올해 노벨상 화학상 수상자로 캐롤린 R. 베르토지(미국), 모르텐 멜달(덴마크), K.배리 샤플리스(미국)가 선정됐다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 5일(현지시간) ‘생체직교 클릭 화학’(click bioorthogonal chemistry) 분야에서의 공로를 인정, 노벨 화학상을 수여하기로 했다고 밝혔다. 노벨위원회는 이날 화학상에 이어 6일 문학상, 7일 평화상, 10일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 앞서 3일에는 생리·의학상 수상자로 진화유전학자 스반테 페보(스웨덴)가, 4일에는 물리학상 수상자로 알랭 아스페(프랑스), 존 F. 클라우저(미국), 안톤 차일링거(오스트리아) 등 3명이 각각 선정된 바 있다.

2022년 노벨생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 연구한 스웨덴 출신 독일인 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨생리·의학상 수상자를 발표하면서 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인류가 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상 업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해 인류 기원 연구의 새로운 장을 열었다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 또 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리·의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년 만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리·의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자식이기는 하지만 7번째 부자 노벨상 수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다.

2022년 노벨 생리·의학상은 멸종한 인류의 유전체를 발견한 스웨덴 출신 독일인 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 진화유전학자인 스반테 페보(67) 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 박사를 선정했다고 발표했다. 노벨위원회는 “페보 박사는 멸종된 인류의 게놈과 인간 진화에 관한 연구를 통해 현생 인류의 면역체계가 감염에 어떻게 반응하고 인간다움을 만드는 것이 무엇인지를 밝혀내 인류의 과학과 의학 발전에 크게 기여했다”고 수상업적을 평가했다. 페보 박사는 네안데르탈인의 뼈를 구해 유전자 분석을 해 아시아와 유럽인들의 유전자 중 5%가 네안데르탈인으로부터 왔다는 연구는 물론 네안데르탈인과 또 다른 사라진 인류 데니소바 사이에서 태어난 화석까지 발견해냈다. 페보 박사의 연구 덕분에 피부 유전자, 크론병, 당뇨병 같은 몇몇 질병 유전자들이 사라진 인류인 네안데르탈인이나 데니소바인에게서 물려받았다는 것을 이해할 수 있게 됐다. 페보 박사는 코로나19 유행이 시작된 이후 코로나 바이러스에 대항하는 유전자가 네안데르탈인에게서 왔다는 연구결과를 미국국립과학원에서 발행하는 ‘PNAS’에 발표해 주목받기도 했다. 경희대 의학전문대학원 생화학분자생물학교실 김성수 교수는 “그동안 고인류학은 현장에서 몇 안되는 유골을 발굴해 형태학적 분석으로 온갖 추측을 하는 학문으로 인식됐는데 페보 박사는 DNA 분석이라는 과학적 증거를 토대로 인간의 본질과 인류 기원을 연구하는 DNA인류학이라는 새로운 학문분야를 새로 만들었다”라고 “이 분야는 실용성도 떨어져 새로운 의학기술을 개발하는 데 직접적 도움을 주지 못하기 때문에 노벨과학상 받기는 쉽지 않았는데 이번 수상은 놀랍다”고 말했다. 최근 노벨과학상 수상자는 2~3명이 공동 수상하는 추세를 보이고 있는데 페보 박사는 이번에 단독 수상했다. 2016년 세포의 자가포식 기능을 밝혀내 노벨생리의학상을 단독 수상한 일본 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 교수 이후 6년만이다. 페보 박사의 아버지는 스웨덴 생화학자 수네 베리스트룀(1916~2004)으로 1982년 노벨생리의학상을 공동 수상했다. 페보 박사는 베리스트룀의 혼외자이기는 하지만 7번째 부자 노벨수상자로 이름을 올리게 됐다. 페보 박사가 쓴 ‘잃어버린 게놈을 찾아서’는 2014년 ‘아마존 올해의 책’으로 선정됐고 국내에서도 과학분야 베스트셀러였다. 상금은 1000만 스웨덴크로나(13억 70만원)다.

예로부터 성장기 아이들이 우유를 마시면 키가 큰다는 믿음이 있었다. 우유는 키를 크게 하는 인슐린 유사 성장인자1(IGF-1)을 증가시키기 때문이다. 하지만 IGF-1은 몸속에서 분해될 뿐 아니라 우유로 보충되는 양은 성장에 거의 영향을 미치지 않을 정도로 미미하다는 사실이 밝혀졌다. 그럼에도 우유와 키의 상관관계에 대한 믿음은 아이들 키가 많이 자라는 시기에 우유를 많이 마신다는 우연의 일치와 맞물려 지속됐다. 현재는 일상에서 당연하게 마시는 우유가 오래전엔 금기시됐었고, 우유를 마시는 것이 자연법칙을 거스르는 것이었음을 아는 이 또한 많지 않다.음식에 대한 글을 써 온 미국 베스트셀러 작가 마크 쿨란스키의 저서 ‘우유의 역사’는 이처럼 인류의 운명을 바꿔 온 우유와 유제품의 1만여년에 걸친 여정과 속설을 한 권에 담아냈다. 우유는 단순한 식음료가 아니다. 은하를 뜻하는 영어 ‘갤럭시’(galaxy)는 젖·우유를 뜻하는 그리스어 ‘갈라’(gala)에서 파생됐고 ‘은하수’를 뜻하는 ‘우유길’(milky way)이라는 별칭이 있다. 서아프리카 풀라니족은 세상이 거대한 우유 한 방울로 시작됐다고 믿고, 노르웨이 전설에 따르면 암소에서 흘러나온 네 개의 젖 줄기가 네 개의 강을 이뤄 이제 막 태어난 세상에 양분을 공급했다. 저자는 인류가 1만년 전 가축을 기르기 시작하면서 수유 중인 동물의 젖을 아기에게 물려 유모처럼 활용했을 가능성을 제시한다. 처음에는 양젖으로 시작해 염소나 낙타, 소 등으로 다변화됐다. 젖소는 산유량이 가장 많은 동물이다. 우유는 끊임없는 논란의 대상이었다. 인간이 이유기가 지나서도 젖을 먹는 것은 자연법칙을 무시한 것이었다. 대부분의 포유동물 새끼는 먹이를 소화할 준비가 되면 유전자가 개입해 우유 소화 능력을 차단하기 때문이다. 인간도 다른 동물처럼 ‘유당불내증’이 있었으나 낙농을 하게 된 중동, 북아프리카, 인도, 유럽인들을 중심으로 특정 유전자가 결핍되는 돌연변이가 생겨 성인이 돼서도 우유를 마실 수 있게 됐다.고대 로마인들은 우유를 많이 먹는 것을 미개하다고 생각했지만, 초기 교회에서는 우유가 그리스도의 피를 상징하는 것으로 여겨져 신성시됐다. 하지만 중세 유럽에서는 동물의 젖을 먹고 자란 아기는 사람 젖을 먹은 아이보다 지적 능력이 떨어진다는 믿음이 있었다. 위생 관념이 부족했던 근대에는 수많은 사람이 우유를 마시고 목숨을 잃기도 했다. 위생 상태가 좋지 않은 사육장에서 키워진 소에게서 생산된 우유는 ‘하얀 독약’이라는 오명을 얻었다. 1850년대 미국 뉴욕에서는 소에게 근처 양조장에서 나오는 맥주 찌꺼기가 섞인 구정물을 먹여 한 해 수천 명 이상의 아이들이 사망한 ‘구정물 우유 스캔들’이 일어났다. 광우병도 우유와 연관이 있다. 소가 초식동물이어서 고기를 소화하지 못한다는 사실을 알면서도 우유 생산을 늘리기 위해 소먹이에 값싼 고기와 뼛가루를 섞을 수 있지 않겠느냐는 발상에서 비롯됐기 때문이다.저자는 문화유전학적 관점에서 미식의 전통이 강한 중국 음식에 유제품이 드물다는 점에 주목한다. 중국인들이 우유를 마시고 소화를 잘 시키지 못한 유당불내증이 심했음을 보여 주지만, 미국·인도 다음으로 세 번째로 큰 우유 생산국이 된 현재 중국 인구의 40%가 우유를 마신다는 점을 들어 인간이 환경에 맞게 진화했다고 단언한다. 우유를 더 안전하고 맛있게 즐기기 위한 인간의 노력은 냉장고의 발명이나 파스퇴르의 저온 살균 공법 등 눈부신 기술 발전으로 돌아왔다. 이처럼 신화와 혁신의 기록으로 가득한 ‘인류의 젖줄’ 우유는 치즈, 버터, 요구르트, 아이스크림 등으로 변모해 다양한 존재감을 과시한다. 저자는 “역사는 우유에 관한 논쟁이 문명 발전에 따라 줄어드는 게 아니라 늘어난다는 사실을 보여 준다”고 말한다. 전 세계 낙농가와 유제품 전문가, 유목민들을 직접 인터뷰하며 주류 역사에서는 잘 다루지 않던 우유의 존재감을 일깨워 준 저자의 열정이 신선하다.우유의 역사 마크 쿨란스키 지음/김정희 옮김 와이즈맵/472쪽/1만 9000원

초파리는 좁쌀만큼 작은 곤충이지만, 20세기부터 과학 발전에 지대한 공헌을 했다. 처음에는 키우기 쉽고 세대가 짧은 특징 때문에 유전학 연구에 사용되다가 작은 곤충을 분석하는 기술이 크게 발전하면서 초파리는 이제 여러 분야에서 연구에 없어서는 안 될 실험 동물로 자리 잡았다.  가장 대표적인 분야는 뇌와 신경에 대한 연구다. 초파리의 뇌는 인간의 뇌보다 훨씬 단순하지만, 20만 개에 달하는 세포와 신경 회로를 지니고 있어 과학자들이 연구하기에 적합한 복잡도를 지니고 있다. 작지만 여러가지 복잡한 행동이 가능해 뇌와 신경 회로의 기능을 연구하기에 안성맞춤이다.  미국 라이스 대학의 과학자들은 초파리의 뇌를 원격으로 조종해서 날개를 움직이는 연구를 진행했다. 초파리보다 훨씬 작은 초파리의 뇌를 조종하기 위해 연구팀은 두 가지 기술을 사용했다.  우선 연구팀은 열에 민감한 이온 채널이 있는 신경세포를 지닌 유전자 조작 초파리를 만들었다. 그리고 날개를 움직이는 특정 신경 회로에 산화철 나노입자를 주입했다. 이 나노입자는 자기장과 반응해서 열을 낸다. 따라서 외부에서 자기장을 걸면 나노입자가 열을 방출하면서 특정 신경 세포의 이온 채널을 열어 신경 회로를 활성화한다. 이 연구에서 목표는 날개를 움직이는 신경 회로였다. (사진 참조)  연구팀은 이 방법으로 1초 이내에 원격으로 초파리의 날개를 움직이게 만들었다. 물론 연구팀의 진짜 목표는 초파리 날개를 원격으로 조종하는 것이 아니다. 연구팀의 궁극적인 목적은 사람에서 비침습적 방법으로 신경을 조종하는것이다. 예를 들어 시신경이 손상된 환자에서 뇌에 전극을 넣지 않고 외부에서 자기장을 통해 시각 피질을 자극해 시력의 일부를 회복하는 것이다. 마비된 신경이나 근육을 자극하는 일도 시도할 수 있다.  물론 현재는 기초 연구 단계이고 사람에서 적용하기 위해서는 앞으로 많은 연구가 필요하다. 초파리를 이용한 생물학 연구가 인류에게 희망이 될 수 있을지 앞으로 후속 연구가 주목된다.

미국 50개 州 중 두 번째“한복은 한국인 전통의상” 명시미국 서부 애리조나주(州)는 매년 10월 21일을 ‘한복의 날’로 기념키로 했다고 재미차세대협의회(AAYC·대표 브라이언 전)가 25일(현지시간) 밝혔다. 애리조나는 미국 50개 주 중에서 뉴저지에 이어 한복의 날을 선포한 두 번째 주다. 더글러스 듀시 애리조나 주지사가 서명한 선언문에는 한복이 2000년 넘게 계속된 한국의 전통 문화, 사회, 역사의 일부분이라는 점이 명시됐다. 또한 한복을 “한국인의 전통의상”이라고 규정했다. 이어 듀시 주지사는 한복의 날인 10월 21일이 1996년 한국에서 처음 시작됐다는 사실을 언급한 뒤 애리조나주도 이날을 한복의 날로 선포하겠다고 선언했다. 애리조나주가 한복의 날을 기념하기로 한 것은 지난해부터 한복의 날 제정 운동을 시작한 AAYC와 애리조나주 한인 사회의 협력 덕분이다. AAYC는 지난해부터 미국 동부를 중심으로 한복의 날 제정 운동을 시작했고, 구글에 항의해 ‘김치의 기원’을 중국에서 한국으로 변경한 단체다. 애리조나주 내 세 번째로 큰 대도시인 메사시는 지난 5월 주 정부에 앞서 한복의 날을 시 차원에서 기념키로 했다. 메사시에서 한복의 날이 제정되자 AAYC와 애리조나주 한인사회는 주 정부 차원에서도 한복을 기념토록 하자고 목표를 세웠다. 이후 AAYC와 애리조나주 한인사회는 힘을 합쳐 주 정부를 설득했고, 결국 듀시 주지사가 선언문에 서명을 했다. 미드웨스턴대 생화학 분자유전학 교수인 배수형 애리조나 한인회장은 “교육자로서 AAYC 청소년들이 한국문화 지키기에 앞장서는 모습을 보고 돕기로 했다”며 “더 많은 2세가 우리 문화의 소중함을 알고 지켜나가길 바란다”고 말했다.

현대 유전학의 아버지 그레고어 멘델(1822-1884) 탄생 200주년 기념 우표가 나온다. 과학기술정보통신부 우정사업본부가 20일 발행하는 기념우표는 1종으로 멘델 법칙을 의미하는 유전자 기호 R(r), Y(y)를 배경으로 사제복을 입은 멘델 모습으로 꾸몄다. 멘델은 오스트리아 제국의 하이젠도르프라는 작은 마을에서 가난한 소작농의 아들로 태어났다. 부모의 형질이 자손에게 독립의 법칙, 분리의 법칙에 따라 전해진다는 사실을 밝혀냈다. ‘멘델의 유전 법칙’으로 알려진 이 발견으로 그는 현대 유전학의 아버지로 불리고 있다. 아우구스티노 수도회 소속 수도사제이기도 했던 멘델은 유전의 원리를 이해하기 위해 크기와 색깔, 모양이 다양한 완두콩을 심어 8년 동안 1만 3000여 종에 달하는 잡종을 만들어 연구해 1865년 ‘식물 잡종에 관한 연구’라는 논문을 발표했다. 멘델은 자신의 연구 결과를 통계적, 수학적 방법으로 분석해 유전학 법칙을 만들었다는 점이 기존 유전학 연구와 차이를 보였다. 논문 발표 당시는 멘델 본업이 수도사였고 학력도 대학 중퇴라는 이유로 무시당했다. 생물학계에서는 알려지지 못했지만 기상학과 원예학 분야에서는 유명했다. 수도원을 휩쓴 강한 회오리 바람에 대한 기록을 남기고 자신의 유전학 연구를 바탕으로 사과, 배 품종 대회에서 우승을 차지하기도 했다. 그러나 멘델의 사후 16년 뒤, 논문 발표 35년 만인 1900년에 네덜란드의 휴고 드 프리스, 독일의 칼 코렌스, 오스트리아의 에리히 폰 체르마크라는 세 명의 과학자가 각자 연구를 통해 똑같은 결과를 얻었다. 과거 유사한 연구를 찾던 중 멘델의 논문이 발견되면서 과학계는 1900년을 멘델의 법칙 재발견의 해로 여기고 멘델을 현대 유전학의 시작으로 보고 있다. 이번에 발행되는 멘델 탄생 기념우표는 64만 5000장으로 20일부터 가까운 우체국을 방문하거나 인터넷 우체국(www.epost.go.kr)에서 신청하면 구매할 수 있다.

‘의학계의 음유시인’이라고 불렸던 신경의학자 올리버 색스(1933~2015)는 ‘뮤지코필리아’라는 책에서 음악이 인간의 뇌 신경에 미치는 영향과 음악과 관련된 환자들의 사례를 생생하게 보여줬다. 색스는 음악을 듣는 것은 청각적이고 정서적인 일 뿐만 아니라 운동 근육과 관련된 일이며, 뇌 기능의 거의 모든 측면에 영향을 미친다고 강조했다. 실제로 많은 사람들이 스트레스를 받거나 힘든 일을 맞닥뜨렸을 때 자기도 모르게 음악을 찾곤 한다. 1960년 미국 매사추세츠 케임브리지 지역의 치과의사들은 “치과 관련 수술을 할 때 음악을 들려주면 환자들의 고통이 줄어든다”는 연구결과를 사이언스에 발표하기도 했다. 이들 연구에 따르면 일부 환자들은 웃음가스라고 불리는 아산화질소나 국소마취가 없이 음악만으로도 비슷한 효과를 얻은 것으로 확인됐다. 그런데 이번에는 동물 실험을 통해 음악 이외의 백색소음이나 ASMR을 비롯한 의미 없는 작은 소리도 통증을 억제해준다는 사실이 밝혀졌다. 중국 중화과학기술대 1차부속병원, 안후이 중의과대 양의·중의통합의학부, 안후이 의대 1차부속병원, 미국 국립보건원(NIH) 부설 국립보완통합보건센터(NCCIH) 공동 연구팀은 음악 이외의 ‘소리’도 감각 마비 효과를 가져와 통증을 억제시켜준다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 7월 8일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐에게 염증과 통증을 유발하는 용액을 주입한 뒤 45㏈(데시벨)의 조용한 우리에 넣었다. 45㏈은 도서관이나 조용한 사무실에서 발생하는 소음 수준에 해당한다. 그 다음 하루 20분 동안 50~60㏈의 크기로 바흐의 교향곡, 불협화음, 백색소음을 각각 들려주면서 통증을 어떻게 느끼는지 관찰했다. 그 결과, 클래식 음악이든 불협화음, 백색소음이든 상관없이 50㏈ 정도의 소리가 들리는 환경에서 통증이 줄어드는 것을 확인했다. 소리를 들을 때 생쥐가 느끼는 통증은 아무런 소리를 듣지 않을 때보다 3분의1 수준으로 떨어지는 것으로 조사됐다. 그렇지만 60㏈이 넘어서면 통증 저감에 도움이 되지 않고, 소리가 커질수록 통증에 더 민감해졌다.연구팀은 적색형광염료를 이용해 소리를 들을 때 생쥐의 뇌가 어떻게 반응하는지를 관찰했다. 그 결과, 소리를 듣지 않을 때는 시상에 신경신호가 집중되지만 음악을 비롯해 여러 조용한 소리를 들을 때는 신경신호가 차단됐다. 시상은 감각신호가 집중되고 운동신호가 출력되는 입출력 중추이다. 실제로 빛을 이용해 특정 신경계를 조절하는 광유전학 기술을 이용해 청각피질과 시상간 연결을 인위적으로 차단하면 생쥐가 통증을 덜 느끼는 것으로 확인됐다. 연구팀은 클래식 같은 음악은 물론 백색소음, 잡음까지도 조용하게 들려주면 청각피질과 시상 사이에 연결돼 있는 신경신호 전달을 둔화시켜 스트레스나 통증을 덜 느끼게 해주는 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 원원 뤼 미국 NIH 수석연구원(감각생물학·통증학)은 “이번 연구에서는 ‘음악’이라는 균형있는 음향 자극 뿐만 아니라 단순한 ‘소리’라는 자극도 통증의 강도와 지속성에 영향을 미칠 수 있음을 보여준 것”이라고 설명했다. 뤼 박사는 “추가 연구를 통해 인간에게도 마찬가지 영향을 미칠 수 있는지를 파악해 현재 통증 치료를 위해 쓰이는 마약성 진통제를 줄이는 새로운 형태의 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

어릴 적 여름이면 등굣길에 다채로운 나팔꽃을 만날 수 있었다. 남색, 보라색, 분홍색, 빨간색. 덩굴은 매일 생장하고 꽃은 늘어 갔다. 어른이 돼 식물을 그림으로 기록하고 나팔꽃을 관찰하면서 도시에서 만나는 나팔꽃이 대부분 화분에 심어진 채 살아간다는 걸 알게 됐다. 어릴 적 봤던 학교 앞 나팔꽃들도 마찬가지였다. 덩굴성인 데다 색도 다양해 분화보다는 화단 식물로 적절할 것 같은 이들이 왜 비좁은 화분째로 골목골목에 놓인 것인지, 나팔꽃 전용 화분이 왜 존재하는 것인지 그 이유를 알게 된 것은 얼마 되지 않는다. 3년 전 한 주간지로부터 나팔꽃에 관한 인터뷰 요청을 받았다. 도쿄올림픽을 앞둔 때였는데, 도쿄올림픽위원회에서 더위 방지 대책으로 경기장에 나팔꽃 화분을 두는 캠페인을 벌였다고 한다. 내게 이에 대해 어떻게 생각하느냐고 물었다.실제로 도쿄올림픽위는 플라워 레인 캠페인이라는 이름으로, 일본의 학생들이 재배한 나팔꽃을 경기장에 배치했다. 이 소식에 세계 사람들은 더위 방지 대책이라는 게 고작 나팔꽃 화분을 두는 것이냐며 비난했다. 나 역시 나팔꽃 화분 몇 개로는 더위 해결이 되지 않을 거란 걸 알고 있다. 한편으론 날씨를 조절할 수 있다는 인간의 오만함이 버겁기도 했다. 사람들이 기대하는 더위 대책이란 늘 그렇듯 에너지를 과도하게 소비하는 것일 게 뻔한 상황에서 내가 할 수 있는 일은 나팔꽃의 효용성을 사실에 근거해 이야기하는 것뿐이었다. 실제로 나팔꽃은 변화에 매우 민감하게 반응하는 식물이다. 1970년대 일본에서는 공해 측정용으로 나팔꽃을 활용했다. 이들이 대기오염물질에 민감하기 때문에 오염물질이 방출되는 곳에 놓아두고 공해도에 따른 생장 속도를 측정하는 방식이었다. 물론 도시 열섬현상을 저감하는 효과도 있다. 건물 외벽, 베란다 등에 나팔꽃, 여주, 수세미와 같은 덩굴식물을 심으면 때에 따라 기온이 5도 이상 낮아진다는 연구 결과가 있다. 도쿄올림픽위는 이러한 근거에 따라 캠페인을 벌였을 것이다. 물론 일본의 나팔꽃 사랑이 유별난 것은 사실이다. 일본에서는 학생들이 여름방학 숙제로 나팔꽃을 씨앗부터 키워 관찰일지를 작성한다고 한다. 일본 사람들이 생애 처음 재배하는 식물이 나팔꽃인 셈이다. 하필 나팔꽃을 실험 대상으로 삼는 것은 이들이 유전학 연구에 활용되는 이유와 같다. 생장 속도가 빠르며 교잡이 잘 생기고 변화도 다양하기 때문이다. 육종학자 우장춘 박사의 기록 전시에서도 나팔꽃과 관련된 것이 많았던 걸로 기억한다. 흔히 네덜란드에 튤립 붐이 있다면 일본에는 나팔꽃 붐이 있다고 이야기한다. 나팔꽃은 일본에서 더이상의 발전이 불가능할 만큼 모든 걸 이뤘기 때문이다. 사실 나팔꽃이 일본의 자생식물은 아니다. 1200여년 전 중국으로부터 도입된 뒤 800여년간은 야생의 원종 모습 그대로 존재한 기록이 있다. 그러나 에도시대(1603~1867) 이후 산업이 발달하고 도시가 급성장하면서 나팔꽃은 유례없는 유행 흐름을 탄다.돈을 벌어들이는 상인이 많아지면서 귀족들이 정원에서 식물을 재배하고 감상하던 문화가 대중에 널리 퍼지게 됐다. 집에 딸린 정원이 없는 도시의 보통 사람들은 정원 대신 화분을 두기 시작한다. 물론 화분에서 재배할 수 있는 식물은 한계가 있다. 많은 토양을 필요로 하지 않고 수고가 적으며 환경에 예민하지 않은 식물. 무엇보다 에도시대에는 다른 나라와의 교류를 금했기 때문에 이미 일본에 있던 식물을 화분에 심어야 했고, 그렇게 선택된 식물이 나팔꽃이었던 것이다. 나팔꽃은 정원이 아닌 화분에서 비로소 발달했다. 첫 화분에는 야생에 있던 원종이 심어졌지만 시간이 흐를수록 점점 다양한 꽃잎 색으로, 다음은 가느다란 꽃잎이나 겹꽃처럼 여러 형태로 육성됐다. 에도시대에 육성된 나팔꽃만 해도 무려 1000종이 넘는 것으로 추정된다. 그러나 19세기에 들어서며 나팔꽃의 인기는 사그라들고, 유행 흔적만 남은 지금의 형태에 이르게 된다. 여전히 세계 곳곳에서는 과거 일본에서 유행한 분화 형태의 나팔꽃이 화훼시장에서 판매된다. 나팔꽃의 역사는 도시에 온 수많은 식물이 겪는 역사이기도 하다. 겨울 화단을 빛나게 해 주는 팬지, 대표 화훼식물인 장미, 네덜란드의 튤립 모두 야생의 모습에서 변형돼 숲에서 들로, 들에서 정원으로, 정원에서 화단과 화분으로 와 갇혔다. 화훼식물들이 겪은 이 역동적인 역사를 떠올리면 나팔꽃의 자유로운 덩굴줄기마저 무척 꼿꼿해 보인다.

1974년 서울에서 일란성 쌍둥이로 태어난 자매는 두 살 무렵 헤어졌다. 한 아이가 시장에서 길을 잃는 바람에 생겨난 일이었다. 부모가 사방팔방 찾아 다녔으나 찾지 못했고, 그 아이는 끝내 미국으로 입양됐다. 보통 일란성 쌍둥이는 아플 때도 함께 아프고, 가슴 아린 일도 서로 나누는 것으로 알려져 있는데 어릴 적 헤어져 완전히 다른 환경에서 자라난 아이들은 과연 얼마나 달라졌을까? 허윤미 국민대 교양대 교수와 낸시 시걸 미국 캘리포니아주립대 심리학부 교수가 이끄는 연구진이 두 자매의 성격이나 개성, 지능지수(IQ) 등을 비교했더니 상당히 달랐고, 무엇보다 서울의 친부모 밑에서 자라난 여성이 미국 양부모에 들볶이면서 자라난 자매보다 IQ 지수가 16이나 높았다고 미국 온라인매체 넥스트샤크가 14일(현지시간) 전했다. 학술지 ‘Personality and Individual Differences’에 실렸다. 입양녀는 쌍둥이 자매가 있는지도 모른 채 자랐는데 한국 정부가 지원한 친부모 찾기 프로그램에 참여하면서 비로소 알게 됐다. DNA 검사 결과, 그녀는 일란성 쌍둥이로 태어났을 뿐만아니라 오빠, 언니가 더 있음을 알게 됐고, 둘은 2020년 마흔여섯 살 나이에 상봉했다. 쌍둥이와 감격적인 해후를 한 뒤 얼마 안 있어 두 사람은 지능은 물론, 성격, 정신건강, 의료 이력 등을 비교하는 일련의 실험에 합의했다. 한국에서 자란 여성은 사랑스럽고 화목한 가정에서 자란 반면, 미국 가정에 입양된 여성은 양부모가 툭하면 싸우다 끝내 이혼하면서 어린 청소년기에 많이 방황했다. 한 가지 닮은 점은 있었다. 의료 이력이었다. 두 사람 모두 열아홉 살 때 난소의 종양을 제거하는 수술을 받은 기록이 있었다. IQ 지수가 16이나 차이가 난 것은 이전에 일란성으로 태어난 뒤 아주 다른 환경에서 자라난 쌍둥이들을 조사한 연구 결과 평균 7정도 차이가 난 것과 현격히 달랐다. 연구진은 “강한 유전적 영향력을 공유한 쌍둥이들이 이렇게 현격하게 인지능력의 차이를 보인다는 점은 놀랍다”고 밝혔다. 둘의 서로 다른 환경이 얼마만큼의 편차를 낳았는지 가늠하긴 어려울 것이다. 그런데도 연구진은 미국에서 자란 여성이 세 차례나 뇌진탕을 일으킨 것이 결정적인 이유일 수 있다고 덧붙였다. 아울러 미국에서 자란 여성이 훨씬 개인주의적인 면모를 보인 반면 한국 여성은 훨씬 집단을 중요시하는 것도 한 원인일 수 있다고 했다. 흥미롭게도 둘의 자존감이나 정신건강 항목들은 일치했다. 쌍둥이 성격이 전반적으로 비슷하다는 것은 성인 시기의 성격 형성에까지 유전자가 영향을 미친다는 문헌 내용들과 일치했다고 연구진은 지적했다. 두 사람 모두 양심 지수가 눈에 띄게 높았는데 나란히 목적 지향적이며 잘 협력하며 성취욕이 높다는 것을 의미했다. 환경이 많이 달랐는데도 두 자매가 감정적으로 닮은 점이 많은 것은 그만큼 유전자가 한 사람의 감정 구성을 좌우한다는 점을 보여준 것이라고 연구진은 주장했다. 연구 표본이 더 늘어나면 유전자와 환경 가운데 어느 요소가 더 성격 형성에 영향을 미치는지 더 정확하게 들여다볼 수 있을 것이다. 허 교수가 이끄는 연구진이 지난해 국제 학술지 ‘쌍둥이 연구와 인간 유전학’에 게재한 연구 결과에 따르면 1981년 1000명당 다섯 쌍의 쌍둥이가 태어났는데 2019년에는 22.5쌍으로 크게 늘었다. 출산 시기가 늦어진 데다 난임 치료 증가가 겹쳐진 결과다. 전 세계 평균은 12쌍이니 곱절 수준이다. 이렇게 늘어난 쌍둥이와 부모들이 연구에 활발히 참여해 더 정확한 연구에 도움이 됐으면 좋겠다.

‘글루텐 과민증’ 질환 위험 과장의사·환자, 제약·식품 산업 종속 환자 숫자·치료율 위주의 평가병원, 위중증 내원 꺼리는 풍조2020년 의사들이 의대 정원 확대에 반대해 파업하자 이에 공감한다는 국민 여론은 38.6%에 그쳤다. 코로나19 팬데믹을 거치며 의료의 중요성을 절감하는 시대지만 곳곳에서 과잉 진료로 인한 시비가 벌어지는 등 의사에 대한 불신은 심화하고 있다. 이는 우리나라만의 일일까.소화기내과 전문의인 셰이머스 오마호니 아일랜드 코크 대학병원 교수는 저서 ‘병든 의료’를 통해 “치료받아야 할 것은 환자가 아니라 현대 의료 자체”라고 말한다. 영국과 아일랜드에서 존경받는 의사인 그는 의학 발전은 20세기에 끝났으며, 현대 서구의 의학은 이제 자기 자신만을 위해 존재한다고 고발한다. 이 책은 ‘요즘 우리가 너무 오래 산다’는 이야기로 시작한다. 20세기 들어 영양과 위생의 개선 덕분에 인간의 평균수명이 늘어났다. 이와 함께 항생제, 백신, 내시경, 이식수술 등 현대 의학의 기틀이 형성됐다. 하지만 발전한 것처럼 보이는 의학은 이제 환자보다는 연구자의 필요와 상업적 이익에 봉사하고 있다고 저자는 말한다. 특히 현대 의학이 병을 만들어 복지 재원을 탕진한다고 지적한다. 대표적인 것이 ‘글루텐 과민증’이다. 글루텐 식이장애로 만성 소화기 질환을 앓는 소수의 환자가 존재하는 것은 분명하지만, 전문가들의 합의로 다수의 사람을 환자로 분류해 제약회사와 글루텐 프리 식품 산업만 번창하게 됐다. 전문가들이 고지혈증·고혈압의 기준에 대해 새로운 합의를 할 때마다 제약회사는 막대한 이익을 보고, 소수의 환자를 예방하고자 절대다수가 평생토록 약을 먹는 상황이 당연하게 여겨지고 있다. 그럼에도 ‘나만큼은 죽음을 피해야겠다’는 생각 때문에 문제는 개선되지 않는다.주로 노인층을 대상으로 한 과잉처방 관행도 겨눴다. 고혈압약이 체액 저류로 발목 부종을 유발하고, 이 때문에 이뇨제를 쓰게 되는데 이뇨제가 다시 칼슘 부족을 초래해 칼슘 제제를 복용한다. 칼슘 제제는 다시 구역질을 일으켜 항구토제 복용으로 이어지게 돼 이러한 연쇄 처방이 심각하다. 노인층에서 급성으로 입원하는 사례의 15%는 약물 부작용 때문인데 환자와 의사들은 약물의 이익을 과대평가하고 위험을 과소평가하는 게 현실이다. 이 밖에 저자는 의학 연구의 동기는 연구비 지원, 학위 취득과 승진, 논문 게재 편수 늘리기로 점철돼 있으며, 대부분이 치료와는 관련 없는 쓸모없는 연구로 판명 난다고 꼬집는다. 현장 의사들이 주로 만나는 환자는 빈곤·장애·사회적 박탈 등에 시달리는 사람들이다. 하지만 의학 연구는 질병의 이유를 신체의 기계적 결함 때문으로 보는 ‘거대 과학’ 담론에 매몰돼 분자생물학이나 유전학 같은 과학 연구가 바로 임상으로 연결되는 것처럼 과장한다고 비판한다. 하지만 환자뿐 아니라 의사들도 피해자가 됐다. 치료받는 환자의 절대 숫자나 치료율만으로 병원의 성과를 가늠하는 정량적 평가 때문에 정작 위중한 환자를 꺼리는 풍조가 병원에 만연하고 있다. 의사들은 이런 경영관리주의 때문에 의욕을 잃고 환자와의 인격적 교류가 어려워져 신뢰를 잃은 불행한 처지가 됐다. ‘‘모든 질병을 박멸하거나 예방하겠다’는 의학적 목표는 당치 않은 짓’이라고 규정한 저자는 치료가 적절한지 고민하는 의사들이 환자들에게 게으르고 능력 없는 의사로 낙인찍히는 현실을 토로한다. 결국 저자는 의사와 환자 모두 의사·병원·제약회사·의료기기 업체가 연합한 ‘의산 복합체’의 노예가 된 상황에서 어떤 의학 치료법이 나오면 먼저 두 가지를 질문하라고 제안한다. 첫째는 ‘누구에게 이익인가’, 둘째는 ‘그것 때문에 삶이 더 행복해질 것인가’이다. 다소 생소한 의학 용어들이 어렵게 느껴지기도 하지만 이 책은 인간의 노화와 죽음은 자연스러운 것이며, 의료는 공공재로 공평하게 배분돼야 할 자원이라는 점을 일깨워 준다. 책을 덮어도 “의사는 아픈 사람, 죽어가는 사람, 취약한 사람을 우선순위에 두어야 한다”는 저자의 말이 여운으로 남는다.

길에서 어떤 사람이 반갑게 인사를 하는데 누군지 기억이 나지 않거나 어제 외웠던 영어단어가 생각나지 않을 때, 우리는 흔히 기억력 탓을 하며 기억력이 좋아지는 방법은 없나 생각하곤 한다. 뇌과학이 빠르게 발전하고 있지만 기억에 대한 메커니즘이 완전히 풀리지 않고 있다. 한국과 미국 과학자들이 뇌 속에 기억이 저장되는 장소를 파악할 수 있는 지도를 만들었다. 카이스트 바이오및뇌공학과, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 생물학 및 신경과학과 공동 연구팀은 동물 실험을 통해 하나의 기억이 저장되는 세포들의 위치를 찾는 방법을 개발하고 공간 공포기억을 저장하는 새로운 뇌 세포를 발견했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 그동안 기억에 대한 연구는 특정 부위에 대해서만 수행됐다. 공포 기억은 편도체, 공간 기억은 해마에 저장된다는 식이다. 그렇지만 단일 기억이 다양한 뇌 부위에 나눠 저장될 것이라는 가설이 제기되면서 기억 저장 세포들의 분포를 확인해 검증할 필요가 있지만 기술적 한계에 부딪쳐왔다. 이 같은 상황에서 전뇌 투명화 기술(SHIELD), 초고속 전뇌 면역염색 기술(eFLASH)을 통해 공간, 공포 기억을 학습한 생쥐를 대상으로 기억을 학습하고 회상할 때 활성화되는 세포를 맵핑했다. 편도체, 해마 이외에 공간, 공포 기억을 저장하고 있을 확률이 높은 뇌 부위 세포를 생쥐 뇌 전체에서 찾아냈다. 연구팀은 해당 부위에 대해 광유전학적 방법으로 기억 저장 구조를 확인했다. 연구팀은 이를 통해 공간, 공포 기억을 저장하는 새로운 뇌 부위 7곳과 관련 세포를 찾아냈다. 이와 함께 단일 기억이 여러 뇌 부위에 나뉘어 저장된다는 것도 확인했다. 뇌의 한 부위만 자극하면 기억의 일부만 회상하지만 다양한 뇌 부위를 자극하면 기억이 완전하게 회상된다는 것을 밝혀냈다. 연구팀에 따르면 이는 다양한 뇌 부위의 기억저장 세포들 활성이 기억에 필요하다는 것을 의미한다. 연구를 이끈 박영균 카이스트 교수는 “이번 연구는 기억저장 세포의 맵핑을 처음으로 실현하고 단일 기억들도 다양한 뇌 세포에 흩어져 저장된다는 것을 증명했다는데 의미가 크다”며 “기억저장 세포의 뇌 지도는 각 뇌 부위 세포 및 세포간 상호작용이 기억에서 어떤 세부적인 기능을 하는지 연구를 도울 수 있다”라고 설명했다.

코로나19 유행에 따른 사회적 거리두기는 물론 실외 마스크 착용 의무도 해제되면서 빠르게 일상을 되찾고 있는 분위기다. 지난 2년 동안 전 세계는 코로나19 확산을 막기 위해 강도 높은 방역 조치를 취했다. 거리두기를 강화하면서 ‘코로나 블루’라는 우울감을 경험한 이들도 많았다. 이런 상황에서도 다른 사람들에 비해 감염병이 유발한 스트레스를 잘 극복한 사람들도 있다. 유전학자와 역학자들로 구성된 연구진이 유전적 요인이 스트레스 극복에 대한 차이를 만들어 냈다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 네덜란드 흐로닝언대 부설 흐로닝언대학병원 유전학 교실, 전염병학 교실, 위트레흐트 온코드 연구소 공동 연구팀은 코로나19 대유행 기간에 타인에 비해 스트레스를 덜 받은 사람은 부분적으로 유전적 요인이 작용했기 때문이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 제네틱스’ 5월 20일 자에 실렸다. 사람이 삶을 받아 들이는 방식은 부모에게 물려받은 유전자와 양육 환경에 따라 달라진다. 어느 것이 더 중요한지에 대한 논쟁은 여전하다. 연구팀은 코로나19 대유행으로 발생한 스트레스가 유전적 요인과 어떻게 작용하는가 조사했다. 연구팀은 의학 빅데이터 ‘바이오뱅크’에 등록된 네덜란드인 가운데 2만 7537명을 무작위로 선정해 유전체(게놈)를 분석했다. 연구팀은 이들을 대상으로 2020년 3월부터 2021년 1월까지 4번에 걸쳐 설문조사를 실시했다. 설문조사는 정신적, 신체적 건강과 생활 양식에 대한 19가지 질문으로 구성됐다. 분석 결과, 항목별로 차이는 있었지만 약 27% 정도는 대유행 기간에 다른 사람들보다 스트레스를 덜 받고 웰빙을 느낀 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 이들은 다른 사람들과 게놈이 약간 다르다. 또 감염병 유행 기간이 길어질수록 유전적 요소가 스트레스 대응 능력과 웰빙에 대한 인식에 더 많은 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 어떤 게놈이 이런 차이를 만들어 내는 것인지에 대해서는 이번에 분석되지 않았다. 연구팀은 이번 연구가 극한 상황에서 발휘되는 생존 본능도 유전적 요인이 클 것이라는 점을 암시한다고 밝혔다. 연구를 이끈 루드 프랑크 흐로닝언대 의대 교수(통계유전학)는 “코로나19 대유행은 인류 전체를 위협한 안타까운 일이지만 사회적 고립 상황에서 유전적 요인이 삶에 미치는 영향을 연구할 수 있었던 기회”라며 “이번 연구는 스트레스가 극심한 상황에서 다른 사람보다 잘 극복해 나가는 사람은 여러 요인이 작용하겠지만 유전적 요소도 적지 않다는 것을 보여주고 있다”고 설명했다.

가평 계곡 살인사건 피의자 이은해는 내연남과 공모해 수영을 못 하는 남편을 물에 빠지게 하고 의도적으로 구조를 하지 않아 죽음으로 몰고 갔다. 남편의 생명보험금이 나오지 않자 스스로 방송국에 신고하는 대범함을 보이기도 했지만 이는 오히려 사건을 세상에 알리는 계기가 됐다. 전과 6범으로, 오래전 남자친구의 교통사고에서도 보험금을 수령해 갔다는 의심을 받고 있고, 또 다른 남자친구가 태국에서 스노클링을 하다가 사망한 사건에도 관련이 있을 것으로 추정된다. 당시 이은해는 귀국 당일 자신의 친구들을 불러 주점에서 파티를 했다고 하는데, 만일 이런 혐의가 모두 사실이라면 그녀의 행동은 공감 능력이 매우 떨어지고 도덕이나 윤리 의식이 없었을 것임을 짐작하게 한다. 일반적으로 사용되는 사이코패스라는 용어는 공식 진단명이 아니다. 정신질환의 공식 진단 체계인 미국 정신과학회의 ‘정신질환의 진단 및 통계 편람 제5판’(DSM5)에 따르면 ‘반사회적 성격장애’에 속한다. 이 장애의 특징은 반복적으로 법적 규범을 어기고, 거짓말과 타인을 속이는 행동을 자주 하며, 충동적ㆍ공격적 혹은 폭력적 행동을 반복하는 것이다. 다른 사람에게 해를 끼치거나 학대를 하고도 양심의 가책을 느끼지 못하고 책임감이 없다. 즉 사회적 규칙을 잘 지키지 않고 상황에 따른 적절한 감정의 표현이나 공감을 잘 하지 못하는 사람을 말한다. 그렇다면 반사회적 성향은 어떤 요인으로 인해 생겨나는 것일까? 성격 형성에는 유전적 요인과 환경적 요인이 모두 영향을 끼치는데, 각 요인이 독립적으로 영향을 미친다기보다는 유전과 환경의 상호작용에 의해 형성된다. 유전이라고 하면 해당 성향이 생물학적으로 이미 결정돼 있다고 생각하기 쉽다. 그러나 같은 유전자라 하더라도 각자의 환경에 의해 유전적 속성이 다르게 표현된다. 이런 현상을 후생유전학이라고 한다. 반사회적 성격장애와 관련된 유전적 성향을 지닌 사람들 중에도 어떤 환경에 노출돼 있었는지에 따라 누군가는 성격장애를 겪게 되고, 누군가는 정상적인 삶을 살아갈 수 있는 것이다. ‘사이코패스 뇌과학자’라는 책을 쓴 제임스 팰런이라는 뇌과학자는 연구 중 자신의 뇌가 사이코패스인 연쇄살인범의 뇌와 같다는 사실을 알게 돼 놀라게 된다. 더군다나 자신과 유전적으로 연결된 조상들 중 연쇄살인범이 많다는 것도 알게 됐는데, 본인의 경우 겁이 없고 감정 반응이 약하기는 하지만 결코 사이코패스는 아니었던 것이다. 그는 이것이 어린 시절 부모의 훈육, 즉 환경적 요인 덕분일 수도 있겠다는 사실을 깨닫게 됐다. 그의 부모는 사랑과 헌신으로 그를 돌보았고, 주위 사람들을 이해하고 배려하는 사람으로 기르고자 온 정성을 다했다고 한다. 팰런은 사이코패스를 만드는 ‘3개의 다리 이론’을 주창했다. 첫째로는 안와전두엽과 편도체의 이상과 같은 ‘뇌 이상’, 둘째는 세로토닌과 노르에프린과 같은 ‘유전자 이상’, 마지막으로는 어린 시절의 신체적, 정신적 학대와 같은 ‘폭력적 환경’을 의미한다. 이 세 요인이 갖추어지면 사이코패스가 될 확률이 높다는 것이다. 이런 세 가지 속성 가운데 하나라도 없다면 사이코패스로 발전하지 않을 가능성이 더 높다고 했다. 유전적 성향이나 뇌 이상은 현재의 과학기술로는 교정하기 어렵다. 다만 환경적 요인은 변화가 가능하다. 어린 시절 폭력적 환경이나 학대의 경험으로 인해 자신에게 내재돼 있던 병적 성격 특성이 어른이 됐을 때 발현될 수 있다. 따라서 어릴 때 돌봄의 손길을 느낄 수 있는 따뜻한 가정환경의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.

사람들은 불안하거나 익숙치 못한 환경을 접하면 손톱을 깨물거나 다리를 떨거나 하는 등 행동을 반복하는 경우가 많다. 불안감으로 인한 반복적 행동은 사람과 함께 사는 반려동물들에게서도 나타난다는 것이 밝혀졌다. 핀란드 헬싱키대 수의생명과학과, 의료·임상유전학과, 헬싱키 공중보건연구센터 공동 연구팀은 운동이 부족하거나 주인을 새로 만나거나 대가족 사이에서 지내는 반려견들이 반복적 행동을 강박적으로 한다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3월 25일자에 실렸다. 반려견들의 비정상적인 반복 행동은 주인과 관계를 해치고 반려견의 행복도 악화시킬 수 있다는 연구들이 많이 있었다. 그렇지만 반려견들이 반복적인 행동을 하는 이유에 대해서는 막연하게 불안하기 때문이라는 정도 밖에 알려지지 않았다. 연구팀은 2015년 2월부터 2018년 9월까지 22품종 반려견 4436마리와 주인을 장기 추적관찰했다. 반려견들이 하는 반복적 행동은 꼬리쫓기, 거울에 비친 모습이나 그림자를 할퀴거나 으르렁대기, 바닥 핥기, 서성거리기, 한 곳을 멍하니 바라보기, 다리나 꼬리 깨물기 등 다양했다. 연구팀의 분석에 따르면 관찰한 반려견 중 30%에 해당하는 1315마리가 반복적 행동을 하고 대부분이 가정환경, 생활습관과 관련이 있다는 사실이 확인됐다. 주인이 바뀐 개들은 그렇지 않은 반려견들보다 반복적 행동을 하는 경우가 58% 더 많았고, 세 명 이상의 가족과 함께 사는 반려견은 한 사람과 사는 반려견보다 강박적 행동을 보일 가능성이 33% 높았다. 또 다른 반려견들과 함께 살지 않는 경우 반복적 행동을 할 가능성이 64% 높았고 하루 1시간 미만으로 운동하는 반려견들이 1~2시간 운동하는 개들보다 강박행동을 보일 가능성으 53% 높은 것으로 조사됐다. 또 강박적이고 반복적 행동은 독일 셰퍼드, 차이니즈 크레스티드, 펨브록 웰시코기에서 흔하게 나타나고 스무스 콜리, 미니어춰 쉬나우처, 라고토 로마그놀로 종에게서는 거의 나타나지 않은 것으로 확인됐다. 2세 미만과 8세 이상의 반려견들에게서 반복적 행동이 더 많이 관찰됐다. 이런 반복적 행동을 보이는 반려견들은 그렇지 않는 개들보다 더 과민하고 공격적이며 주의도 쉽게 산만해지는 것으로 확인됐다. 하네수이 로이 수의생명과학과 교수는 “개의 반복적 행동은 복잡하고 다양한 환경, 생활 방식, 유전적 요인들이 복합적으로 작용한다”며 “이 같은 요인들을 이해하는 것이 사람은 물론 반려견의 복지를 개선하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

무게 약 1.4㎏, 신경세포 약 1000억개, 이것들을 연결해 주는 시냅스 100조개가 있는 신체 기관이 바로 ‘뇌’다. 뇌는 우주, 심해와 함께 과학계 마지막 탐구 영역으로 남아 있다. 뇌신경과학 연구가 활발해지면서 뇌에 대한 수수께끼가 하나둘 풀리고 있다. 달리기를 할 때 출발선에 서 있다가 신호와 함께 전력 질주를 하고, 신호등이 빨간불일 때는 멈춰 있다가 초록불이 켜지면 일제히 움직인다. ‘당연한 것 아냐’라고 생각할 수도 있겠지만 뇌과학 측면에서 본다면 두 상황 모두 뇌는 출발 호각소리나 초록불이란 특정 신호까지 실행(움직임)을 억제하고 있는 것이다. 미국, 영국, 호주, 중국, 네덜란드 등 5개국 과학자들은 계획을 외부 신호에 맞춰 실행할 수 있게 하는 뇌 신경망을 처음으로 발견했다고 20일 밝혔다. 이 연구에는 미국 하워드휴즈 의학연구소, 막스플랑크 플로리다 뇌과학연구소, 베일러의대, 국립정신보건연구소(NIMH), 앨런 신경역학연구소, 영국 런던대(UCL), 호주 퀸즐랜드대 뇌연구소, 중국 남방과기대, 네덜란드 에라스무스 메디컬센터 소속 생물학자와 신경과학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 15일자에 실렸다. 움직임을 제어하는 뇌 운동 피질은 움직임을 계획하는 단계와 실행하는 단계의 활동 패턴이 전혀 다르다는 것은 알려져 있었지만 무엇이 이런 패턴 전환을 가져오는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 생쥐에게 수염을 건드린 뒤 특정 신호를 주면 오른쪽 먹잇감을 핥도록 하고, 수염을 건드리지 않고 신호만 주면 왼쪽을 핥도록 훈련시켰다. 연구팀은 실험을 하면서 생쥐의 뇌파를 측정했다. 실험 결과 신호를 받아 운동 계획을 실행할 때는 중뇌, 시상, 대뇌피질을 이어 주는 신경회로가 작동한다는 사실을 확인했다. 빛을 이용해 특정 신경회로를 통제할 수 있는 광유전학 기술로 이번에 발견한 신경회로 일부를 차단한 뒤 똑같은 실험을 했다. 신경회로 일부에 이상이 생기면 신호를 받아도 핥는 행동을 하지 않거나 신호를 받기 전에 핥는 행동을 하는 등 계획-실행 이상현상을 보이는 것이 관찰됐다. 카렐 스보보다 미국 하워드휴즈 의학연구소 교수는 “이번 연구로 운동 장애를 겪는 사람이 특정 상황을 신호로 여겨 운동 기능이 일시적으로 정상화되는 ‘역설적 운동신경증’을 설명할 수 있게 됐다”고 말했다. 하버드대 진화생물학과, 뇌과학연구센터 연구팀도 비슷한 연구를 수행해 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 3월 15일자에 발표했다. 악기 연주나 자전거 타기, 수영 같은 운동은 어릴 적 배워 놓으면 오랜 시간이 지난 뒤에도 금세 익숙하게 한다. 하버드대 연구팀은 흔히 ‘몸이 기억한다’고 하는 이런 학습 패턴에 대해 뇌는 어떤 식으로 작동하는지 의문을 품었다. 연구팀은 생쥐로 실험한 결과 복잡한 새로운 동작은 대뇌 운동피질-기저핵을 통해 학습된 뒤 시상을 거쳐 저장된다는 사실을 확인했다. 대뇌 운동피질이 손상되면 새로운 동작을 배우는 데 시간이 오래 걸리기는 하지만 학습은 가능하다. 그렇지만 기저핵이나 시상과 연결이 끊어질 경우는 학습한 동작을 다시 수행하지 못한다는 사실도 연구팀은 새로 확인했다. 스테판 볼프 메릴랜드대 교수(약리학)는 “이번 연구들은 뇌의 각 부위가 어떻게 학습과 실행을 통제하는지를 보여 주고 있다”며 “파킨슨병 같은 운동장애와 외상이나 뇌졸중 등으로 인한 뇌 부상의 환자들을 치료하는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

‘긍정적 언어의 힘’ 같은 평범한 자기계발서에 나올 법한 얘기는 믿지 않는다. 대체로 언어는 그 사람의 내면에 있는 것을 드러내지 그 반대 방향은 아니다. 하지만 언어의 표현 방식이 사람의 인식과 행동에 영향을 미치는 경우도 있다. 예컨대 일본 유전학회가 2017년 유전형질이 발현되는 양상을 나타내는 ‘우성’과 ‘열성’이라는 용어가 나음과 못함을 뜻하는 것으로 오해하게 만든다는 이유로 우성은 ‘현성’(顯性·눈에 띄는 성질), 열성은 ‘잠성’(潛性·숨어 있는 성질)으로 바꾸기로 한 것은 이 점을 고려한 좋은 결정이다. 정치의 언어도 마찬가지다. 물론 정치인의 말을 액면 그대로 받아들이면 곤란할 때가 많다. 하지만 국민에 대한 믿음이나 국민통합 같은 가치를 말하는 정치인과 입만 열면 반대 정파에 대해 우위를 차지하기 위한 유불리만 따지는 사람 중 누가 결정적 순간에 국민을 위한 선택을 할 가능성이 높을까. 농부는 밭을 탓하면 안 된다고 하는 사람과 지지하는 정당이 패배했다고 해서 다른 정당에 투표한 유권자를 비난하는 사람 중 어느 쪽이 나은 정치를 하게 될까. 정치의 언어가 정치인의 사고를 드러내는 차원이든 반대로 정치의 언어가 정치의식에 영향을 미치는 방향이든, 정치의 세계가 원래 그러려니 하고 넘기지 않아야 할 이유다. 대선 당일 박빙의 출구조사 결과가 나오자, 소셜미디어에서 많은 팔로어를 거느린 소위 논객 중에 너무나 쉽게 ‘한국은 향후 5년간 내전 상태일 것’이라는 글을 올린 경우를 봤다. 즉각적이고 명쾌한 말이 호응을 얻는 소셜미디어의 특징일 수 있다. 혹여 그 말이 맞을 수도 있다. 하지만 쓴웃음이 나왔다. ‘서로의 생각이 많이 다르다는 것을 확인했지만 선거 결과에 승복하고 같은 국민으로 중간지점을 찾아보자’ 정도의 언급이 그리 어려웠을까. 저런 진단을 내놓고 ‘좋아요’를 많이 받는 것 외에 얻는 것은 대체 무엇일까. 민주주의에서는 선거가 권력을 둘러싼 투쟁의 방식이고, 유권자를 설득하기 위한 말이 주된 수단이다. 무력을 쓰는 전쟁에서조차 인류는 어떤 수단은 동원하지 않아야 한다는 국제적 합의를 이루어 가고 있다. 정치의 언어에 엄격한 잣대를 들이대야 하고, 선거 과정에서 흩뿌려지는 말을 정치적 의사표현의 자유라는 이름으로 무조건 허용할 수는 없는 이유다. 특정 유권자 집단에 대한 혐오 혹은 갈라치기가 대표적 사례다. 이런 발언이 어떻게 국민을 분열시키고 종국에는 사회를 약화시키는지 우리는 트럼프 같은 선례를 통해 확인했다. 선거에서 오간 공방, 특히 2030 여성을 향한 말들은 때로 끔찍했다. 하지만 정면으로 맞서 버텨 낸 사람들이 있었다. 선거에 이긴 당에서도 그 언행에 대해 엇갈린 반응이 나오는 모양이다. 그러기에 정치의 언어에 대한 희망은 놓지 않으려 한다.

혈액형 결정하는 단백질코로나 중증화와 관련“코로나에 강한 혈액형 있다” 실제로 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 강한 혈액형이 존재했다. O형인 사람은 코로나19 위중증 또는 사망 위험이 상대적으로 낮은 것으로 드러났다. 최근 영국 국립보건연구원과 케임브리지대, 오스트리아 비엔나의과대 등 공동연구팀은 코로나19와 상관관계가 있는 단백질을 찾기 위해 3000종 이상의 혈액 내 단백질을 분석했다. 그 결과 중증 코로나19로 진행될 위험이 증가하는데 관련이 있을 것으로 예상되는 단백질 6종과 심각한 코로나19로부터 보호하는데 기여할 수 있는 8가지 단백질을 확인했다. 이번 공동연구팀의 연구결과는 국제학술지 ‘플로스 유전학’에 게재됐다. 연구팀은 “O형보다 그 외 혈액형이 코로나19 위중증 또는 사망 가능성이 더 크다”며 “그간 코로나19와 상관성이 높다고 언급된 A형을 우선 조사해 볼 것”이라 언급했다. 다만 연구팀은 “어느 혈액형의 사망 가능성이 더 큰지에 대해서는 추가연구가 필요하다”고 덧붙였다. 코로나19 위중증 또는 사망을 유발하는 단백질 중에는 혈액형을 결정하는 단백질인 ‘ABO’가 포함됐다.“A형, 코로나19에 더 잘 감염된다” 연구결과도 앞서 지난해 3월 미국 하버드의대 브리검여성병원 연구팀은 A형이 코로나19에 더 잘 감염된다는 연구결과를 발표했다. 당시 코로나19 바이러스의 수용체 결합 도메인(RBD)이 A형의 혈액과 잘 결합한다는 점을 근거로 들었다. 독일 연구팀도 2020년 6월 이탈리아와 스페인 병원 7곳의 중증 환자 1980명과 경증 또는 무증상 환자 2000여명을 분석한 결과 A형의 중증 확률이 50% 높다고 밝혔다. 그러나 미국 유타주 인터마운틴 메디컬센터 등 공동연구팀은 이를 반박했다. ABO 단백질 외에 5가지 단백질(GCNT4, CD207, RAB14, C1GALT1C1, FAAH2)도 코로나19로 인한 위중증 또는 사망 유발과 인과관계가 있는 것으로 드러났다. 특히 GCNT4가 가장 인과성이 높은 것으로 나타났다. 제롬 브린 영국 국립보건연구원 정신건강생물의학연구센터 연구원은 “단백질들이 코로나19 위중증 또는 사망과 어떤 형태의 인과관계가 있고 잠재적인 예방 또는 치료법이 무엇인지 알아내기 위해 후속연구를 지속할 것”이라고 말했다.

1년에 한 번 건강검진을 받을 때마다 ‘혈액검사만으로 모든 질병을 진단할 수 있는 방법은 없을까’라고 생각하는 사람이 많다. 피 한 방울로 많은 질병을 한 번에 진단하는 기술은 의과학 및 공학 분야의 최종 목표 가운데 하나다. 입자물리학에서 우주의 근본 물질과 그들의 상호작용을 하나의 방정식으로 설명할 수 있는 통일장이론을 찾으려는 것과 비슷하다고 할 수 있다. 엘리자베스 홈스가 한때 ‘여성 스티브 잡스’로 주목받을 수 있었던 것도 의과학 분야에서 오랫동안 찾아 헤맸던 성배를 발견한 것처럼 받아들여졌기 때문이다. 스탠퍼드대 화학과를 중퇴한 홈스는 2003년 바이오벤처 테라노스를 설립해 혈액 한 방울로 200가지 이상의 질병을 한 번에 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 주장했다. 2015년 기업 가치가 90억 달러(약 11조원)까지 뛰었지만 월스트리트저널이 이 진단 기술이 조작됐다는 걸 폭로하면서 테라노스는 2018년 문을 닫았다. 혁신의 아이콘에서 실리콘밸리 역사상 최고 사기꾼으로 몰락한 홈스는 지난 1월 캘리포니아 산호세 지방법원에서 11건 사기 혐의 가운데 4건을 유죄로 평결받았다.실체가 없었던 홈스의 기술과는 달리 호주, 영국, 이스라엘 등 3개국 18개 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 DNA 스캔 한 번으로 50개 이상의 유전질환을 찾아내는 방법을 개발했다고 6일 밝혔다. 기존 DNA 검사 기술은 수개월에서 수년이 걸리지만 이번 기술은 단 몇 시간 만에 유전질환 여부를 진단해 낼 수 있는 것으로 알려졌다. 연구에는 호주 가번 의학연구소와 호주 뉴사우스웨일스대 의대, 시드니대 뇌·마음연구센터, 영국 런던대(UCL) 퀸 스퀘어 신경학연구소와 런던 국립 신경학·신경외과병원, 이스라엘 라빈 메디컬센터 유전학연구소 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 2월 5일자에 실렸다. 연구팀은 나노포어 기술을 활용했다. 나노포어는 나노미터(㎚, 1㎚=10억분의1m) 크기의 미세한 구멍을 말한다. 나노포어가 가득한 얇은 막을 만들고 여기에 분자를 통과시키면서 전기를 흘리면 분자의 종류에 따라 나노포어를 통과할 때 전기신호가 달라진다. 이를 분석하면 분자의 크기와 종류를 알 수 있다. DNA나 RNA를 구성하는 염기 4종류 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T) 역시 나노포어를 통과하면서 다른 전류 변화를 일으키기 때문에 이를 통해 염기서열을 파악할 수 있다.연구팀이 개발한 기술은 혈액에서 추출한 단일 DNA 샘플을 나노포어 기술로 분석해 비정상 유전자를 빠르게 찾아낼 수 있다. 이를 통해 헌팅턴병, 취약X증후군, 조기 발병 소뇌 운동실조, 근긴장성이영양증, 소아대뇌전증, 운동뉴런질환을 포함해 50개가량의 희귀 유전질환을 한 번에 진단할 수 있다는 것이다. 연구팀에 따르면 이번 기술은 임상시험을 거쳐 빠르면 2년, 늦어도 5년 내에 실제 현장에서 사용할 수 있을 것으로 전망된다. 연구를 주도한 호주 가번 의학연구소 임상 게노믹스센터 이라 데브슨 박사는 “난치성 유전 질환은 한 사람의 유전자에서 비정상적 DNA 염기서열이 반복되면서 나타나는 경우가 많아 진단이 쉽지 않았다”며 “이번 기술은 희귀성 유전 질환을 좀더 쉽게 발견하도록 해 줄 것”이라고 설명했다.

지난 1월 31일, 노르웨이 오슬로 지방법원에서 카발리에 킹 찰스 스패니얼 종 개의 번식이 위법이라는 판결이 났습니다. 수의사와 유전학자가 함께 한 법원 판례였으며, 이로서 유전적으로 발생하는 건강 문제는 외면한 채, 인간의 미적 기준만 극대화 시키는 단두종 순종 교배는 노르웨이에서 불법이 되었습니다. 얼마 전, 카라의 활동가들이 일패동 번식장에서 구조한 개 ‘루이’도 킹 찰스 스패니얼 종 개입니다. 루이는 구조 후 진료에서 고관절 이형성증 진단을 받았습니다. 뼈와 관련된 질환인 만큼 너무나 큰 고통이 동반되고 있으며, 수술 후에도 꾸준한 재활이 필요합니다.루이가 겪는 병은 인간의 인위적 교배로 인한 비극적인 유전병입니다. 그 개, 루이의 이야기 루이는 일패동 번식장 한 칸에 들어 있던 개입니다. 번식업자는 루이를 두고 어린 개이며 한 번도 임신·출산을 한 적 없다 말했습니다. 주변에 누군가 키우던 개인데 그냥 번식장에 갖다둔 것이고, 본인이 잘 아껴주며 보살폈다는 말을 덧붙였습니다.하지만 루이의 현실은 달랐습니다. 루이는 다섯 살 남짓한 암컷 개로, 출산이 꽤 많았던 것으로 추정됩니다. 게다가 건강 상태도 좋지 않았습니다. 진드기와 피부염, 외이염이 있었습니다. 유전병인 심장 질환과 고관절 이형성증도 진단되었습니다. 루이가 지내던 번식장은 0.3평 남짓한 크기로, 바닥에는 대소변이 들러붙어 있었고 마땅한 장난감 하나 없었습니다. 빛도, 바람도 통하지 않아 계절의 변화를 가늠할 수도 없었습니다. 루이는 바깥세상과 단절된 채 마음껏 뛰어보지도 못한 채 새끼를 낳고 빼앗기는 삶을 살아야 했고, 그 결과 남겨진 건 아프고 병든 몸밖에 없게 되었습니다. 유전병 있는 개들을 양산하는 품종견 번식장 원래의 킹 찰스 스패니얼 개는 덩치도 크고 주둥이가 나와 있었다고 합니다. 하지만 인간의 미적 기준에 맞추면서 몸집은 더 작게, 코는 더 납작하게 개량되어 왔습니다. 이후에 한 미국인이 옛날 명화 속의 모습을 보고 다시 한 번 개량을 해 이전의 모습을 부활시킨 모습이 현재의 카발리에 킹 찰스 스패니얼 종입니다. 킹 찰스 스패니얼은 이렇듯 사람의 취향과 욕심에 의해 오랜 시간 개량되어 온 품종입니다. ‘개량’이라고 한다면 나쁜 점을 보완해서 더 좋게 고친다는 것인데, 물건도 아닌 동물을 어떻게 고친다는 걸까요? 그건 끊임없는 교배를 의미합니다. 주둥이가 들어간 개와 또 주둥이가 들어간 개를 교배하고, 덩치가 작은 개와 또 덩치가 작은 개를 교배시키고…. 심지어 ‘더 예쁘고, 더 작은 개’를 만들기 위해서는 심지어 근친교배조차 굴하지 않았습니다. 개들은 그 결과 유전적으로 너무나 불리하고 약한 몸을 가지고 태어나게 됩니다. 번식장에서 구조된 루이가 고관절 이형성증을 가지고 있으니, 루이가 낳은 새끼들도 높은 확률로 고관절 이형성증을 앓을 것이라고 보면 됩니다. 비단 킹 찰스 스파니엘 종 개들만의 문제일까요. 개량된 품종견들, 특히 소형 견종인 말티즈, 치와와, 푸들 등에서는 관절과 관련된 유전병이 많이 발병됩니다. 아주 흔하게 볼 수 있는 것이 ‘슬개골 탈구’입니다.번식장에서는 슬개골 문제가 있는 모견-부견을 교배시키고, 또 슬개골 문제가 있는 새끼를 낳아 판매합니다. 인간은 욕심껏 이득을 취하고, 오로지 고통을 감내하는 것은 개의 몫이 되어버린 것입니다. 사실상 유전병이 있는 동물은 번식을 금지해야 합니다. 인간의 욕심을 위해 유전병이 예견된 품종견을 생산하는 것만큼 동물을 물건으로 보는 일도 없을 뿐더러, 우리 주변엔 이미 너무나 많은 유기견들이 있는 것을요. 동물은 물건이 아니라는 명제 영국에서는 제 3자에 의한 동물 판매 금지를 골자로 하는 동물복지법인 루시법(Lucy’s Law)이 2018년 제정되었고, 2020년에 발효되었습니다. 이 법 이름의 주인공인 ‘루시’는 강아지 공장에서 착취되던 킹 찰스 스패니얼 종 개입니다. 영국에서는 이제 정부로부터 정식 허가를 받은 브리더, 혹은 입양센터를 통해서만 동물을 입양할 수 있습니다.카라의 활동가들이 일패동 번식장에서 구조한 동물들도 이제 ‘판매’로부터는 아주 멀어졌습니다. 이들은 후원자들의 도움으로 치료를 받으며 지내고 있습니다. 이제는 입양을 통해 평생의 가족과 함께하는 날들만 남았습니다. 구조견들을 보면 우리가 보살필 수 있어 참 다행이라는 생각이 듭니다. 하지만 한국 사회에서는 여전히 동물의 매매가 너무 당연하게 이뤄지고 있습니다. 당장 보이지 않을 뿐, 지금도 어떤 번식장에서는 동물들이 착취당하고 있을 것입니다. 인간의 욕심과 취향으로 인해 유전병을 가지고 태어나야만 했고, 물건처럼 생산되고 팔리는 강아지들. 그리고 0.3평 좁은 공간에 평생 갇혀 새끼들을 임신하고, 출산하고, 또 빼앗겨야 하는 어미개들. 이들을 구하기 위해서는 단연 반려동물 매매가 금지되어야 할 것입니다. 강력하게 펫숍을 불매하고 사지 말고 입양하는 것이 당연한 사회가 만들어지길 바랍니다.　  [애니멀S](애니멀 스토리)는 동물들의 슬프지만 찬란한 실제 사연을 모은 동물보호단체 '카라'의 연재물입니다. 버림받거나 학대받는 동물이 없는 세상을 꿈꿉니다.