란 아이가 천식에 덜 걸린다는 흥미로운 연구결과가 나왔다.　 최근 덴마크 코펜하겐 어린이연구센터(COPSAC) 연구진은 애완묘의 존재가 어린이의 천식을 예방하는데 좋은 영향을 미친다는 논문을 발표했다. 이번 연구는 고양이의 털이 어린이 천식에 좋지 않다는 그간의 인식과는 큰 차이를 보인다. 일반적으로 집에서 키우는 개와 고양이 등 애완동물과 나쁜 공기 등은 어린이의 천식을 유발하는 '범인'으로 지목돼왔다. 연구진은 천식을 가진 엄마 밑에서 자란 1~5살 사이 덴마크 아동 377명의 유전자 데이터를 바탕으로 연구를 실시했다. 일명 '천식유발 유전자'로 불리는 '17q21'에 주목한 것으로, 이 유전자가 환경적 요인과 결합해 변이를 일으켜 천식, 폐렴, 기관지염을 유발한다. 연구진의 조사 결과는 놀랍다. 집에서 고양이를 키우는 아이들의 경우 유전자 17q21의 활동이 무력화됐기 때문으로 그만큼 아이들이 천식에 걸릴 가능성이 낮아지는 것이다. 유전학적인 입장에서만 보면 고양이가 그간 억울한 오해를 받고있었던 셈. 그렇다면 왜 고양이가 어린이의 천식을 예방하는데 도움을 주는 것일까? 연구를 이끈 제이콥 스톡홀름 박사는 "고양이가 가진 특정 세균이나 바이러스와 관계가 깊으며 유전적으로 영향을 미치는 것으로 보인다"면서 "고양이 털에 붙어있는 알레르기성 물질에 노출된 채 어릴 때부터 자란 아이들은 항체가 형성돼 면역력도 커진다"고 설명했다. 이어 "같은 조사에서 개는 천식 예방과는 관계가 없었다"면서 "이는 애완동물의 특성상 고양이가 개보다 침대에서 아이들과 함께 접촉할 가능성이 높아서일 수 있다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

유전자를 편집할 수 있는 유전자 가위 기술과 줄기세포는 첨단 생물학 기술 중 하나로 손꼽히고 있다. 최근 일본 연구팀이 생쥐의 배아줄기세포를 이용해 신장조직 일부를 만드는데 성공해 주목받고 있다.구마모토대 발생의학연구소 니시나카무라 류이치 교수팀은 쥐의 배아줄기세포로 소변을 모으는 역할을 하는 집합관을 포함한 신장 조직 일부를 만드는데 성공하고 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템셀’ 10일자에 발표했다. 이번 연구결과는 신장병 환자를 치료하는 재생의료 분야는 물론 장기재생 가능성을 보여준 것으로 평가받고 있다. 신장은 혈액 속 노폐물을 걸러 소변을 만드는 기본 단위인 네프론(Nephron)이 100만개 정도 모여있다. 네프론은 머리카락 굵기인 지름 0.1~0.2㎜의 소기관이다. 연구팀은 이전에도 쥐의 배아줄기세포와 사람의 역분화줄기세포(iPSC)로 네프론을 만드는데 성공했지만 소변을 모아 요도로 흘려보내는 집합관과 네프론을 이어 붙이는데는 실패했다. 연구팀은 이번에는 쥐의 배아줄기세포만으로 소변을 배출하는 집합관을 만드는데 필요한 기본단위인 ‘요관아’(尿管芽) 세포를 만드는데 성공했다. 또 요관아를 배앵해 집합관으로 성장시키는 방법도 만들어 냈다. 연구팀은 네프론과 요관아 세포를 섞고 쥐의 배아줄기세포에서 추출해 낸 세포결합 기능을 더해 1주일 동안 배양하며 관찰했다. 그 결과 네프론과 집합관이 연결된 직경 1㎜ 크기의 원반형 쥐 태아의 신장조직이 만들어지는 것을 관찰했다. 니시나카무라 교수는 “이번 연구에 따라 인공투석을 받는 중증 신장병 환자의 치료에 응용할 수 있을 것으로 기대한다”며 “신장기증자를 구하기 어려운 상황에서 실험실에서 생쥐를 이용해 신장을 만들 수 있는 만큼 많은 환자를 구할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바람만 불어도 죽을만큼 아프다는 질병인 통풍(痛風, gout)은 혈액 내 요산의 농도가 높아지면서 관절의 연골과 근육, 주위 조직에 요산염이 쌓이는 질환이다.요산염 결정은 바늘처럼 생겨 관절에 염증을 유발하고 극심한 통증을 동반한다. 심할 경우는 관절 이상과 각종 신장질환을 일으킬 수 있다. 그런데 통풍을 치료하기 위해 복용하는 약을 잘못 복용할 경우 중증 피부병이 생길 수 있다는 경고가 나왔다. 식품의약품안전처는 9일 고뇨산혈증과 통풍 치료제로 사용되는 ‘알로푸리놀’을 복용하기 전에 유전자 검사를 통해 ‘HLA-B 5801’ 유전자 보유 여부를 확인해야 한다고 권고했다. 유전자 검사 결과 HLA-B 5801 유전자가 없을 경우에만 복용하라는 말이다. 최근 몇 년간 유전자 보유 여부를 확인 하지 않고 알로푸리놀을 3개월 이상 지속적으로 투여받은 환자 4002명 중 38명에게서 중증피부이상 반응이 확인됐다. 중증 피부이상반응은 허가 용량대로 약물을 투여했을 때 나타나는 것으로 피부 박리나 내부장기 손상 등 치명적인 현상으로 나타난다. 이에 식약처는 지난해부터 약 2년간 고뇨산혈증이 있는 만성 신부전 환자 542명을 대상으로 HLA-B 5801 유전자검사를 실시한 뒤 유전자가 없는 것으로 나타난 환자 503명에게는 알로푸리놀을 3개월 이상 지속적으로 투여하고 유전자가 있는 환자 39명에게는 대체 약물을 투여했다. 그 결과 중증 피부이상 반응이 발생했다. 식약청 관계자는 “알로푸리놀에 의한 중증피부이상반응 발생률은 0.4%로 한국인은 HLA-B 5801 유전자를 갖고 있는 비율은 12.2%로 서양인 1~2%보다 높다”며 “이 같은 연구결과를 바탕으로 관련 복용 안내서를 발간했고 식약처 홈페이지에서도 볼 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

간질이라고 불렸던 뇌전증은 다양한 원인에 의해 발생하기 때문에 치료가 쉽지 않다.특히 신경발달장애를 겪는 어린이들은 뇌전증이 동반되는 경우가 많은데 뇌전증 발생 초기에 치료를 시작하는 것이 뇌성장과 발달, 인지기능 형성에 매우 중요하다. 그런데 국내 연구진이 미국식품의약국(FDA) 승인을 받아 현재 시판 중인 콜레스테롤 조절제가 뇌전증을 억제하는데도 도움이 된다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 한국뇌연구원 뇌질환연구부 정의엽 연구원과 미국 듀크대 용회장 교수는 혈중 콜레스테롤 농도를 낮춰주는 ‘로바스타틴’이란 약이 뇌전증 발생도 억제한다는 사실을 밝혀내고 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로바이올로지 오브 디지즈’ 최신호에 발표했다.연구팀은 신경발달장애를 연구하는데 쓰이는 대표적인 실험동물은 ‘엔젤만 신드롬 생쥐’를 이용해 시판 중인 혈중 콜레스테롤 조절제 로바스타틴을 주입했다. 엔젤만 신드롬 생쥐는 생쥐에게 신경발달장애를 일으키도록 유전자를 조작한 것으로 80~90%가 뇌전증 증상을 보이는 것이 특징이다. 연구팀이 강한 소리자극을 주자 생쥐는 뇌전증 증상을 보였는데 로바스타틴을 먹은 생쥐는 뇌전증 현상이 억제된 것을 확인할 수 있엇다. 정의엽 연구원은 “이번 연구를 통해 뇌전증 증상이 있는 아동에게 로바스타틴을 투여해 증상을 억제할 수 있다는 사실을 밝혀냈다”며 “로바스타틴이 어떻게 뇌전증 억제효과를 갖는지에 대한 후속연구를 추가로 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2001년 만성골수성백혈병 치료제 ‘글리벡’이 출시되면서 부작용이 많고 효과는 적은 화학항암제 시대에서 암세포만 공격하는 표적항암제 시대를 맞았다. 지난해부터는 특정한 유전자에 반응해 일부 암환자에게만 작용하는 단점이 있지만 표적항암제보다 드라마틱한 효과를 내면서 부작용은 더 적은 ‘면역항암제’가 속속 출시되고 있다. 그러나 항암제의 급속한 진화 속도와 비교하면 암환자의 신약 접근권은 미약한 수준이다. 비싼 약값과 많은 기간이 필요한 건강보험 등재 기간 때문이다. 최근 나온 항암신약 중에는 한 달 약값이 1000만원을 넘는 것이 많다. 정부 당국과 제약사의 약값 줄다리기 때문에 항암신약은 식품의약품안전처 허가일 기준으로 건강보험을 적용할 때까지 평균 601일이나 걸린다. 말기 암환자의 생명을 연장할 수 있는 항암신약이 출시돼도 약값이 비싸고 건강보험 적용에 수년의 시간이 필요하다면 그것은 생명을 살리는 약이 아니라 ‘그림의 떡’에 불과하다. 우리나라는 2006년 12월 신약 건강보험 등재 방식을 치료·경제가치가 우수한 의약품만 선별해 건강보험을 적용하는 ‘선별등재방식’으로 변경했다. 그 뒤 약값을 지불할 경제적 능력이 되는 부유한 환자와 민간보험에 가입한 환자는 생명을 몇 달에서 길게는 몇 년씩 연장시킬 수 있게 됐다. 특히 표적항암제와 면역항암제로 치료받은 말기 암환자들의 삶의 질이 이전 화학항암제로 치료하던 때와는 차원이 다를 정도로 좋아졌다. 이제는 상당수의 말기 암환자들도 병실이나 중환자실에서 고통받으며 죽을 날만 기다리는 것이 아니라 가정이나 사회에서 가족들과 함께 하고 싶은 일을 하면서 의미 있게 여생을 마무리할 수 있게 됐다. 그러나 약값을 지불할 경제적 능력이 없는 저소득층 환자들은 항암신약의 혜택을 받지 못하고 상당수가 사망한다. 이런 불행한 상황이 10년째 계속되면서 의료 현장에서는 환자와 가족들의 불만이 커지고 있다. 헌법은 국민인 환자에게 경제적 능력에 상관없이 헌법상 기본권인 생명과 직결된 신약 접근권을 보장하고 있고 국가로 하여금 이를 보호하도록 규정하고 있다. 따라서 생명과 직결된 항암제는 모든 수단을 동원해 사용할 수 있도록 해야 한다. 약은 있는데 돈이 없어서 환자가 빨리 죽어야 하는 불행한 일이 우리나라에서는 절대 일어나서는 안 된다. 대안으로 생명과 직결된 항암제를 대상으로 ‘긴급 건강보험 등재제도’를 고려할 필요가 있다. 이런 항암제는 제약사가 식약처와 건강보험심사평가원에 시판 허가와 건강보험 적용을 위한 신청을 동시에 하고 식약처와 심평원도 건보 적용 여부를 결정해 신약을 판매하는 즉시 환자들이 혜택을 볼 수 있게 해야 한다. 이후 제약사와 건보공단이 약값 협상을 완료한 뒤 차액을 정산해 헌법상 보장된 생명과 직결된 항암제의 신속한 환자 접근권을 보장해야 한다. 이는 사회적 논의를 하기에 충분히 가치 있는 주제다.

국내 연구진이 사람의 지방세포에서 뽑은 줄기세포를 이용해 조현병 같은 신경정신질환을 진단하고 치료할 수 있는 기술을 개발했다.장미숙 서울대학교 치의학대학원 교수팀은 유전자 편집 없이 저분자 화합물을 이용해 사람의 지방세포에서 줄기세포를 추출해 신경세포로 분화시키는데 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 실렸다. 많은 과학자들이 줄기세포를 이용해 각종 질병을 치료하는 방법을 연구하고 있지만 줄기세포를 환자에게 이식할 경우 돌연변이가 발생해 암으로 변하는 등 문제가 있어 실제 임상 적용에는 한계에 부딪쳐 있다. 성체줄기세포의 경우 암 발생 우려가 적고 환자 스스로의 줄기세포를 사용할 수 있다는 장점은 있지만 배아줄기세포나 유도만능줄기세포에 비해 다른 세포로 분화되는 능력이 떨어진다는 단점이 있다. 성체줄기세포 중 사람의 지방줄기세포는 증식이 쉽고 암 발생 가능성이 안전성면에서도 탁월하지만 다른 세포로 분화되는 분화능에 대한 연구가 많지 않다. 연구팀은 유전자 변형 없이 분자생물학과 전기생리학적 방법으로 지방줄기세포를 신경줄기세포, 신경세포, 가바성 신경세포 등 다양하게 분화시키는데 성공했다. 특히 유전자 변형 없이 지방줄기세포를 여러 종류의 세포로 분화시킴에 따라 종양 발생의 우려없이 신경계 질환과 통증 치료에 도움이 될 것으로 전망되고 있다. 장미숙 교수는 “이번 연구를 통해 환자 스스로의 지방줄기세포에서 비롯된 신경줄기세포나 신경세포를 이용할 수 있기 때문에 조현병이나 우울증 같은 신경정신질환을 미리 예측하는 진단이나 치료에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국인의 식생활이 동물성 지방을 많이 섭취하고 야채 같은 섬유소 섭취가 부족하면서 대장암 발병률이 점점 높아지고 있다. 실제로 세계보건기구(WHO)에 따르면 한국 대장암 환자수는 인구 10만명당 45명으로 아시아 평균인 13.7명보다 3배나 더 많다.대장암은 암이 진행됨에 따라 주변에 있는 장기로 전이될 가능성이 높아 초기에 발견하지 않는다면 다른 암에 비해 생존율이 높지 않다. 대장암의 발병원인은 환경적 요인과 유전적 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병원인을 알 수 없기 때문에 표적 치료가 쉽지 않다. 국내 연구진이 대장암 발병 과정에서 생기는 유전자간 네트워킹 과정을 밝혀내 새로운 개념의 항암제를 개발하는데 도움이 될 것으로 예상된다. 카이스트 바이오 및 뇌공학과 조광현 교수팀은 대장암을 유발시키는 돌연변이 유전자와 돌연변이 유전자가 암으로 진행되는 과정을 밝혀내는데 성공하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 돌연변이 유전자는 해당 유전자의 기능에만 영향을 미치는 것이 아니라 그 유전자와 상호작용하는 다른 유전자에도 영햐을 미친다. 이런 유전자 네트워크를 무시하고 특정 유전자만 치료하거나 고치는 치료는 일부에만 효과가 있거나 약물 내성을 일으키기 쉽다. 연구팀은 대장암 환자의 대규모 유전체 데이터를 이용해 유전자 상호작용 네트워크에서 나타나는 다중 돌연변이가 미치는 영향에 대한 수학 모델을 만들었다. 이번에 활용한 유전체 데이터는 국제암유전체컨소시엄이 갖고 있는 빅데이터를 활용했다.연구팀은 이 빅데이터를 이용해 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석으로 암 발생 과정에서 나타나는 전이현상을 밝혀내 돌연변이 유전자간 상호관계를 최초로 규명하는데 성공했다. 이번에 개발한 수학모델을 활용하면 암 환자에게 흔히 발생하는 유전자 돌연변이의 영향을 가장 효과적으로 막을 수 있는 새로운 항암 표적 약물을 개발하는 것은 물론 다른 부위로 어떻게 전이되는지에 대해서도 예측이 가능할 것으로 보인다. 조광현 교수는 “지금까지는 돌연변이 유전자들이 어떻게 암을 유발시키는지에 대해 정확히 알려진 바가 없다”며 “이번 연구는 시스템 생물학 기법으로 암세포 발달 과정에서 나타나는 유전자 네트워크 원리를 최초로 밝혀내 새로운 차원의 항암제를 개발하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리는 시계를 보고 시간을 안다. 시계의 핵심부품은 1초에 3만 2768번 진동하는 광물인 ‘석영’이나 시간당 2만 8800번 진동하는 ‘기계식 동력장치’다. 이 부품들이 단위 시간에 정확히 진동하는 특성을 이용해 시간을 측정한다. 일정한 시간마다 반복하는 현상이 있다면 어떤 것이라도 시계로서 기능할 수 있다. 우리의 선조 장영실이 물시계를 발명한 원리도 그와 같다. 그렇다면 생물에도 일정한 간격으로 반복하는 생체시계가 있는 것은 아닐까. 올해 노벨 생리의학상은 생체시계의 분자적 원리를 밝힌 3명의 미국인 과학자 제프리 홀, 마이클 로스배시, 마이클 영 교수가 받았다. 생체시계는 무엇이고 그 메커니즘은 무엇이길래 전 세계 과학계가 주목하는 것일까. 하루 24시간 주기로 반복하는 리듬을 ‘일주기 리듬’이라고 한다. 이 리듬을 총지휘하는 생체시계는 우리 뇌 안에 있다. 시상하부의 ‘시교차 상핵’에 있는 1만여개 세포는 뇌의 다양한 부위에 신호를 보내 일주기 리듬을 관장한다. 세포 핵에 존재하는 생체시계 관련 유전자를 해독해 단백질로 발현하면 그 단백질이 다시 핵으로 들어가서 스스로 단백질 발현을 막는 ‘음성되먹임’ 현상이 나타난다. 다양한 유전자의 복잡한 상호작용으로 24시간 주기로 단백질의 증가와 감소를 반복하는 리듬이 나타난다. 미시적인 분자생물학적 변화가 생물의 거시적 활동을 조절한다는 것이 놀라울 따름이다. 일주기 리듬의 존재를 처음 증명한 시기는 18세기다. 프랑스 과학자 장자크 도르투드메랑은 ‘미모사’라는 식물 특성에 착안해 ‘내인성 리듬’의 존재를 증명했다. 미모사는 낮에 잎을 활짝 폈다가 밤이 되면 잎을 모으고 늘어뜨린다. 빛이 없는 캄캄한 상자에 미모사를 두자 낮과 밤 시간을 구별해 잎을 활짝 펴고 접는 패턴을 유지했다. 미모사 잎의 변화는 외부 빛에 대한 반응이 아니라 식물 내부에서 스스로 돌아가는 생체시계에 의한 것임을 보여 준다. 사람은 어떨까. 1965년 독일 막스플랑크 연구소의 생리학자 위르겐 아쇼프 교수는 시간과 관련한 모든 단서를 차단한 지하 벙커에 실험실을 만들고 그 안에서 3~4주간 생활할 자원자를 모았다. 그 결과 25.9시간 주기로 수면과 각성이 일어나는 것을 발견했다. 30년 뒤 하버드의대 찰스 차이슬러 교수는 실험을 더 정교하게 설계해 24시간 11분 주기로 하루가 반복된다는 것을 확인했다. 일주기 리듬의 교란은 각종 암 , 비만, 고혈압, 당뇨 등 여러 질병과 연관돼 있다. 또 일주기 리듬은 사람마다 다양한 특성을 지닌다. 일찍 자고 일찍 일어나는 사람이 있고 늦게 자고 늦게 일어나는 사람도 있다. 따라서 어떤 사람의 건강상태를 이해할 때 일주기 리듬의 특성을 이해하는 것이 중요하다는 주장이 늘고 있다. 미국 노스웨스턴대의 프레드 튜렉 교수는 올해 미국 수면학회 연례회의에서 “인체 유전자의 10~30%가 일주기 리듬과 관련돼 있다. 많은 질환들이 일주기 리듬과 연관돼 있지만 의학적 치료에는 포함돼 있지 않다”고 역설했다. 똑같은 신체적 조건이어도 일주기 리듬은 다를 수 있다. 이것을 어떻게 개인화해 의학에 적용할지에 대한 고민은 일주기 리듬 연구자뿐만 아니라 모든 의학 연구자의 숙제다. 유전자나 신체적 특성과 더불어 일주기 리듬이라는 요소는 맞춤형 의학에서 매우 중요한 개인 특성 중 하나다. 일주기 리듬과 수면의학을 정밀의학에 융합해 진정한 맞춤형 의학이 이뤄지길 기대해 본다.

‘황금빛 내 인생’에서 신혜선 박시후가 키스 후 몰아치는 감정을 외면하고자 노력하는 모습이 전파를 탔다. 4일 방송된 KBS 2TV 주말연속극 ‘황금빛 내 인생’ 19회에서 최도경(박시후 분)은 울고 있는 서지안(신혜선 분)에게 “우리 다신 보지 말자”며 키스했다. 이를 비서(이규복 분)가 보게 됐고 서지안은 도망쳤다. 최도경은 “나 지금 뭐한거냐. 술 탓이겠지?”라고 말했다. 서지안도 “말도 안 돼. 미쳤구나”라고 자책했다. 다음 날 서지안은 자신이 진짜 최은석이 아닌 것을 어른들께 빨리 말씀 드리자며 최도경에게 회사를 나가겠다고 했다. 최도경은 “행사 끝까지 마무리 해”라고 거절했다. 행사장에서 서지안은 순간순간 최도경과의 데이트를 떠올렸다. 최도경도 멀리서 서지안을 지켜봤다. 두 사람은 감정을 숨기려고 했지만 쉽지 않았다. 최도경은 자신을 피하려는 서지안을 보며 유비서에게 “이벤트 마지막 날까지 점심, 저녁 약속 다 잡아놔라”고 지시했다. 서지안은 더 힘들어했다. 자신이 아닌 진짜 딸인 쌍둥이 동생 서지수(서은수 분)가 최도경과 함께 있는 걸 보며 “누가 내 목을 조르는 것 같다. 지수 보면서 얼마나 기막히겠냐”고 슬퍼했다. 이를 모르는 노명희(나영희 분)는 서지안에게 “키워준 부모님과 함께 식사하자. 우리 집 딸 되기 위해 네가 총력을 다했으니 상 주는 거다. 대신 내 딸로 만나는 것”이라고 전화했다. 결국 서지안은 노명희에게 자신이 딸이 아님을 고백하기로 했다. 그 전에 사직서를 들고 최도경을 만났다. 부모님에게 고백할 때 옆에 있어 달라고 부탁하려고 했다. 하지만 최도경은 서지안에게 먼저 다른 회사 자리를 마련해놨다고 알렸다. 서지안은 “내가 필요한 건 배려지 동정이 아니다. 왜 불쌍한 애 동정하는 것처럼 말하냐. 비겁하다. 나한테 마음이 있어서 그런 거라고 해라”고 돌직구를 던졌다. 이에 최도경은 “너한테 마음 쓰여. 그런데 그거 밝혀서 뭐하게. 확인해서 뭐하게. 내가 너한테 뭘 해줄 수 있겠냐. 뭘 바라냐. 너하고 난 가는 길이 다르다. 키스? 내 동생도 아닌데 뭔들 못하겠냐”라고 모질게 쏘아댔다. 이어 “딱 그거 뿐”이라며 “내가 아무리 널 좋아해도 넌 지금처럼 네 삶을 살면 된다. 아무것도 기대하지 마라”고 냉정하게 말했고 서지안은 눈물을 쏟았다. 결국 서지안은 홀로 노명희와 최재성(전노민 분)을 만났다. 최재성은 유전자 검사 결과를 내밀며 “네가 최은석이냐? 너 누구야”라고 추궁했다. 노명희와 서지안이 놀라는 모습으로 19회는 막을 내렸다. 5일 일요일 오후 7시 55분 20회가 방송된다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

윤송이 엔씨소프트 사장의 아버지를 살해한 혐의로 구속된 허모(41)씨의 신병이 검찰로 송치됐다. 허씨는 경찰의 피의자 신문 과정에서 범행 사실은 인정하면서도 범행 동기 등 사건의 실체를 풀 수 있는 핵심적인 질문들에는 진술을 줄곧 거부했다. 하지만 경찰은 현재까지 수집한 증거만으로도 허씨의 살인 혐의 입증은 충분할 것으로 보고 있다.경기 양평경찰서는 강도살인 혐의로 구속된 허씨를 3일 오후 검찰에 송치했다. 허씨는 지난달 25일 오후 7시 30분에서 오후 8시 50분 사이 양평군에 있는 윤 사장의 아버지 윤모(68)씨의 자택 부근에서 윤씨를 흉기로 10여차례 찔러 살해한 혐의를 받고 있다. 그는 추적에 나선 경찰에 의해 이튿날인 26일 오후 5시 45분쯤 전북 임실의 국도상에서 검거됐고, 그로부터 3일 뒤인 지난달 29일 구속됐다. 경찰은 허씨가 범행을 시인한 점, 그가 입고 있던 바지와 신발에서 윤씨의 유전자가 검출된 점 외에 허씨가 범행 시간대에 사건 현장 주변을 오간 점, 범행 후 허씨가 윤씨의 벤츠를 몰고 현장을 떠난 점, 윤씨의 지갑과 휴대전화를 가져간 점 등을 통해 허씨의 강도살인 혐의 입증이 가능하다고 보고 있다. 검거 직후 허씨는 경찰 조사 과정에서 자신이 허씨를 살해한 혐의는 인정하면서도 “우발적으로 살해했다”, “내가 내 정신이 아니었다. 사람이 살았는지 죽었는지도 확인하지 못했다”고 말하며 ‘계획 범죄’가 아닌 ‘우발적인 범죄’임을 주장했다. 하지만 경찰은 허씨가 돈이 궁해 경제적 어려움을 해소하고자 강·절도 행각을 벌이여다 살인까지 저질렀다고 판단했다. 경찰은 허씨의 휴대전화를 분석한 결과 허씨가 지난달 21일~25일 수갑·가스총·핸드폰 추적·고급 빌라 등을 검색한 흔적을 발견했다고 밝혔다. 또 허씨의 차량 블랙박스 영상을 복원한 결과 범행 일주일 전인 지난달 18~19일 용인지역 고급 주택가를 둘러본 사실도 드러났다. 경찰은 허씨가 둘러본 용인이나 양평 현장이 모두 고급 주택이 많다는 점에서 허씨가 범행 대상을 물색한 것으로 의심한다. 실제 허씨는 금전 압박이 심했던 것으로 드러났다. 휴대전화 문자를 분석한 결과 지난 9월 이후 대부업체 및 카드사로부터 대출금 납부를 독촉하는 문자가 여러 차례 왔다. 앞서 허씨는 경찰 조사 과정에서 8000만원을 빚져 월 200만∼300만원의 이자를 내고 있었다고 말했다. 지난 9월부터는 대출업체로부터 200여통의 빚 독촉 문자메시지를 받은 사실도 확인됐다. 다만 범행 후 허씨가 보인 행적이나 범행 현장 수습 과정은 ‘우발 범죄’에서 나오는 패턴이라는 것이 경찰의 설명이다. 강도 범행은 치밀하게 계획했을지라도 살인은 우발적으로 저질렀을 가능성이 있다는 것이다. 또 경찰은 지난달 30일 허씨의 아버지 묘소가 있는 전북 순창의 한 야산 일대를 감식하던 중 범행 도구로 추정되는 전체 길이 20㎝(날 길이 8㎝)의 과도를 발견했다. 이 흉기는 범행 도구로 쓰인 것이 맞는지는 아직 명확하지 않다. 전날 국립과학수사연구원은 이 과도를 1차 감정한 결과 피해자의 유전자(DNA)가 검출되지 않았다는 소견을 경찰에 전달했다. 하지만 윤씨의 시신에 남은 흉기 상흔의 깊이가 모두 흉기의 날 길이인 8㎝ 미만인데다 흉기가 발견된 장소가 특이하고, 흉기가 비교적 새것이라는 점 등을 감안하면 범행 도구일 가능성은 여전히 남아있는 상황이다. 경찰은 이날 오후 현장검증을 생략하고 사건을 검찰로 넘겼다. 송치 직전까지 마지막 피의자 조사를 벌였으나 허씨의 태도 변화가 없어 별다른 성과는 없었다. 사건 송치 때까지 범행 동기나 범행 도구 등이 명확히 밝혀지지 않으면서, 남은 숙제는 검찰로 넘어가게 됐다. 경찰 관계자는 “피의자가 진술을 거부해 사건 실체를 밝히는데 한계가 있었지만, 범행 전후 행적과 옷에서 검출된 피해자 혈흔 등 과학적 증거를 토대로 강도살인 혐의를 적용해 검찰에 송치했다”고 설명했다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

현존하는 유인원은 전 세계적으로 420여종에 이르고 있지만 진화적으로 인간에 가장 가까운 것은 침팬지, 고릴라, 오랑우탄 3종이다.특히 침팬지는 인간과 유전자가 98%나 일치하는 것으로 알려져 있다. 동물학적으로 인간과 친척인 침팬지가 서로 역할을 분담해 상호협력하는 사회적 능력을 갖고 있다는 사실이 밝혀졌다. 마쓰자와 데쓰로 일본 교토대 특임교수팀은 침팬지 2마리로 화면에 표시된 숫자를 고르는 게임을 하도록 한 실험결과 2마리가 서로 협력하면서 숫자를 순서대로 선택한다는 사실을 확인하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 우선 연구팀은 침팬지에게 숫자를 인식하도록 반복 학습시킨 다음 컴퓨터 화면에 표시된 1부터 8까지 번호를 순서대로 손가락으로 짚도록 하는 연습을 시켰다. 그 다음 화면을 절반으로 나눠 가운데 투명 패널을 설치해 두 마리를 각각 다른 쪽에 앉게 했다. 가운데 설치된 패널 때문에 혼자서는 모든 숫자를 누를 수 없도록 하고 번갈아가면서 숫자를 누르도록 했다. 한 침팬지가 1을 누르면 다른 쪽에 있는 침팬지가 2를 터치하도록 한 것이다. 번갈아가며 번호를 누르지 않으면 게임이 진행될 수 없도록 했다. 그 다음 연구팀은 어미와 새끼로 구성된 3쌍의 침팬지를 대상으로 각각 2000번씩 게임을 하도록 했다. 그 결과 평균 성공률은 71.8%이었으며 최대 80%까지 성공률을 보인 쌍도 있었다. 연구팀은 이번 실험이 상호협력이라는 사회적 능력이 길러지는 과정을 밝혀내는데 단초를 마련할 것으로 기대했다. 마쓰자와 교수는 “이번 실험에서는 어미와 새끼가 짝을 이뤘지만 어미와 새끼가 아니더라도 상호 협력이 가능할 것”이라며 “침팬지들이 상대편의 상황을 눈치껏 인식해 행동하는 능력이 있음을 알 수 있다”고 말했다.　 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 가짜 세포를 이용해 환자의 현재 상태를 정확히 파악해 맞춤형 진료가 가능하도록 하는 기술을 개발해 주목받고 있다.카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 환자의 세포 대사 특성을 정확히 예측할 수 있는 ‘인체 가상세포’ 시스템을 만들었다고 2일 밝혔다. 이번 연구성과는 미국 국립과학원에서 펴내는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 발표됐다. 인체 가상세포는 세포 안에서 일어나는 각종 화학적, 생물학적 반응을 컴퓨터상에 만들어 낸 다음 환자에게서 나타날 수 있는 세포 반응을 예측하는 기술이다. 환자 개개인별로 나타나는 질병의 특성과 항암치료 같은 치료약물의 표적을 예측하기 위한 시뮬레이션에 활용되는 등 임상에 적용 가능성이 커지고 있는 연구 분야다. 문제는 기존에 나온 가상세포들은 인체 유전자 특성에 대한 정보가 정확히 반영되지 않는 등 불명확한 정보를 사용하기 때문에 시뮬레이션의 정확도도 떨어져 임상에 사용하기 어렵다는 것이다. 인체 유전자의 경우 선택적 이어맞추기라는 과정을 통해 하나의 유전자라도 서로 다른 기능을 갖는 단백질(단백질 이소형)을 만들어 내는데 기존의 가상세포들은 이런 유전자 특성을 반영하지 못하고 있다.연구팀은 기존 가상세포에 반영됐던 생물학 정보들을 표준화하고 선택적 이어맞추기를 통한 단백질 이소형처럼 반영되지 않았던 정보를 업데이트 했다. 이 과정에서 다양한 단백질 이소형이 만들어 내는 세포 대사 정보를 자동적으로 반영할 수 있도록 하는 ‘겟프라 프레임워크’라는 방법론을 개발해 인체 가상세포 완성도를 높이는데 활용했다. 연구팀은 이렇게 만들어진 인체 가상세포 시스템과 암 환자 446명의 생물학적 데이터를 이용해 446개의 환자 맞춤형 가상세포를 만들었다. 이렇게 만들어진 환자 맞춤형 가상세포는 환자 개개인의 암세포 특성과 치료 방법을 정확하게 예측한 것으로 나타났다. 이번 연구 1저자로 참여한 김현욱 박사는 “이번 연구로 정교한 환자 개별 맞춤형 가상세포를 구축해 시뮬레이션하는 것이 가능해졌다”며 “4차 산업혁명 시대의 정밀의료를 선도할 수 있는 기반기술이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

美 명문대들 사용권 놓고 소송전 버클리팀 먼저 특허 출원했지만 브로드硏, 신속심사로 인정받아 눈에 보이지 않는 작은 가위에 대한 특허권을 둘러싸고 미국과 유럽에서 또 한번의 큰 전쟁이 벌어질 것으로 보인다. 생물의 유전정보를 담은 DNA를 자르고 편집하는 유전자 가위는 생물학 분야에서 가장 주목받는 혁신 기술이다. 현재 가장 많이 활용되고 연구되는 3세대 유전자 가위 기술 ‘크리스퍼-캐스9 유전자가위’는 DNA를 자르는 절단효소(단백질)와 크리스퍼RNA(crRNA)를 붙여 만든다. 문제 되는 DNA를 찾아가는 길잡이 역할을 하는 RNA만 바꾸면 원하는 DNA 염기서열을 잘라낼 수 있기 때문에 앞 세대의 유전자 가위 기술보다 더 정교하고 활용 범위도 넓다는 장점이 있다.기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장은 지난해 절단 효소인 캐스9 단백질 대신 Cpf1이라는 물질을 사용하면 더 작은 표적의 위치까지 정확하게 찾아간다는 사실을 증명했다. 유전자 가위를 좀 더 정교하고 활용도가 높게 만들기 위한 시도들이 미국과 유럽 등 선진국을 중심으로 다각도로 연구되고 있다. 연구가 활발한 만큼 지적소유권을 둘러싼 분쟁도 가열되고 있는 분위기다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 10월 26일자 분석보도에 따르면 미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대가 공동설립한 브로드연구소와 캘리포니아 버클리대(UC버클리)의 미국 내 특허권을 둘러싼 2차전이 본격화되고 있다.특허분쟁 1라운드는 ‘진핵세포에서 크리스퍼-캐스9 사용권’을 포함하는 특허권을 둘러싼 브로드연구소와 UC버클리의 격돌에서 미국 연방특허청이 지난 2월 브로드연구소의 손을 들어주면서 일단락되는 듯싶었다. 그러나 UC버클리팀은 곧바로 “특허심판소의 법률적 해석에 근본적 오류가 있다”며 연방순회항소법정에 항소장을 제출했다. 버클리팀은 2013년 3월 자신들이 먼저 특허를 출원했지만 브로드연구소가 뒤늦게 특허를 출원하고도 ‘신속심사’라는 제도를 선택해 특허권을 인정받았다는 것이다. 이에 대해 브로드연구소팀은 “버클리팀의 발명이 실제로 쓰이려면 복잡한 조작이 필요하다”며 버클리팀의 연구를 폄하하기도 했다. 내년 초에 진행될 것으로 보이는 특허분쟁 2라운드는 브로드연구소가 특허권을 방어하기 위해 지난 25일 법원에 답변서를 제출하면서 본격화되는 분위기다. 특허분쟁 2차전의 쟁점은 ‘동식물에서 크리스퍼-캐스9 유전자 가위를 사용할 수 있는 지적소유권’으로 여기에는 사람에게서 나타나는 유전질환을 치료하는 기술까지 포함된다. 최근 유전자 가위를 이용한 유전질환 치료와 관련해 중국에서는 이미 임상시험에 들어간 것으로 알려지면서 이번 특허 분쟁은 수익성과 직결되기 때문에 양측 모두 물러설 수 없는 싸움을 한다는 분위기다. 브로드연구소는 미국 내 특허권을 지키기 위해 지난 25일 항소법원에 답변서를 제출했지만 유럽에서도 특허권을 방어하기 위한 전쟁이 지속되고 있다. 현재 브로드연구소는 유럽에서 10개의 특허를 갖고 있지만 8개의 특허권을 상실할 위기에 처해 있다. 유럽 특허청은 브로드연구소가 특허신청서에서 발명자 한 명을 제외시켰다는 이유로 지난 4월 “브로드연구소가 최초로 취득한 특허 출원일을 취소한다”는 예비판결을 내렸다. 내년 1월 중순 변론기일을 거쳐 유럽 특허청의 결정이 확정되면 브로드연구소는 UC버클리와의 특허 전쟁에서 불리하게 된다. 브로드-UC버클리의 특허 전쟁 이외에도 현재 전 세계적으로 1880가지 이상의 크리스퍼 유전자 가위 관련 특허가 있고 매달 100여건의 특허가 새로 출원되는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 크리스퍼-캐스9 유전자 가위의 상업화에 앞서 특허전부터 통과해야 한다는 말이 나오고 있다. 이처럼 유전자 가위를 두고 불꽃 튀는 특허권 경쟁을 벌이고 있는 세계적 분위기와는 달리 한국은 생명윤리법 때문에 유전자 가위를 이용한 임상연구의 길이 막혀 있다. IBS 김진수 단장은 “2012년 처음 세상에 모습을 드러낸 유전자 가위는 기존의 생명공학의 한계를 뛰어넘는 기술로 인류를 각종 유전질환에서 해방시켜 줄 수 있을 것”이라며 “생명과 관련돼 있기 때문에 규제가 필요한 것은 사실이지만 적어도 기초적인 배아 연구는 허용할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

후각과 비만 사이에 연결고리가 있다는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다. 미국 캘리포니아대학 연구진은 실험용 쥐를 이용해 실험을 실시했다. 비만인 쥐를 세 그룹으로 나누고 A그룹은 냄새를 전혀 맡을 수 없도록 관련 유전자를 인위적으로 제거, B그룹은 본래의 후각 능력 유지, C그룹은 후각 능력을 인위적으로 강화시켰다. 이후 이들에게 똑같은 고칼로리의 식단을 먹게 한 뒤 세 그룹의 몸무게와 신진대사의 변화를 관찰했다. 그 결과 모두 같은 양, 같은 칼로리의 먹이를 먹었음에도 불구하고 냄새를 전혀 맡을 수 없는 A그룹은 나머지 B, C그룹에 비해 몸무게가 줄어든 것을 확인했다. 후각 능력이 보통인 B그룹은 실험 시작 전보다 몸무게가 2배 늘었고, 후각능력이 강화된 C그룹은 몸무게가 2배 이상 늘어난 것이 확인됐다. 즉 후각 능력이 강할수록 몸무게도 더 많이 증가했다는 것. 연구진은 동물의 후각 능력이 신진대사를 조절하는데 영향을 미치며, 이것은 우리 몸이 음식으로 섭취한 지방을 체내에 저장할지 아니면 체내에서 태워 없앨지를 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다고 설명했다. 다만 동물의 후각 능력과 시상하부 등 몸의 신진대사를 결정하는 뇌 부위의 정확한 매커니즘은 밝혀내지 못했다. 연구진은 “만약 우리가 음식의 냄새를 맡을 수 없다면 우리는 음식을 먹어도 그것을 저장하기 보다는 태우려는 습성이 강해질 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 7일자에 소개됐다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@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.

생물학에서 진화는 매우 엄밀한 뜻을 갖고 있다. 유전형질이 다음 세대로 전달되도록 유전자의 변화가 누적되어 일어나는 것을 의미한다.가장 간단한 유전정보를 가지고 있는 바이러스는 책 한 페이지에 담을 수 있을 정도의 1000바이트 정도의 정보를 갖고 있다. 박테리아의 유전자 정보는 책 100페이지 정도의 정보인 0.1MB보다 조금 더 많다. 인간의 유전자 정보는 CD 한 장에 담을 수 있을 정도인 750MB라고 한다. 세대를 이어 가면서 보다 복잡한 형질을 나타내 왔던 것이 생물의 진화이다. 세포 속 미토콘드리아는 어쩌다 다른 세포 속에 들어간 호기성 세포라고 한다. 약 5억 2000만년 전 출현한 삼엽충은 외부 빛 환경을 활용하기 위해 눈을 사용하기 시작했다. 이렇게 외부 환경과 적응하며 공생하면서 발전하는 것도 생물 진화의 한 과정이다. 지구상 생물 진화의 정점은 인간이다. 그런데 동물에서 인간으로의 진화는 DNA에 담긴 정보로만 설명하기엔 부족하다. DNA를 넘어 뇌라는 정보저장장치를 활용하면서 동물의 활동은 보다 복잡해진다. 뇌는 학습이 가능하기 때문이다. 그렇지만 뇌가 학습한 정보는 생물학적으로 다음 세대로 전달되지 않는다. 그런데 인간은 뇌로 많은 정보를 학습하고 그 기억을 처음에는 구전으로 나중에는 기록으로 후세에 전하기 시작했다. 이는 단세포 생물이 호기성 세포와 공존하면서 더 발전된 세포가 됐듯이 인간이란 개체와 사회가 주변 환경과 공생을 시작한 것으로 볼 수 있다. 처음으로 외부의 빛을 감지할 세포를 갖게 된 삼엽충의 발전이 비약적이었던 것처럼 인간은 망원경, 전자현미경 등의 도구로 눈의 한계를 넘어 주위 환경과 우주 전체에 대해 자신의 존재감을 알리기 시작한 것이다. 무생물인 도구까지도 자신의 일부로 활용한 것이다.실제로 지난 200년간의 과학기술의 발전은 인간의 신체적 한계를 극복하는 과정이었다. 증기기관은 인간이나 말의 근육이 가진 한계를 극복해 보다 많은 활동을 하게 해 줬다. 비록 그 장치가 신체에 직접 붙은 장치는 아니나 확장된 신체 활동을 돕는 것으로 볼 수 있다. 그동안 미지의 세계로 마지막까지 남아 있던 뇌의 활동에 대한 활발한 연구 덕분에 인간의 뇌에서 처리하고 저장할 수 있는 정보의 양을 완전히 뛰어넘는 발전을 눈앞에 두고 있다. 일부에서는 이를 4차 산업혁명이라고 하지만 인간 진화의 과정이라 볼 수도 있다. 정보 처리 능력의 발전과 이것을 후속세대로 전달한다는 측면에서 생물학적 진화와는 달라 보이지만 정보의 흐름과 전파면에서 보면 또 다른 진화라 할 수 있다. 생물학에서 진화는 오랜 시간이 걸린다. DNA라는 정보저장매체에 기록하기 위해서 걸리는 시간이 길기 때문에 여러 세대가 필요하다. 반면 뇌라는 정보저장매체에 기록하는 과정은 한 세대 내에 가능하다. 인간이 책을 발명하면서 기록의 속도는 빨라지기 시작했다. 컴퓨터와 전자기기를 이용한 정보의 기록 속도는 더 빨라졌고 이제는 인간이 다 파악하지 못할 정도가 됐다. 인간의 진화가 한 단계 더 나아가 이제는 외부의 뇌와 같은 기계와 공생하기 시작한 것이다. 인간의 고유영역이 파괴된다고 우려하는 이야기도 나오고 있으나 단순히 DNA의 유전자 정보 전달만으로 보는 기존 진화의 개념은 더이상 인간진화를 설명할 수 없고 앞으로 올 더 큰 진화도 이해할 수 없게 된다. 하나의 독립된 컴퓨터보다 외부저장장치 그리고 인터넷에 연결된 컴퓨터의 능력이 훨씬 우수하듯이 인간의 뇌는 이제 외부 저장 및 처리 장치의 도움을 받아 더 진화할 때 현재 인간이 갖고 있는 그 어떤 정보보다 나을 것이다. 이런 생각은 40년 전에 쓰인 칼 세이건의 ‘코스모스’에서 그 뿌리를 찾을 수 있다. 최근 매우 도전적 아이디어를 갖고 글을 쓰고 있는 맥스 테그마크 교수의 ‘라이프 3.0’이란 책에서 고민하는 인공지능 시대에 살아가야 하는 인간의 미래상이기도 할 것이다.

여성 애주가들은 임신 뒤 술 한잔 생각이 간절할 때가 많다. 평소 음주를 즐기다 임신 사실을 확인하자마자 단 한 잔의 술도 허용되지 않기 때문에 음주 욕구가 더 커진다. 일부 임신부는 ‘무알코올 맥주’를 마시기도 한다. 그러나 전문가들은 무알코올 맥주도 태아 건강에 악영향을 미칠 가능성이 있다고 경고한다. # 무알코올 상당수 0.05% 내외 함유 29일 알코올 질환 전문병원인 다사랑중앙병원에 따르면 현재 시중에 판매 중인 무알코올 음료도 상당수가 0.05% 내외의 알코올을 함유하고 있다. 그런데도 ‘알코올 프리’, ‘0도’ 등의 표기를 한 제품이 많다. 국내 주세법상 알코올 도수 1% 미만인 제품은 술이 아닌 음료로 분류되고 있기 때문이다. 김석산 정신건강의학과 원장은 “임신 초기에는 소량의 알코올도 위험하다”며 “매일 성장하는 태아에게는 무알코올 음료에 포함된 약간의 알코올도 악영향을 미칠 수 있어 자제하는 것이 좋다”고 조언했다. 임신부의 알코올 섭취로 인해 생길 수 있는 가장 큰 위험은 ‘태아 알코올 증후군’(FAS)이다. 소뇌증 등의 뇌 기형, 심장·척추 기형, 행동 장애, 과잉행동, 충동성 증가 등 신체적 기형과 정신장애가 나타나는 질환이다. 다만 임신 사실을 모르고 술을 마실 경우 자책할 필요는 없다. 임신을 확인한 시점부터 금주하면 된다는 것이 전문가들의 견해다. #태아는 얼굴, 후손까지 뇌손상 영향 만약 임신 사실을 알고도 알코올을 섭취하면 뱃속의 아기뿐만 아니라 자손에게도 악영향을 미친다. 미국 리버사이드 캘리포니아대 켈리 허프먼 교수는 쥐 실험을 통해 ‘태아 알코올 스펙트럼장애’(FASD)가 후대까지 대대로 전달된다는 내용의 연구결과를 지난 7월 발표했다. FASD는 알코올에 의해 뇌손상이 일어나 비정상적 행동과 불안증상을 일으키는 질환으로 청소년기 학습장애, 주의력 결핍을 유발하는 것으로 알려져 있다. 허프먼 교수의 분석 결과 1~3세대 쥐 모두에게서 대뇌 신경망 발달 이상, 비정형 유전자 발현, 이상 행동 등의 증상이 나타났다. # 알코올 의존땐 치료 뒤 임신해야 김 원장은 “‘한두 잔은 괜찮겠지’라는 안일한 마음이 태아의 일생과 후손에까지 영향을 미칠 수 있는 만큼 임신 중 음주에 대해 경각심을 가져야 한다”고 강조했다. 임신 중 술을 마시면 태아의 윤곽 생성에 영향을 미쳐 얼굴에 기형이 생길 수도 있다. 잘못된 선택 때문에 평생 아이에게 지울 수 없는 고통을 줄 수 있다. 김 원장은 “특히 알코올 의존 증상이 있는 여성은 임신 중 금주에 어려움을 겪을 수 있어 반드시 알코올 문제를 치료한 뒤 임신 계획을 세워야 한다”고 조언했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

중국 맥도날드가 최근 회사명을 ‘진궁먼’(金拱門)으로 바꿨다. 금색 아치문이라는 뜻이다.중국 온라인 상에서는 중국 맥도날드의 새 이름을 두고 네티즌 사이에서 논란이 일고 있다. 28일 중국 관영 차이나데일리 등에 따르면 중국 맥도날드는 최근 회사명을 ‘중국맥도날드’에서 ‘진궁먼’(金拱門)으로 변경했다. 점포 상호는 그대로 두고 라이선스 획득을 위한 회사명만 ‘진궁먼’으로 변경했다고 회사 측은 밝혔다. 지난 8월 중국 국유기업인 중신그룹(52%)은 미국 사모펀드 칼라일그룹(28%)과 손잡고 중국 맥도날드 사업부 인수를 발표했다. 총인수금액은 중국 본토의 2500개 점포와 홍콩 240개 점포를 포함, 20억 8000만달러(약 2조 5000억원)에 달했다. 중신그룹은 지난 12일 회사명을 ‘진궁먼’으로 변경한 사실을 대외에 공표했다. 회사명은 바꾸지만 점포 상호는 맥도날드를 그대로 사용한다고 밝혔다. 맥도날드의 회사명 변경은 중국시장이 세계의 주류 시장으로 커지고 있음을 보여준다. 이전에는 중국 업체들이 서양 이름을 얻기에 급급했는데 지금은 중국시장이 커지면서 중국 소비자에 호소할 수 있는 중국 이름이 필요하다는 것이다. 네티즌들의 반응은 그렇게 호의적이지 않다. 중국 문화에 부합하면서 맥도날드의 유전자를 함께 가졌다는 평가도 있지만 한편으로 ‘진궁먼’이 토속적이며 ‘궁’(拱)자가 먹을 것을 찾기 위해 땅을 파헤치는 돼지코를 연상시킨다는 반응이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr