국내 연구진이 맥주를 만들거나 빵을 숙성시킬 때 반드시 필요한 미생물인 효모를 암 치료에 활용하는 기술을 개발했다. 전상용(왼쪽) 카이스트 생명과학과 교수와 전영수(오른쪽) 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 교수 공동연구팀은 효모에 항암제를 실어 암세포에 정확히 전달함으로써 항암치료 효과를 높일 수 있는 원천기술을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 자연과학분야 국제학술지 ‘미국학술원회보’(PNSA) 온라인판 최신호에 실렸다. 최근 탈모나 구역질, 빈혈 등 각종 항암치료 부작용은 줄이고 효과는 높이기 위해 표적형 약물전달시스템에 대한 연구가 활발하다. 문제는 현재 나온 약물전달시스템 대부분은 고분자 물질이나 무기 나노입자 같은 인공소재이기 때문에 암세포 도달률도 낮고 암 치료 후에도 몸속에 남아 독성을 유발할 수 있다는 점이다. 연구팀은 인체에 무해한 효모 속 세포물질인 ‘액포’를 항암제 전달 소재로 활용하기 위해 유전자 변형을 시켰다. 효모의 액포가 유방암에만 결합될 수 있도록 만든 것이다. 연구진은 유전자 변형된 액포를 직경 100㎚(나노미터) 크기로 잘게 쪼갠 뒤 유방암 치료제로 쓰이는 독소루비신이라는 물질을 결합시켰다. 이렇게 만들어진 독소루비신-액포 전달물질은 동물의 세포막 성분과 비슷해 암 세포에 쉽게 결합할 수 있다. 연구팀은 이번에 만든 효모액포 약물전달시스템으로 생쥐실험을 한 결과 기존 약물전달시스템보다 3배 이상 항암효과가 우수하다는 것을 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

먼 미래에는 인류의 외모가 지금과는 상당한 차이가 있을 것으로 보인다는 예측이 나왔다. 현재 학계에는 미래 인류의 외모와 관련한 다양한 시나리오가 존재하는데, 지구온난화로 극지의 얼음이 녹아 해수면이 상승해 일명 ‘워터 월드’가 되거나 소행성 충돌로 인해 두 번째 빙하기가 찾아오거나, 혹은 인류 전체가 다른 행성으로 이주하는 예측이 그것이다. 영국 켄트대학교 연구진은 이러한 시나리오를 바탕으로, 미래 인류의 외모가 당시의 환경에 적응하면서 지금과는 다른 모습을 띨 것이라고 내다봤다. 예컨대 미래의 인류가 ‘워터월드’에 살게 된다면 유전자변형에 의해 현재보다 매우 빠르게 이동할 수 있고, 해수면이 높아진 지대에서 살아남기 위해 손과 발에는 물갈퀴가 자라날 가능성이 있다. 눈의 모양도 달라진다. 빛이 잘 들지 않고 어두운 물 속에서도 시야를 확보하기 위해, 고양이를 연상케 하는 큰 눈을 가질 수 있다. 워터월드는 체형의 변화도 가져올 수 있다. 차가운 물속에서 오래 헤엄치려면 체온유지가 필수적이므로 인류의 몸은 현재보다 비교적 지방이 많은 체형으로 변화할 가능성이 높다. 일반적으로 어렸을 때 가졌던 젖살은 성인이 되면서 점차 빠지는데, 워터월드에 사는 미래 인류라면 성인이 된 이후에도 젖살을 유지하도록 진화한다는 것. 두 번째 시나리오인 빙하기가 온다면 인류의 피부는 지금보다 훨씬 창백한 빛을 띨 가능성이 높다. 피부빛이 흐려지면 적은 양의 자외선만으로도 비타민D를 합성하는 것이 훨씬 쉬워지기 때문이다. 또 체온 보호를 위해 체모와 근육이 현재보다 더 많아질 수 있다. 찬 공기 속에서 뜨거운 공기를 더욱 많이 들이마시기 위해 코의 크기도 커진다. 마지막 시나리오인 우주행성으로 이주가 가능해진다면 인류의 몸은 무중력 혹은 저중력 상태에 적응할 수 있도록 진화될 것으로 예측된다. 저중력 공간에서 이동할 때에는 팔다리의 길이가 다른 것이 도리어 불편할 수 있기 때문에, 오랑우탄 등 동물처럼 팔다리의 길이가 비슷해질 가능성이 높다. 또 저중력 공간에서 둥둥 떠다니는 물체를 잘 움켜쥐기 위해 발가락이나 손가락 일부의 크기가 유독 커질 수 있다. 이번 연구를 이끈 매튜 스키너 켄드대학교 고생물학 박사는 “인류는 변화하는 환경에서 살아남기 위해 스스로 유전자 변형을 택한다. 특히 신체 일부는 자연적으로 변화한다기 보다는 필요에 의해 변화를 선택할 것”이라면서 “이러한 외모의 변화는 수백 만 년에 걸쳐 진행될 것”이라고 설명했다. 　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아이를 많이 낳은 여성일수록 더 빨리 늙는다는 생각은 고정관념에 불과하다는 연구결과가 나왔다. 캐나다 브리티시컬럼비아대학교 연구진이 아이를 낳은 경험이 있는 과테말라 토착원주민 여성 75명을 대상으로, 이들이 낳은 아이의 숫자와 텔로미어의 길이를 비교·분석했다. 텔로미어는 구두끈 끝을 풀어지지 않도록 플라스틱으로 싸매는 것과 마찬가지로, 세포의 염색체 말단부가 풀어지지 않도록 보호하는 기능을 갖고 있다. 이 말단부는 세포가 한 번 분열할 때마다 점점 풀리면서 그 길이가 조금씩 짧아지고, 그에 따라 세포는 점차 노화된다. 때문에 텔로미어는 수명 유전자, 장수 유전자 등으로 불리며, 텔로미어의 길이가 길수록 노화의 속도가 느리기 때문에 오랫동안 젊음을 유지할 수 있고 수명이 늘어날 수 있음을 뜻한다. 연구진은 2000~2013년까지 13년간 실험 참가자들의 출산 횟수와 텔로미어 길이를 꾸준히 체크한 결과, 평균적으로 아이를 한 명 더 출산할 때마다 관련 변화 결과가 나온 것으로 나타났다. 즉, 아이를 낳을수록 텔로미어의 길이가 짧아지는 속도가 늦춰졌고, 이 덕분에 노화속도가 느려지는 동시에 수명이 길어질 확률이 높아졌다는 것. 연구진은 “이번 연구를 통해 아이를 더 많이 출산한 여성일수록 텔로미어가 짧아지는 속도가 떨어진다는 것을 입증했다. 이는 임신 도중 체내에서 대량으로 분비되는 여성호르몬인 에스트로겐의 영향일 가능성이 높다”고 설명했다. 이어 “에스트로겐은 세포가 산화(노화)하는 것을 방지하는 강력한 힘을 가지고 있으며, 이 때문에 텔로미어가 짧아지는 것을 막아내는 효능이 있는 것으로 분석된다”면서 “뿐만 아니라 아이를 많이 낳은 여성은 주변 가족과 친구들로부터 다양한 사회적 지원을 받는데, 이러한 사회적 관계는 신진대사 에너지를 높여 노화의 속도를 줄이는데 영향을 미친다”고 덧붙였다. 한편 자세한 연구결과는 미국 공공과학도서관 온라인학술지인 플로스원(PLoS ONE)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　6억년 전 발생한 하나의 유전적 돌연변이로부터 인간을 비롯해 현존하는 모든 다세포 생물이 진화할 수 있었다는 연구 결과가 나왔다. 　11일(현지시간) 미국 일간 워싱턴포스트(WP)에 따르면 미국 오리건대 생화학자 켄 프리호다 박사가 이끈 연구진은 지난 7일 생물학 학술지 ‘이라이프’에 발표한 논문에서 6억년 전 일어난 하나의 돌연변이가 단세포 생물에서 다세포 생물로 진화를 만들었다고 발표했다. 　이러한 유전적 돌연변이가 일어나지 않았다면 인간은 물론 거의 모든 다세포 생명체가 현존할 수 없었을 것이라고 신문은 전했다. 　프리호다 박사는 “결과가 나오기 전 한 번의 돌연변이가 모든 것을 바꾸는 중요한 역할을 했다는 사실을 물어본다면 아무도 그렇다고 말하지 못했을 것”이라고 설명했다. 　연구진은 이러한 돌연변이를 발견하기 위해서 단세포 원생동물인 깃편모충류의 유전적 변화를 추적했다. 　단생포생물인 깃편모충류는 때때로 그룹을 이뤄 함께 작업했고, 협력을 통해 특정한 종류의 양분을 섭취했다. 이는 각각의 세포가 다른 세포와 함께 협력한다는 사실을 보여준다. 　연구진은 깃편모충류의 협력을 만들어내는 유전자를 검토하기 시작했고 특정 단백질을 수정시키는 하나의 돌연변이를 발견했다. 수정된 단백질은 다른 단백질을 결속하고 소통하는 것을 가능하게 하면서 개별적인 세포들을 집단으로 묶는 기능을 했다. 　연구진은 유전자 내에서 일어난 이러한 돌연변이가 현존하는 모든 동물에게서 발견된다고 설명했다. 　이번 돌연변이의 발견은 인간 진화나 다세포생물로의 진화를 설명할 뿐만 아니라 암 치료 등 현대의학에도 획기적인 영향을 줄 것으로 기대된다. 　프리호다 박사는 “자신이 다세포생물의 일부라는 사실을 망각하고 신체의 지시와 소통을 거부하는 개별 세포들로부터 암을 비롯한 많은 질병이 생긴다”면서 “만약 세포 간 소통을 돕는 단백질을 주입한다면 문제가 있는 세포의 개별 행동을 막을 방법을 찾을 수 있다”고 설명했다. 　그는 “이러한 방식은 그동안 생각했던 패러다임과 매우 다르다”면서 “우리는 다세포 속 하나의 세포와 관련된 유전자에 집중해 새로운 치료법을 개발할 수 있다”고 강조했다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

한국 봅슬레이 스켈레톤 대표팀이 종목 역사를 다시 쓰며 2018년 평창동계올림픽 메달 전망을 밝게 했다. 한국 봅슬레이의 ‘간판’ 원윤종(30)-서영우(24·이상 경기도연맹)는 지난 9일 미국 뉴욕주 레이크플래시드에서 열린 2015~16시즌 국제봅슬레이스켈레톤연맹(IBSF) 월드컵 4차 대회에서 합계 1분51초12로 동메달을 따내며 세계 랭킹 2위로 도약했다. 둘은 1차 시기를 2위로 마치며 금메달을 기대했으나 2차 시기 스타트 부분에서 다소 주춤하며 아쉽게 3위를 차지했다. 스켈레톤의 ‘신성’ 윤성빈(22·한국체대)도 10일 4차 대회에서 은메달을 차지하며 세계 랭킹 4위로 올라섰다. 특히 윤성빈은 이날 이 경기장의 스타트 기록을 10년 만에 갈아 치웠다. 윤성빈은 4초70의 기록으로 2006년 작성됐던 4초74를 크게 앞당겼다. 대표팀 선수들은 지난 3일 갑작스럽게 세상을 떠난 한국 봅슬레이 대표팀 맬컴 로이드(캐나다) 코치를 추모하는 스티커를 헬멧과 썰매 등에 부착하고 경기에 나서 시선을 끌었다. 무엇보다 기록에 의미가 있었다. 원윤종-서영우 팀은 이번 대회에서 세계 랭킹 1위인 독일 팀에 불과 0.01초 뒤진 기록으로 3위에 올랐다. 윤성빈과 세계 랭킹 1위 마틴스 두쿠스(라트비아)와의 격차도 0.48초에 불과했다. 2014년 러시아 소치올림픽 때만 해도 썰매 불모지였던 한국이 2년도 채 안 돼 최정상급 선수들과 어깨를 나란히 한 것이다. 운동선수가 한 종목에서 세계 최고의 경지에 이르기 위해서는 적어도 10년 정도의 훈련 기간이 소요된다. 더군다나 동계스포츠 선진국들의 ‘그들만의 리그’로 불리는 이 종목에서 짧은 시간에 세계 최정상급 수준에 이른다는 것은 더더욱 쉽지 않은 일이다. 지난 2년간 한국 썰매계에서는 무슨 일이 있었던 것일까. 0.01초를 줄이기 위한 이들의 사투를 과학적으로 파헤쳐 봤다. ●BMW 등 글로벌 자동차업체서 동체 제작 얼음으로 만들어진 1200~1300m 활주로를 평균 120~150㎞의 속도로 질주하는 봅슬레이 스켈레톤은 올림픽 종목에서 최고 속도를 자랑하는 빙판 위의 ‘포뮬러원’(F1) 경기다. 0.01초 차로 승부가 갈리기 때문에 장비에 큰 영향을 받는다. 썰매로 속도를 겨루는 종목에서 가장 중요한 장비는 당연히 ‘썰매 동체’다. 대표팀 주코디네이터 민석기(한국스포츠개발원 연구원) 박사는 좋은 썰매의 핵심은 “공기저항을 최소화시켜 최대한의 속도를 내도록 하는 데 있다”며 “독일이 썰매 강국인 이유 중 하나는 공기마찰을 최소화시키고 추진력을 얻는 장비가 특화돼 있기 때문”이라고 분석했다. 때문에 봅슬레이 제작에는 첨단 과학기술이 동원된다. 유명 자동차 업체인 BMW, 맥라렌, 페라리 등이 봅슬레이를 제작하는 이유도 유체역학을 고려해 스피드를 올리면서도, 최대한 안전하고 빠른 장비를 만드는 것이 자동차 기술과 직결돼서다. 2·4인승 봅슬레이는 자동차처럼 운전대는 없지만 조향장치가 있는데 썰매 하부에 4개의 날(러너) 중 전방 2개의 날로 좌우 방향조정이 가능하다. 맨 앞에 앉은 파일럿이 썰매 날과 연결된 로프를 당기며 방향을 조정한다. 맨 뒤에 앉은 브레이크맨이 제동수 역할을 한다. 스켈레톤이나 루지도 평균 시속 100㎞ 이상의 속도로 긴 트랙을 내려온다. 한국 대표팀은 2012~13시즌만 해도 유럽산 중고 썰매를 빌려 대회에 나가야 했을 정도로 열악한 환경에서 훈련했다. 봅슬레이 썰매 한 대 가격은 평균 1억~1억 2000만원으로 고가다. 2013년 대한체육회의 지원으로 네덜란드의 ‘유로테크’ 썰매를 처음 구입해 대회에 출전한 대표팀은 지난해 2월 독일에서 열린 세계선수권대회 직전 라트비아의 ‘BTC’로 썰매를 교체했다. 현존하는 봅슬레이 썰매 중 가장 빠르다는 명성을 듣고 과감히 투자한 것이다. 연맹 관계자는 “지난달 월드컵 대회에서 봅슬레이가 사상 최고 성적을 낸 데는 썰매 덕도 무시할 수 없다”며 “썰매가 얼음 위에서 가속이 붙는 과정에서 본체가 흔들릴 수밖에 없는데, 본체가 이 진동을 얼마나 잡아 주느냐가 기록에 큰 영향을 미친다. 선수들이 새 썰매가 전보다 진동이 덜하고 안정적이라고 하더라”고 말했다. 현대자동차도 2014년 대표팀과 후원 조인식을 맺고 본격적으로 썰매 제작에 뛰어들었다. 2018년 평창동계올림픽에서 봅슬레이 대표팀이 실제로 타고 경기를 할 썰매를 지원하기 위해서다. 지난해 7월 평창 알펜시아 스타트 경기장에서 스타트용 봅슬레이 썰매를 처음 공개한 현대차는 같은 해 12월 8일 경기 화성시에 있는 현대차 남양연구소에서 ‘봅슬레이 독자 모델 전달식’을 가졌다. 이날 전달한 봅슬레이 썰매는 현대차가 독자 개발한 것으로, 탄소섬유와 강화 플라스틱을 활용해 썰매를 경량화하고, 동체의 진동을 최소화하는 등 자동차 개발에 들어가는 최첨단 과학 기술들을 접목해 만들어졌다. 남양연구소 관계자는 “썰매 제작이 아직은 시작 단계에 불과하지만 테스트할 때마다 선수들의 반응이 긍정적이었다”며 “지속적인 테스트를 통해 평창에서 대표팀이 최고의 성적을 낼 수 있는 썰매를 제작할 수 있도록 모든 역량을 집중하고 있다”고 밝혔다. 현재 대표팀 선수들은 1년에 두 번 현대차 봅슬레이를 테스트하고 현대차에 직접 피드백을 주고 있다. ●개개인의 체질까지 분석… ‘강철체력’ 만든다 기록 단축을 위해서는 썰매를 끄는 사람도 썰매만큼 중요하다. 8~15%가량 경사도의 내리막 코스에서 썰매의 가속을 이용해 속도 경쟁을 펼치는 경기 특성상 기록에 가장 영향을 미치는 곳은 가속이 시작되는 스타트 구간이다. 이 스타트 구간에서 선수들은 스 프린터 못지않은 폭발적인 파워로 최대한 빨리 썰매를 끈 뒤 올라타야 한다. 또 썰매의 속도를 높이기 위해서는 곡선 구간에서도 속도를 줄이지 않고 내려가야 하는데 상당한 원심력을 받게 된다. 1G(중력가속도)가 평상시 사람 한 명의 체중에 해당한다면 썰매는 최대 5G가 발생한다. 높은 G값에 장시간 노출되면 정신을 잃게 된다. 민 박사는 “지난 시즌에 열린 대회를 모두 분석했는데 1위부터 10위 팀 중 9개 팀이 스타트 기록이 빨랐을 때 최종 기록도 단축됐다”며 “코스를 주행하는 드라이빙 능력도 중요하지만 핵심은 스타트다. 스타트 기록을 끌어올리기 위해 시즌 전 데이터를 활용한 과학적인 체력 훈련 프로그램을 도입했다”고 말했다. 연구팀은 유전자 타입부터 분석해 선수별 맞춤 훈련 프로그램을 짰다. 각자 체질에 맞게 짜인 프로그램을 통해 선수들은 순간적으로 큰 힘을 내는 근육인 속근섬유를 강화시킬 수 있었다. 또 모든 선수들의 스타트 장면을 영상으로 찍어 선수 개개인의 발이 어느 쪽으로 쏠려 있는지 확인한 뒤 교정하도록 했다. 동시에 심리영상학 박사들은 엄청난 속도를 체감해야 하는 선수들의 공포도를 조사해 멘털 훈련에 집중했다. 윤성빈은 “2년 전까지만 해도 우린 왜 열심히 하는데 안 될까라고 생각했다”며 “과학적인 훈련 프로그램 덕분에 성적이 눈에 띄게 좋아졌다”고 말했다. 민 박사는 “썰매종목은 썰매 동체와 체력 훈련뿐만 아니라 헬멧, 복장까지 사소한 장비도 공기저항에 영향을 미친다”며 “지금처럼 과학적인 분석으로 훈련에 접근한다면 평창에서 메달이 아니라 메달 색깔이 문제가 될 것”이라고 전망했다. 심현희 기자 macduck@seoul.co.kr

같은 유전자를 지닌 쌍둥이 중 한 사람이 암에 걸리면 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험이 커진다는 것이 대규모 연구를 통해 밝혀졌다. 하지만 이 결과가 쌍둥이 중 한 사람이 암에 걸렸다고 해서 나머지 한 사람도 반드시 암에 걸리는 것은 아니라고 연구를 진행한 미국 하버드대 등이 참여한 국제 공동 연구팀은 논문을 통해 지적했다. 미국 의학협회지(JAMA) 최신호(1월 5일자)에 실린 이 연구논문에 따르면, 실제로 일란성 쌍둥이 중 한 사람이 암으로 진단됐을 때 나머지 한 사람이 암에 걸릴 위험은 조사 대상 그룹 전체 평균 확률보다 14%p 높았다. 일란성 쌍둥이는 한 개의 수정란이 분열 과정에서 두 개로 갈라져 생겨난 쌍둥이로 같은 유전자를 가진다. 반면 두 개의 난자가 각각 두 개의 정자와 수정해 태어난 이란성 쌍둥이의 경우 이중 한 사람이 암으로 진단됐을 때 나머지 한 사람마저 암에 걸릴 위험은 조사 대상 전체 평균보다 5%p 높았다. 이는 유전적 유사성이 비슷한 일반적인 친형제와 같은 수준이다. 이 연구에서 연구팀은 덴마크와 핀란드, 스웨덴, 노르웨이 출신 쌍둥이 약 20만 명(일란성 쌍둥이 약 8만 명)을 대상으로 1943년부터 2010년까지 32년간에 걸친 대규모 자료를 분석했다. 이는 이들 국가는 모두 상세한 건강기록 데이터베이스를 보유하고 있기 때문. 그 결과, 모든 조사 대상자 중 암이 발병할 확률은 32%인 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 계산하면 일란성 쌍둥이 중 한 사람이 암 진단을 받은 경우 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험은 46%인 것으로 나타났다. 이란성 쌍둥이의 경우, 한 사람이 암 진단을 받았을 때 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험은 37%로 상대적으로 더 낮았다. 한편 쌍둥이 두 사람 모두 동일한 암이 발병할 확률은 일란성 쌍둥이 38%, 이란성 쌍둥이 26%였다. 쌍둥이 중 같은 암에 걸릴 확률이 높았던 질병으로는 흑색종 피부암(58%)과 전립선암(57%), 비흑색종 피부암(43%), 난소암(39%), 신장암(38%), 유방암(31%), 자궁암(27%) 등 순이었다. 이번 연구는 장기간에 걸쳐 대규모로 진행한 것이므로 연구자들에게 여러 암에 관한 중요한 유전적 영향을 제공할 것이라고 연구 공동저자인 야코브 헬름보그 덴마크남부대 교수는 말했다. 또한 이번 연구결과는 매년 세계에서 800만 명에 달하는 사람을 사망에 이르게 하는 각종 암의 유전적 위험을 환자와 의료진이 이해하도록 도움이 될 것이라고 연구팀은 설명했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해 국내에서 유행한 메르스(중동호흡기증후군) 바이러스에서 일부 변이가 일어난 것으로 확인됐다. 그러나 보건당국은 감염력이나 치사율에는 큰 영향이 없다고 밝혔다. 질병관리본부 국립보건연구원은 지난해 메르스 진단을 받았던 환자 8명에게서 채취한 객담 등의 검체를 이용해 메르스 바이러스 표면의 ‘당단백질’ 유전자를 분석한 결과 이 같은 변이가 관찰됐다고 8일 밝혔다. 사람 사이에서 폭발적인 감염력을 보인 만큼 바이러스 변이 여부가 큰 주목을 받았지만 지금까지 보건당국은 변이가 없다는 입장을 유지해왔다. 이번 연구결과는 미국 질병통제센터(CDC)가 발행하는 국제학술지(Emerging Infectious Diseases) 1월호에 발표됐다. 바이러스 표면의 당단백질은 사람의 세포 속으로 들어가 결합함으로써 바이러스 증식의 핵심 역할을 한다. 8명의 환자로부터 당반백질(S유전자)을 분석한 결과 지난해 사우디아라비아에서 확인된 바이러스와 0.1%의 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 4062개의 염기서열 가운데 8개에서 변이가 있었고, 아미노산(1353개)에서는 4개의 변이가 관찰됐다. 보건당국은 일부 변이가 확인되긴 했지만 메르스 사태에서 유의미한 영향을 미칠 정도는 아니라고 지적했다. 정은경 질병관리본부장 직무대리는 이날 정부서울청사에서 가진 브리핑에서 “사우디아라비아의 바이러스와 염기서열이나 아미노산 수준에서 차이를 보인 것은 맞지만 바이러스 전파력이나 치명률에 영향을 미치는 변종이라고 볼 수는 없다”며 신중한 입장을 취했다. 박성섭 서울대병원 진단검사의학과 교수도 “정상적인 진화 과정으로서의 변이 중 하나”라면서 “이번에 나타난 변이는 큰 의미가 없다”고 말했다. 보건당국은 민간 전문가와 공동으로 메르스 유전자 변이 여부를 계속 조사한다는 계획이다. 이주실 보건연구원장은 “현재까지 메르스 확진자 32명의 바이러스 41건에 대한 유전체 분석을 하고 있다”면서 “감염력에 영향을 미쳤는지는 앞으로 추가 연구를 진행해봐야 알 수 있다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

관절염 치료제가 일명 ‘안젤리나 졸리 유전자’로 알려진 난소암 세포를 감소시키는데 효과가 있다는 주장이 나왔다. BRCA1 유전자는 난소암이나 유방암 등을 유발하는 변이 유전자로, 할리우드의 유명 스타인 안젤라나 졸리가 이 유전자를 발견한 뒤 암 예방을 위해 난소 및 유방 절제수술을 받은 사실은 익히 유명하다. 영국 폴리머스대학 연구진은 류마티스성 관절염 치료제가 BRCA1 유전자를 가진 여성의 몸 속에서 난소암 세포를 죽이는데 효과가 있다는 사실을 찾아냈다. 이 유전자는 난소암 환자의 약 20%에게서 발견되는 유전자로, 이전까지는 화학요법을 통해서만 제거할 수 있는 것으로 알려져 있었다. 하지만 연구진에 따르면 BRCA1 변이 유전자 및 난소암 세포를 가진 환자에게 류마티스성 관절염 치료제를 투입할 경우 난소암 세포가 최대 37%까지 감소하는 것을 확인했다. 효과를 보인 대표적인 관절염 치료제는 오라노핀으로, 연구진은 BRCA1 변이 유전자가 오라노핀에 매우 민감하게 반응하면서 대표적인 난소암세포인 OVCAR5와 SKOV3을 감소시키는데에도 효과를 나타내는 것으로 분석했다. 즉 관절염 치료제 성분이 난소암세포 발생을 유발하는 BRCA1 감소에 결정적인 역할을 하면서, 이로 인해 발생되는 난소암세포 수를 줄인다는 것. 연구진은 “이번 연구는 실험실에서 배양한 세포와 오라노핀의 반응을 살핀 것”이라면서 “이번 연구를 통해 관절염 치료제를 이용해 난소암을 치료할 수 있는 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것”이라고 기대를 모았다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

아기를 돌볼 땐 스마트폰을 멀리하는 것이 좋을 것 같다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 또한 “중요한 점은, 이 연구가 모성적 돌봄이 청소년의 행동에 얼마나 많은 영향을 주는지는 알 수 없지만, 일관되지 못하고 예측할 수 없는 돌봄을 피하는 것이 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 특히, 하나의 환경에서는 어미 쥐가 ‘자신의 새끼를 물어죽이는’ 등 예측할 수 없는 행동을 보였다. 또한 이들의 자손은 사춘기 동안, 음식이나 또래의 놀이 행동에 관심이 적었다. 이는 쾌감 불감증 혹은 무쾌감증으로 알려진, 행복을 느끼지 못하는 증상으로, 이런 조짐이 보이면 우울증에 걸릴 가능성이 있다. 인간의 경우에 무쾌감증은 난폭 운전이나 알코올 및 약물 중독 등을 유발할 수 있다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호(1월 5일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

오늘날 현대 의학에 대한 국민의 신뢰도는 상당히 높다. 특히 현대 의료방사선 장비인 CT, PET-CT는 각종 질병 및 암 진단에서 대표적인 검사 장비이며, 이러한 검사 없이는 의료 서비스가 불가능하다 할 정도로 의료 방사선에 대한 의존도는 가히 절대적이다. 의료 방사선이 인류 질병의 진단 및 치료에 중요한 역할을 하고 있기에 많은 사람들이 건강 검진에 고가의 의료 방사선 검사를 포함해 받고 있다. 그러다 언론에서 갑자기 의료 방사선 피폭에 관한 부정적인 기사가 나오게 되면 어떤 것이 맞는지에 대해 많은 혼란을 느낀다. 과연 건강 검진에 의료방사선 검사인 CT 또는 PET 검사를 받는 게 자신에게 도움이 되는지 피해가 되는지. 현재 우리가 걱정하는 방사선 피폭에 의한 영향은 소량의 방사선에 의한 발암 유발 가능성이다. 소량의 방사선이 우리의 몸에 조사되면 돌연변이를 일으킬 수 있는데 돌연변이를 일으키는 원인은 방사선 말고도 담배, 술, 환경오염물질 등 셀 수도 없을 정도로 많다. 의료 방사선은 암의 진단 및 치료에 사용된다. 진단에 사용되는 단순 엑스선 촬영 시 환자가 받는 방사선량은 약 0.1mSv(밀리시버트)이며, 전신 CT 스캔 촬영은 약 10mSv이다. 진단을 위해 받는 방사선량에 비해 암을 치료하기 위해 받는 방사선량은 CT의 5000배인 5만mSv이다. 미국 국립과학아카데미가 발간한 보고서(BEIR VII, 2006)의 계산에 따르면 100mSv에 조사되면 일생 100명 중 한 명이 방사선에 의해 암에 걸릴 수 있다고 한다. 노출된 방사선량이 낮다면 위험도는 더 낮아진다. 한 번에 10mSv의 방사선에 노출됐다면 1000명 중 한 명은 암에 걸릴 수 있다는 것이다. 그러므로 많은 방사선량에 노출되는 PET-CT나 심장 CT 검사는 꼭 필요하지 않은 경우에는 하지 않는 것이 좋다. 그러나 이러한 사실이 언론에 보도되고 강조되면 꼭 필요한데도 불구하고 회피하는 경우들이 발생하기도 한다. 따라서 의료 방사선 검사는 자신에게 꼭 필요한 검사인지 확인하고 결정하는 것이 필요하다. 예를 들어 건강한 사람이면서 가까운 가족 중에 심장 문제로 인해 사망한 사람이 없고, 증상이 없다고 하면 굳이 건강 검진 때 비싼 심장 CT 검사는 하지 않는 것이 좋다. 그러나 증상이 있고 고위험군에 속해 있는 사람이거나, 소량의 방사선을 받아서 유전자가 변환돼 암이 발생할 확률보다 심장질환으로 사망할 확률이 높은 사람이라면 반드시 심장 CT 촬영을 해야 한다는 것이다. 즉 의료방사선 검사를 매년 건강검진 시 해야 하는지에 대한 결정도 모든 사람에게 동일하게 내려지는 것이 아니라 개개인의 이익과 위험도를 따져 봐서 개인에게 도움이 되는 쪽으로 결정이 돼야 한다는 것이다. 우리 현대인들은 평생 100명 중 30~40명 정도가 암에 걸린다고 한다. 암을 유발하는 원인으로는 짠 음식, 탄 음식, 흡연, 음주, 간염 바이러스, 고지방 음식, 운동 부족, 가족력 등이 모두 포함된다. 방사선도 이 많은 원인 중 하나가 될 수 있지만 암이 발생했을 때 그것이 방사선 때문이라고 단정하기는 무리가 있다. 주의할 점은 다른 발암 인자들을 주의하는 것처럼 방사선도 불필요한 피폭을 줄여야 하지만 꼭 필요할 때는 많은 양을 받을 수 있다는 것이다. 방사선은 국민들의 인식보다 훨씬 더 가까이 우리 일상의 일부가 됐다. 방사선에 대한 올바른 이해를 널리 공유할수록 우리는 더욱더 현명하고 안전하게 의료 방사선의 수혜를 효과적으로 누리게 될 것이다.

　지난해 한국을 강타했던 중동호흡기증후군(메르스)이 국내에서 유행하면서 바이러스(MERS-CoV)에 변이가 발생했던 사실이 처음으로 확인됐다.　바이러스에 변이가 있었다는 것은 그동안 중동권에서 유행했던 메르스 바이러스가 한국에서 유전적으로 변화했을 수 있다는 의미로, 감염력과 치사력 등에도 영향을 미쳤을 가능성을 보여주는 것이어서 파장이 클 것으로 보인다.　질병관리본부는 지난해 메르스 진단을 받았던 환자 8명에게서 채취한 객담 등의 검체를 이용해 메르스 바이러스 표면의 ‘당단백질’ 유전자를 분석한 결과, 이같은 변이가 확인됐다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 질병통제센터(CDC)가 발행하는 국제학술지(Emerging Infectious Diseases) 1월호에 실렸다. 　바이러스는 단백질과 유전자로만 구성돼 있다. 이중 바이러스 표면의 스파이크 당단백질(spike glycoprotein)은 사람의 세포 속으로 들어가 결합함으로써 바이러스를 증식하는 핵심적인 역할을 한다.　그렇다고 바이러스가 아무 세포에서나 증식하는 것은 아니다. 마치 열쇠와 자물쇠처럼 바이러스와 세포가 딱 들어맞아야만 증식이 가능하다. 이 때문에 장염을 일으키는 바이러스는 호흡기세포에서는 증식하지 못한다.　메르스바이러스도 마찬가지다. 주로 낙타의 호흡기 세포에 감염되다 중동에서 처음 사람에게 감염되기 시작한 이후 한국에서는 사람간에 폭발적인 감염력을 보여줬다. 　이 때문에 바이러스의 변이 여부가 주목을 받았지만, 지금까지 방역당국은 “변이가 없다”는 공식 입장을 밝혀왔었다. 　그러나 질병관리본부의 연구 논문에 따르면, 이번 메르스 바이러스 변이 연구에는 1·2·9·10·12·13·15번째 환자의 검체가 사용됐으며, 이 바이러스를 사람이 아닌 동물세포에 증식시켜 변이 여부를 관찰하는 연구도 함께 이뤄졌다.　그 결과, 중동에서 유행한 메르스 바이러스와 비교할 때 전체 당단백질의 8개 부위에서 염기서열의 변이가 관찰됐으며, 이중 4개에서는 아미노산 변이도 확인됐다. 동물세포에서 증식시킨 바이러스에서도 변이가 나타났다. 　연구팀은 이에 대해 “이번 연구에서 밝혀진 유전자 변이는 지금까지 보고되지 않았던 것으로, 2015년 당시 국내에 메르스 바이러스가 유행하는 동안 유전적 변이가 많았을 가능성을 보여주는 결과”라고 평가했다.　연구팀은 이어 “이런 변이가 결과적으로 메르스의 감염 확산에 어떤 영향을 미쳤는지는 결론을 내리기 힘들다”는 의견을 내놨다.　연구논문의 제1저자인 김대원 전문연구원은 “지금까지 분리됐던 메르스 바이러스와 다른 변이가 있는 것은 확실하지만, 이 변이가 어떤 양상으로 나타났는지에 대한 근거는 전혀 없다”면서 “조금 더 복잡하고 정교한 분석을 통해 이 변이의 영향을 규명해야 한다”고 설명했다.　전문가들은 메르스 바이러스의 변이가 확인된 만큼 감염력과 치사력에 어떤 영향을 미쳤는지를 규명하기 위해 연구 대상 환자수를 늘리고 최신 연구기법을 동원해 추가 연구를 서둘러야 한다는 입장이다.　백순영 가톨릭의대 미생물학교실 교수는 “스파이크 단백질의 변이를 확인한 것은 매우 중요한 연구 성과”라며 “유전자 변이 연구는 중동과 달리 유독 한국에서 전파력이 강했던 이유를 설명하는 핵심인 만큼 국가적인 연구역량을 모아야 한다”고 주문했다.　김성순 질병관리본부 호흡기바이러스과장은 “추가적으로 14번째 환자 등 슈퍼 전파자 5명을 포함한 국내 메르스 환자 32명에게서 바이러스 41개주를 분리해 풀 시퀀싱을 진행하고 있다”면서 “당단백질 8개의 분석 결과만으로 일반화시키기는 곤란한 만큼 유전자의 변이와 질병 양상의 관계를 파악하려면 더욱 심층적인 연구가 필요하다”고 강조했다.　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

1991년 알프스 빙하지대에서 온몸이 꽁꽁 언 채로 발견된 ‘아이스맨’은 세상을 한동안 떠들썩하게 만들었다. 바로 5300여 년 전인 석기시대에 사망한 것으로 추정되는 미라 외치(Ötzi)다. 최근 이탈리아 볼자노에 위치한 ‘유럽아카데미 미라 및 아이스맨 연구소’(EURAC)는 외치의 위에서 위염 등을 일으키는 박테리아를 발견했다는 연구결과를 세계적인 과학지 사이언스(science) 최신호에 발표했다. 국내에서도 큰 화제를 일으킨 외치는 150cm 키에 40대 후반의 남자로, 왼쪽 어깨 부근에 화살을 맞고 피를 많이 흘려 죽은 것으로 추정돼왔다. 그러나 지난 2013년 EURAC측은 외치의 뇌 조직에서 추출된 단백질과 혈액 세포를 현미경으로 조사한 결과, 외치가 죽기 직전 머리에 타박상을 입어 사망했다는 결론를 내렸다. 여전히 외치의 사인은 명확치 않지만 ‘유럽 최초의 피살자’란 별명은 외치에게 꼬리표처럼 따라다니고 있다. 이번에 EURAC측은 유전자 분석을 통해 외치의 위에서 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)라는 세균을 찾아내는데 성공했다. 일반적으로 헬리코박터균으로 불리는 이 세균은 위염, 위궤양 등을 일으키는 원인으로 한국인의 경우 50% 이상이 보균자로 알려져있다. 이번 발견이 의미가 있는 것은 수천 년 전 인류의 발병 경로를 추적할 수 있는 작은 단서가 되기 때문이다. 헬리코박터균은 사람의 구강을 통해 전염된다. 함께 음식을 나눠 먹거나 입맞춤 등 직접적인 접촉을 통해 감염되기 때문에 특유의 찌개문화와 술잔돌리기에 익숙한 우리나라 사람들은 헬리코박터균 보균자가 많다. EURAC측은 크게 아시아와 아프리카 두 줄기에서 생겨난 초기 헬리코박터균이 인류와 수천 년 이상 함께 해왔으며 이 둘이 합쳐져 진화한 헬리코박터균이 현재 유럽인들 위 속에 존재하는 것으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 프랭크 맥시너 박사는 "외치를 완벽하게 해동한 후 위 샘플 조직을 얻어낼 수 있었다"면서 "외치가 죽었던 시기에는 이미 헬리코박터균을 가진 아프리카인들이 유럽에 정착한 것으로 보인다"고 설명했다. 한편 유럽에서는 외치의 발견과 더불어 ‘아이스맨의 저주설’도 회자되는데 이는 외치를 처음 발견한 등산가 헬무트 시몬이 2004년 등반 도중 사망하고 이후 발굴과 연구에 참여했던 6명이 사고나 질병으로 세상을 떠났기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1991년 알프스 빙하지대에서 온몸이 꽁꽁 언 채로 발견된 ‘아이스맨’은 세상을 한동안 떠들썩하게 만들었다. 바로 5300여 년 전인 석기시대에 사망한 것으로 추정되는 미라 외치(Ötzi)다. 최근 이탈리아 볼자노에 위치한 ‘유럽아카데미 미라 및 아이스맨 연구소’(EURAC)는 외치의 위에서 위염 등을 일으키는 박테리아를 발견했다는 연구결과를 세계적인 과학지 사이언스(science) 최신호에 발표했다. 국내에서도 큰 화제를 일으킨 외치는 150cm 키에 40대 후반의 남자로, 왼쪽 어깨 부근에 화살을 맞고 피를 많이 흘려 죽은 것으로 추정돼왔다. 그러나 지난 2013년 EURAC측은 외치의 뇌 조직에서 추출된 단백질과 혈액 세포를 현미경으로 조사한 결과, 외치가 죽기 직전 머리에 타박상을 입어 사망했다는 결론를 내렸다. 여전히 외치의 사인은 명확치 않지만 ‘유럽 최초의 피살자’란 별명은 외치에게 꼬리표처럼 따라다니고 있다. 이번에 EURAC측은 유전자 분석을 통해 외치의 위에서 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)라는 세균을 찾아내는데 성공했다. 일반적으로 헬리코박터균으로 불리는 이 세균은 위염, 위궤양 등을 일으키는 원인으로 한국인의 경우 50% 이상이 보균자로 알려져있다. 이번 발견이 의미가 있는 것은 수천 년 전 인류의 발병 경로를 추적할 수 있는 작은 단서가 되기 때문이다. 헬리코박터균은 사람의 구강을 통해 전염된다. 함께 음식을 나눠 먹거나 입맞춤 등 직접적인 접촉을 통해 감염되기 때문에 특유의 찌개문화와 술잔돌리기에 익숙한 우리나라 사람들은 헬리코박터균 보균자가 많다. EURAC측은 크게 아시아와 아프리카 두 줄기에서 생겨난 초기 헬리코박터균이 인류와 수천 년 이상 함께 해왔으며 이 둘이 합쳐져 진화한 헬리코박터균이 현재 유럽인들 위 속에 존재하는 것으로 추정하고 있다. 연구를 이끈 프랭크 맥시너 박사는 "외치를 완벽하게 해동한 후 위 샘플 조직을 얻어낼 수 있었다"면서 "외치가 죽었던 시기에는 이미 헬리코박터균을 가진 아프리카인들이 유럽에 정착한 것으로 보인다"고 설명했다. 한편 유럽에서는 외치의 발견과 더불어 ‘아이스맨의 저주설’도 회자되는데 이는 외치를 처음 발견한 등산가 헬무트 시몬이 2004년 등반 도중 사망하고 이후 발굴과 연구에 참여했던 6명이 사고나 질병으로 세상을 떠났기 때문이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

아기를 돌볼 땐 스마트폰을 멀리하는 것이 좋을 것 같다. 미국 캘리포니아대 어바인캠퍼스(UC어바인) 연구진은 스마트폰 사용 등으로 지속적이지 못하고 혼란스러운 ‘모성적 돌봄’(maternal care)은 아이 두뇌의 적절한 발달을 방해해 정서적 장애로 이어질 수 있다는 것을 발견했다고 5일(현지시간) 밝혔다. 이번 연구는 아직 임상시험 중이지만, 동물 실험을 통한 결과에선 어머니가 아이를 보살필 때 매일 반복되는 방해 요소, 심지어 전화 통화나 문자 메시지와 같이 겉보기엔 전혀 해가 없어 보이는 행동도 오랜 기간 반복될 경우 악영향을 미칠 수 있다는 것을 시사했다. 탈리 바람 박사가 이끈 이번 연구진은 모성적 돌봄 패턴과 일관된 리듬이 예측할 수 있고 지속적인 자극이 필요한 아이의 뇌 발달에 결정적으로 중요한 역할을 해 아이가 정서적으로 건강하게 자라는 것을 보여줬다. 연구진은 일정하지 못하고 혼란스러운 모성적 돌봄으로 인해 아이가 청소년과 성인으로 성장했을 때 위험한 행동을 하거나 약물에 빠지고 혹은 우울증을 보일 가능성이 크다는 것을 발견했다. 특히 오늘날엔 스마트폰을 너무 자주 확인하고 이용하는 데 익숙해진 것이 사실이므로 이번 연구결과는 우리에게 매우 중요한 것이라고 볼 수 있다.　바람 박사는 “우울증 등 정서 장애의 취약성은 우리 유전자 사이의 상호 작용과 특히 민감한 발달 시기의 환경에서 나오는 것으로 알려졌다”면서 “우리 연구는 모성적 돌봄이 미래에 자녀의 정서적 건강에 중요한 것을 보여주는 많은 연구를 기반으로 했다”고 말했다. 또한 “중요한 점은, 이 연구가 모성적 돌봄이 청소년의 행동에 얼마나 많은 영향을 주는지는 알 수 없지만, 일관되지 못하고 예측할 수 없는 돌봄을 피하는 것이 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다. 이어 “우리는 아기를 돌볼 때 휴대전화를 끄고 예측할 수 있고 일관되게 대해야 하는 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 차분하거나 혼란스러운 환경 중 하나에서 자란 청소년 쥐의 감정 결과를 연구하고 어미 쥐의 양육 행동을 분석하는 수학적 방법을 사용했다. 어미 쥐의 돌봄 빈도와 일반적 특성은 두 환경으로 구별했다는 사실에도, 돌봄 패턴과 리듬은 크게 달라 새끼 쥐의 발달에 강한 영향을 미쳤다. 특히, 하나의 환경에서는 어미 쥐가 ‘자신의 새끼를 물어죽이는’ 등 예측할 수 없는 행동을 보였다. 또한 이들의 자손은 사춘기 동안, 음식이나 또래의 놀이 행동에 관심이 적었다. 이는 쾌감 불감증 혹은 무쾌감증으로 알려진, 행복을 느끼지 못하는 증상으로, 이런 조짐이 보이면 우울증에 걸릴 가능성이 있다. 인간의 경우에 무쾌감증은 난폭 운전이나 알코올 및 약물 중독 등을 유발할 수 있다. 그렇다면 왜 모성적 돌봄이 쾌락 체계에 영향을 줘 이런 문제를 일으키는 것일까? 박사는 “도파민을 수용하는 신경 회로는 신생아와 유아일 때는 성숙하지 못하다”면서 “이런 쾌락 회로가 성숙하기 위해선 예측할 수 있는 연속 사건에 자극되는 것이 중요 역할을 한다”고 말했다. 이어 “만일 아이가 충분하게 믿을 수 있는 모성적 돌봄 패턴에 노출되지 못하면 쾌락 체계가 제대로 성숙하지 못해 무쾌감증이 유발된다”고 덧붙였다. 현재 연구팀은 실제 어머니와 아기를 대상으로 연구를 진행하고 있다. 모성적 돌봄을 분석한 영상과 아이의 뇌 발달을 측정하기 위한 정밀 영상 기술, 심리 및 인지 검사를 통해 더욱 완전하게 이런 문제를 이해하고 있다고 한다. 연구 목표는 쥐에서 발견된 메커니즘이 우리 인간에게도 적용되는지를 확인하는 것이다. 만약 그렇다면, 모성적 돌봄 패턴의 문제를 해결하는 전략으로 청소년의 정서적 문제를 예방하는데 도움이 될 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 ‘중개정신의학’(Translational Psychiatry) 최신호(1월 5일자)에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지난해 한국을 강타했던 중동호흡기증후군(메르스)이 국내에서 유행하면서 바이러스(MERS-CoV)에 변이가 일어난 사실이 처음으로 공식 확인됐다. 바이러스에 변이가 있었다는 것은 그동안 중동에서 유행했던 메르스 바이러스가 한국에서 유전적으로 변화했을 수 있다는 의미로, 감염력과 치사력 등에도 영향을 미쳤을 가능성을 보여주는 것이어서 파장이 클 전망이다. 질병관리본부는 지난해 메르스 진단을 받았던 환자 8명에게서 채취한 객담 등의 검체를 이용해 메르스 바이러스 표면의 ‘당단백질’(spike glycoprotein) 유전자를 분석한 결과 이같은 변이가 관찰됐다고 8일 밝혔다. 이런 연구결과는 미국 질병통제센터(CDC)가 발행하는 저명 국제학술지(Emerging Infectious Diseases) 1월호에 발표됐다. 바이러스는 보통 단백질과 유전자로만 구성돼 있다. 이중 바이러스 표면의 스파이크 당단백질(spike glycoprotein)은 사람의 세포 속으로 들어가 결합함으로써 바이러스를 증식하는 핵심 역할을 한다. 그렇다고 바이러스가 아무 세포에서나 증식하는 것은 아니다. 마치 열쇠와 자물쇠처럼 바이러스와 세포가 딱 들어맞아야만 바이러스도 증식할 수 있다. 예를 들어 주로 장에 감염돼 설사를 일으키는 바이러스는 호흡기세포에서는 증식하지 못하는 식이다. 메르스바이러스도 마찬가지다. 주로 낙타의 호흡기 세포에 감염되다 중동에서 사람에게 감염되기 시작한 이후 한국에서는 사람간 폭발적인 감염력을 보여줬다. 이 때문에 바이러스의 변이 여부가 큰 주목을 받아왔지만, 방역당국의 공식 입장은 종전까지 변이가 없다는 것이었다. 논문에 따르면 이번 메르스 바이러스 변이 연구에는 1번째, 2번째, 9번째, 10번째, 12번째, 13번째, 15번째 환자의 검체가 사용됐다. 또 인체에서 검출된 바이러스를 동물세포에 증식시켜 변이 여부를 관찰하는 연구도 이뤄졌다. 이 결과 중동에서 유행한 메르스 바이러스와 비교할 때 전체 당단백질의 8개 부분에서 염기의 변이가 있었으며, 이중 4개에서는 아미노산도 변이가 관찰됐다. 또한 동물세포에서 증식시킨 바이러스에서도 변이가 확인됐다. 연구팀은 논문에서 이번 연구에서 밝혀진 유전자 변이가 지금까지 보고되지 않았던 것으로, 2015년 당시 국내에 메르스바이러스가 유행하는 동안 유전적 변이가 많았을 가능성을 보여주는 결과라고 평가했다. 그러나 연구팀은 이런 변이가 결과적으로 메르스의 감염 확산에 어떤 영향을 미쳤는지는 결론 내리기 힘들다는 의견을 내놨다. 논문의 제1저자인 김대원 전문연구원은 “지금까지 분리됐던 메르스바이러스와 다른 변이가 있는 것은 확실하지만, 이 변이가 어떤 양상으로 나타났는지에 대한 근거는 전혀 없다”면서 “조금 더 복잡하고 정교한 분석을 통해 이 변이의 영향을 규명해야 한다”고 설명했다. 전문가들은 메르스바이러스의 변이가 확인된 만큼 감염력과 치사력에 어떤 영향을 미쳤는지를 규명하기 위해 연구 대상 환자 수를 늘리고 최신 연구기법을 동원해 추가 연구를 서둘러야 한다는 입장이다. 백순영 가톨릭의대 미생물학교실 교수는 “스파이크 단백질의 변이가 있었던 것을 확인한 것은 매우 중요한 연구결과”라며 “유전자 변이 연구는 중동에서 전염력이 약했던 메르스 바이러스가 유독 한국에서 전파력이 강했던 이유를 설명하는 핵심인 만큼 국가적인 연구역량을 모아야 한다”고 주문했다. 김성순 질병관리본부 호흡기바이러스과장은 “추가적으로 14번째 환자 등 슈퍼 전파자 5명을 포함한 국내 메르스 환자 32명에게서 바이러스 41개주를 분리해 풀 시퀀싱을 진행하고 있다”면서 “당단백질 8개의 분석 결과만으로 일반화시키기는 곤란한 만큼 유전자의 변이와 질병 양상의 관계를 파악하려면 더욱 심층적인 연구가 필요하다”고 말했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

대구 도심을 가로질러 흐르는 신천과 금호강에 멸종위기 야생동물 1급이자 천연기념물 제330호인 수달 14마리가 서식하는 것으로 확인됐다. 대구시는 대구·경북 야생동물연합에 의뢰해 지난해 2월부터 12월까지 11개월 동안 ‘신천과 금호강 서식 수달 생태환경조사 연구용역’을 실시한 결과 이같이 조사됐다고 7일 밝혔다. 조사는 신천과 금호강, 팔거천 등 3개 권역에서 발자국 확인, 배설물 유전자 검사, 비디오 촬영 등의 방법으로 했다. 조사 결과 수달의 서식과 먹이활동이 가장 적합한 곳은 신천과 금호강이 만나는 침산교 부근과 상동교에서 가창댐 사이 구간으로 나타났다. 특히 가창댐과 가창 저수지가 만나는 길이 200m 정도의 구간에서는 물고기를 잡아먹은 흔적 90여개가 발견되는 등 서식 상태가 매우 양호했다. 하지만 금호강 노곡 하중도 주변, 팔거천 일원에서는 수달 배설물 흔적이 거의 나타나지 않았다. 이곳에는 시민 왕래가 많고 버드나무 숲 벌목 등으로 서식지 일부가 훼손돼 수달이 이동 통로로만 이용하는 것으로 추정됐다. 대구시 등은 수달 서식을 위협하는 요인으로 낚시인과 시민 출입 증가, 로드킬, 은신처·휴식공간 감소 등을 꼽았다. 이에 따라 시는 수달 보호를 위해 서식지 시민 출입 및 낚시행위 자제 입간판 설치, 로드킬 예방을 위한 안전울타리 설치, 수변식물 심기 등을 해야 한다고 했다. 대구시 관계자는 “수달 수명이 평균 4~5년이기 때문에 1~2년 단위로 서식환경을 모니터링할 필요가 있다”면서 “수달 서식지 주변에 순찰과 모니터링을 강화하겠다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

미국 연구진이 과학기술계에서 가장 ‘핫’한 기술인 유전자 가위기술로 유전자 질환을 치료하는 데 성공했다. 특히 세포실험이나 배아상태의 동물이 아닌 완전히 자란 성체에서 발병한 유전질환을 치료한 것은 처음이어서 더욱 주목받고 있다. 미국 텍사스 사우스웨스턴 의대 에릭 올슨 교수팀은 3세대 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’(CRISPR-Cas9)를 이용해 근육이 퇴화되는 ‘뒤셴 근이영양증’(Dmd)에 걸린 쥐를 치료하는 데 성공했다. 이번 연구성과는 ‘사이언스’ 1일자에 실렸다. 환자의 유전자에서 돌연변이를 찾아내 정상 유전자로 바꾸는 유전자 가위기술은 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’와 ‘네이처’가 ‘2015년 10대 연구성과’와 ‘2016년 기대되는 과학기술’로 연속 선정됐다. 뒤셴 근이영양증은 X염색체에 존재하는 유전자 결함으로 생기는 유전성 질환으로 주로 남자 아이 3500명당 1명꼴로 발생한다. 팔, 다리, 골반, 엉덩이 등 근육계에서 발생해 걸을 수 없게 되는 등 영구적인 신체장애를 가져오고 환자 대부분이 25세 이전에 사망한다. 특히 현재 의학기술로도 치료할 수 없는 불치병으로 알려져 있다. 연구팀은 급성호흡기 질환을 일으키는 아데노 관련 바이러스에 ‘크리스퍼-캐스9 유전자 가위’를 실어 Dmd에 걸린 생쥐의 다리에 주사하자 캐스9 단백질이 Dmd를 유발시키는 이상 유전자를 잘라내 제거하고 정상 유전자끼리 연결시킨 것을 확인했다. Dmd 환자는 심장과 폐기능을 담당하는 근육도 약해져 호흡 마비로 사망하게 되는데 연구팀은 이번 실험을 통해 팔, 다리 근육뿐만 아니라 심장과 폐 근육도 강화되는 것을 확인했다. 올슨 교수는 “이번 연구는 생쥐를 이용해 얻은 결과이기는 하지만 사람의 유전 질환 치료도 가능하다는 것을 보여준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

같은 유전자를 지닌 쌍둥이 중 한 사람이 암에 걸리면 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험이 커진다는 것이 대규모 연구를 통해 밝혀졌다. 하지만 이 결과가 쌍둥이 중 한 사람이 암에 걸렸다고 해서 나머지 한 사람도 반드시 암에 걸리는 것은 아니라고 연구를 진행한 미국 하버드대 등이 참여한 국제 공동 연구팀은 논문을 통해 지적했다. 미국 의학협회지(JAMA) 최신호(1월 5일자)에 실린 이 연구논문에 따르면, 실제로 일란성 쌍둥이 중 한 사람이 암으로 진단됐을 때 나머지 한 사람이 암에 걸릴 위험은 조사 대상 그룹 전체 평균 확률보다 14%p 높았다. 일란성 쌍둥이는 한 개의 수정란이 분열 과정에서 두 개로 갈라져 생겨난 쌍둥이로 같은 유전자를 가진다. 반면 두 개의 난자가 각각 두 개의 정자와 수정해 태어난 이란성 쌍둥이의 경우 이중 한 사람이 암으로 진단됐을 때 나머지 한 사람마저 암에 걸릴 위험은 조사 대상 전체 평균보다 5%p 높았다. 이는 유전적 유사성이 비슷한 일반적인 친형제와 같은 수준이다. 이 연구에서 연구팀은 덴마크와 핀란드, 스웨덴, 노르웨이 출신 쌍둥이 약 20만 명(일란성 쌍둥이 약 8만 명)을 대상으로 1943년부터 2010년까지 32년간에 걸친 대규모 자료를 분석했다. 이는 이들 국가는 모두 상세한 건강기록 데이터베이스를 보유하고 있기 때문. 그 결과, 모든 조사 대상자 중 암이 발병할 확률은 32%인 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 계산하면 일란성 쌍둥이 중 한 사람이 암 진단을 받은 경우 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험은 46%인 것으로 나타났다. 이란성 쌍둥이의 경우, 한 사람이 암 진단을 받았을 때 나머지 한 사람도 암에 걸릴 위험은 37%로 상대적으로 더 낮았다. 한편 쌍둥이 두 사람 모두 동일한 암이 발병할 확률은 일란성 쌍둥이 38%, 이란성 쌍둥이 26%였다. 쌍둥이 중 같은 암에 걸릴 확률이 높았던 질병으로는 흑색종 피부암(58%)과 전립선암(57%), 비흑색종 피부암(43%), 난소암(39%), 신장암(38%), 유방암(31%), 자궁암(27%) 등 순이었다. 이번 연구는 장기간에 걸쳐 대규모로 진행한 것이므로 연구자들에게 여러 암에 관한 중요한 유전적 영향을 제공할 것이라고 연구 공동저자인 야코브 헬름보그 덴마크남부대 교수는 말했다. 또한 이번 연구결과는 매년 세계에서 800만 명에 달하는 사람을 사망에 이르게 하는 각종 암의 유전적 위험을 환자와 의료진이 이해하도록 도움이 될 것이라고 연구팀은 설명했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

희망찬 2016년 ‘붉은 원숭이의 해’ 새 아침이 밝았다. 새해가 시작되면 다양한 분야에서 올해 기대되는 일들에 대해 예측을 쏟아 내곤 한다. 과학계에서도 여러 가지 예측이 나오고 있지만 ‘음’(陰)과 ‘양’(陽)처럼 주목되는 연구가 있으면 차츰 역사의 뒤안길로 사라지는 연구도 있기 마련이다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 지난해까지 주목받았던 중요한 연구와 이슈들이 2016년에는 어떻게 바뀔 것인가를 예측해 ‘2016년 뜨는 연구, 지는 연구’(What´s hot? What´s not?)를 선정, 발표했다. 이번 예측에 따르면 올해는 재활용 가능한 로켓, 유전자 편집 기술, 토카막 기술을 대체한 새로운 핵융합 기술 개발, 페로브스카이트 태양전지 기술의 발달 등에 주목해야 할 것 같다. ●소형위성 활용 생활기상 정보 제공 증가 사이언스는 가장 먼저 정부의 기상 데이터 수집은 줄어들고, 상업적 활용을 위한 기상 데이터 수집이 늘어날 것이라고 예측했다. 미국해양대기관리청(NOAA) 같은 정부기관은 자체 보유한 인공위성으로 날씨 예측을 위한 대규모 데이터를 얻는 데 주력하고 있지만, 이런 대규모 데이터로는 소비자들이 필요로 하는 지역별 생활기상정보를 제공하기에 충분하지 않다. 이 때문에 앞으로는 소형 위성을 이용해 지역별 온도와 압력, 습도 등 좀 더 자세한 대기정보를 확보해 산업기상이나 생활기상을 제공하는 사례가 늘어날 것이라는 설명이다. 이런 민간 분야의 연구 참여는 우주개발 분야에서 특히 눈에 띌 것으로 보인다. 지금까지는 위성이나 우주탐사선을 띄우기 위해 국가 차원에서 대규모 예산을 투입해 로켓을 개발하는 것이 일반적이었다. 문제는 이렇게 개발된 로켓들 전부가 일회용이었다는 점이다. 앞으로는 민간 중심의 재활용 가능한 로켓 개발로 우주개발의 무게중심이 옮겨갈 것이라는 예측이다. 지난달 22일 테슬라의 창업자 일론 머스크가 이끄는 민간 우주기업 ‘스페이스X’가 우주로켓 ‘팰컨9’을 발사한 뒤 1단 추진 로켓을 다시 지상에 착륙시키는 데 성공한 것이 대표적인 사례다. 스페이스X의 설명에 따르면 한 번 발사하고 끝나는 기존 로켓으로는 발사비용이 회당 6000만 달러(약 705억원)에 달했지만 재활용 로켓을 쓰면 10분의1 수준인 600만 달러까지 줄일 수 있게 된다. 이에 앞서 아마존 창업자인 제프 베저스가 세운 우주기업 ‘블루오리진’도 지난해 11월 로켓 ‘뉴셰퍼드’를 발사해 100㎞ 상공까지 올라갔다가 발사지점으로 되돌아오도록 하는 데 성공했다. 블루오리진은 이 기술을 바탕으로 일반 승객을 태우고 대기권에서 우주를 관광하는 우주선을 개발하고 있다. ●한국 개발 핵융합 기술 ‘흔들’ 에너지 분야에서도 기존의 기술과는 다른 대안 기술들이 주목받을 것으로 예상된다. 수소 원자끼리 결합하면서 발생하는 열로 에너지를 만드는 핵융합 발전은 바닷물에 풍부한 중수소와 삼중수소를 연료로 하고 온실가스가 배출될 염려가 없어 ‘꿈의 에너지’로 기대를 모으고 있다. 실제로 한국을 포함해 미국, 중국, 유럽연합(EU), 일본, 러시아, 인도 등 7개국이 프랑스 남부 카다라슈에 국제핵융합실험로(ITER)를 건설하고 있다. ITER은 물론 우리나라의 국가핵융합연구소에서 운용하고 있는 한국형 핵융합 연구장치인 ‘KSTAR’도 초전도자석에서 나오는 강력한 자기장으로 1억 5000만도까지 올라가는 플라스마를 가두기 위해 토카막이라는 장치를 사용한다. 플라스마 저장장치로는 토카막 외에 스텔러레이터라는 것이 있다. 사이언스는 현재 많이 연구되는 토카막 장치는 지나치게 사용이 불편하고 비싸기 때문에 상용화되더라도 비용이 만만치 않을 것이라고 지적하고 있다. 이 때문에 대안적 핵융합 기술을 개발하고 있는 스타트업 기업들은 스텔러레이터와 원형 토카막을 융합한 형태의 플라스마 유지장치를 개발하고 있으며, 대표적인 것이 ‘트위스티 베델슈타인 7-X’ 기술로 상용화 가능성이 토카막 기술보다 더 높다고 소개했다. ●인도, 세계 최대 온실가스 배출국 될 것 태양전지 개발 기술도 현재 염료감응형에서 페로브스카이트 형태로 연구의 무게중심이 옮겨갈 것으로 예상된다. 염료감응형 태양전지는 유무기 염료와 나노 기술을 이용해 염료에 태양빛이 닿으면 전기를 생산하는 방식이다. 그렇지만 염료감응형 태양전지는 기존의 태양전지 기술과 비교했을 때도 제작은 쉽지만 에너지 효율이 떨어진다는 단점이 있었다. 입방체의 결정구조를 가지는 페로브스카이트는 부도체와 반도체, 초전도 현상까지 보이는 금속산화물로 이 물질을 이용해 태양전지를 만들 경우 제작비용은 염료감응형 전지와 비슷하지만 에너지 효율은 훨씬 높기 때문에 2016년에 주목되는 기술로 꼽혔다. 이 밖에도 2016년에는 인도가 중국을 넘어 온실가스 최대 배출국이 될 것이라는 예측과 함께 남미 지역을 중심으로 확산되고 있는 ‘지카 바이러스’의 확산 속도가 지나치게 빨라 다른 대륙으로 옮겨갈 가능성에 대한 경계심을 늦추지 말아야 한다는 지적도 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지리산에 방사된 반달가슴곰의 ‘손주 세대’가 처음 발견됐다. 3일 환경부와 국립공원관리공단에 따르면 지난해 9월 지리산국립공원에서 포획한 반달곰 1마리의 유전자를 분석한 결과 기존에 파악되지 않은 개체로 확인됐다. 새로 확인된 곰은 체중 60㎏인 3년생 수컷으로 추정된다. 유전자 분석을 통해 아빠 곰은 2005년 방사된 러시아산(RM-19)으로 확인됐다. 그러나 엄마 곰은 기존 반달곰의 유전자 데이터베이스(DB)에 일치하는 유전자가 없었다. 공단이 방사한 곰이 아니라는 것이다. 또 야생 곰이나 외부 유입 곰일 가능성도 낮다. 때문에 공단은 지리산에 방사된 곰들이 야생에서 낳은 ‘자연출산 1세대’일 것으로 추정하고 있다. 지난 2004년 첫 방사된 곰들이 2009년 새끼를 출산했는데 이때 태어난 암컷이 낳은 ‘손주 세대’일 가능성이 높다는 것이다. 곰은 통상 태어나 5년 정도면 출산이 가능하다. 공단은 밀렵과 서식지 단절 및 파괴 등으로 개체 수가 급감한 반달가슴곰 복원을 위해 2004년부터 러시아와 북한에서 반달곰을 도입해 지리산에 방사했다. 이후 개체 수가 늘고 야생성이 높아지면서 추적과 직접 포획에 어려움을 겪었다. 2013년부터 반달곰의 모근과 배설물 등에서 DNA를 추출해 유전자 분석을 통한 식별법을 도입했다. 지리산에서 살았거나 현재 서식하는 반달곰 총 52마리의 유전자를 분석한 ‘가계도’를 제작해 활용하고 있다. 이 과정에서 7마리는 발신기가 부착되지 않은 개체로 유전자 분석을 통해 부모세대가 확인됐다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr