“한 잔의 커피를 만드는 원두는 나에게 60여가지의 좋은 아이디어를 가르쳐준다.”(베토벤) “커피가 위 속으로 떨어지면 모든 것이 술렁거리기 시작한다. 생각은 전쟁터의 기병대처럼 빠르게 움직이고 기억은 기습하듯 살아난다. 작중 인물은 즉시 떠오르고 원고는 잉크로 덮인다.”(발자크) 17세기 유럽을 시작으로 한국에서는 20세기 초를 전후해 인기를 끌기 시작한 커피. 많은 사람들이 식사 직후, 나른한 오후, 아침을 시작하기 직전 멍할 때 찾는 것은 ‘검은색의 음료’ 커피이다. 다른 사람과 대화를 시작할 때도 “커피 한 잔할까”라는 말로 시작하는 경우가 많다. 그런데 21세기 중후반부터는 커피를 아무 때나 쉽게 마실 수 없을 것이라는 연구결과가 나와 주목받고 있다. 다름 아닌 지구온난화로 인한 ‘기후변화’ 때문이다. 영국 큐 왕립식물원, 노팅엄대 지리학부, 런던 퀸메리대 생물·화학부 공동연구팀과 영국 큐 왕립식물원, 에티오피아 환경·기후변화 및 커피숲포럼(ECCCFF) 공동연구팀은 각각의 연구분석을 통해 기후변화로 인해 빈번하고 길어진 가뭄과 숲의 파괴, 치명적인 해충의 확산 때문에 전 세계 대부분의 야생 커피 종(種)들이 수 십년 내에 멸종할 가능성이 높다고 밝혔다.이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’와 생물학 분야 국제학술지 ‘지구변화 생물학’ 16일자에 각각 실렸다. 현재 전 세계 커피산업은 수십억 달러에 이르는 규모를 이루고 있다. 커피의 원료가 되는 커피콩은 아라비카와 로부스타라는 두 가지 품종이 대표적인데 특히 아라비카는 전 세계 커피 생산량의 75%를 차지하고 향과 맛이 좋아 최고의 품질로 평가받고 있으며 로부스타는 아라비카종보다 카페인 함유량이 높은 것으로 알려져 있다. 그 밖에도 124종에 이르는 야생 커피 종들이 있지만 수확량도 많지 않고 많이 쓰이지 않고 있는 상황이다. 일반적으로 아라비카는 고온에 취약하고 로부스타는 건조한 토양에 민감하다. 큐 왕립식물원과 노팅엄대, 런던 퀸메리대 공동연구팀은 아프리카, 마다가스카르, 모리셔스의 숲을 포함해 전 세계에 존재하는 야생 커피콩 표본을 카탈로그로 작성하고 각각의 질병 저항성, 카페인 함량, 가뭄 내성 등의 특성을 분류했다. 그 결과 전체 커피 종의 60%가 멸종위험에 놓여있다는 사실을 확인했다. 아라비카를 비롯한 커피종의 72% 정도가 보호된 상태에서 자라고 있지만 기후변화로 인해 재배 환경이 적합하지 않고 해충들의 공격으로 인해 재배가 어렵고 지금과 같은 수확량을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 야생 커피 종들은 삼림벌채로 개체수가 급격히 감소할 가능성이 높은 것으로 분석됐다.큐 왕립식물원과 ECCCFF 공동연구팀은 기후변화로 인해 2038년이 되면 커피 생산량이 현재보다 40~50% 가량 줄어들게 될 것이며 21년 뒤인 2040년이 되면 아라비카나 로부스타 커피종은 사실상 멸종하거나 거의 찾아보기 어렵게 될 수 있다는 결론을 내렸다. 또 2088년이 되면 전체 커피 종의 40%, 일부 분석모델에 따르면 80%가 사라질 것이라는 분석도 함께 내놓았다. 현재 아라비카와 로부스타가 대부분을 차지하고 있는 상태에서 이들이 멸종 상태에 이르고 그 밖의 커피 종도 대부분 사라질 것으로 예상되는 만큼 금세기 중반경이 되면 커피는 지금처럼 아무 때나 마실 수는 없게 될 것이라는 설명이다. 애런 데이비스 큐 왕립식물원 연구원은 “현재 우리가 마시는 커피의 품종이 한쪽으로 지나치게 치우쳐 있는 상태에서 기후변화는 더이상 우리에게 커피를 마실 수 있게 허용하지 않을 것”이라며 “종 다양성 확보 뿐만 아니라 기호식품으로 커피를 유지하기 위해서는 다양한 커피 종의 확보와 재배, 특성 분석이 필요하다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개미와 비슷하게 생긴 흰개미는 땅 속에서 사회를 이루고 살며 죽은 나무를 갉아먹어 ‘문화재의 파괴자’라고 불린다. 개미와 비슷하게 생기기는 했지만 흰개미는 생태분류학적으로 개미와 다르다. 실제로 개미는 여왕개미가 사회를 이끌지만 흰개미는 여왕과 왕이 함께 사회를 통솔하는 것으로 알려져 있다. 흰개미는 목조가옥에 구멍을 내거나 문화재를 갉아먹어 사람의 입장에서는 해충이다. 그렇지만 자연계에서는 필요한 영양분을 재공급하는 소중한 역할을 한다. 그런데 최근 국제공동연구팀이 흰개미가 사람이 만들어낸 지구온난화로 인한 이상 기후를 완충시켜주는 역할까지 한다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 중국 홍콩대 생명과학부, 영국 자연사박물관, 애버딘대 생명과학부, 리버풀대 환경과학부, 호주 그리피스대 환경미래연구소, 서호주대 생명과학부, 환경생명과학센터, 남아프리카공화국 프레토리아대 동물학과, 위트워터스랜드대 동식물환경과학부, 말레이시아 말레이시아사바대 국제공동연구팀은 흰개미가 지구온난화로 강수량이 줄어 가뭄에 시달리는 열대우림을 보호하는 역할을 한다는 사실을 밝혀내고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 11일자 표지논문으로 발표했다. 연구팀은 ‘슈퍼 엘니뇨’로 인해 가뭄이 극심한 2015년 말부터 2016년 초까지 말레이시아 영토에 해당하는 보르네오섬 북부 8개 지역을 분석했다. 각각 면적은 2500㎡으로 연구팀은 4개 지역에서는 흰개미의 천적을 보내거나 독극물 먹이로 흰개미를 거의 제거하고 나머지 4개 지역에서는 흰개미들을 내버려 두고 관찰했다. 그 결과 흰개미가 정상적으로 활동하며 서식하는 지역은 그렇지 않은 지역보다 지표면에서 5㎝ 아래쪽에 수분이 36% 정도 더 많은 것으로 나타났다.실제로 흰개미들은 습한 환경을 좋아하기 때문에 생활공간까지 수분을 끌어올리기 위해 수십m 아래까지 땅을 파내는 경우도 있다고 연구팀은 설명했다. 이와 함께 흰개미들의 저작활동으로 토양의 영양분도 풍부해져 흰개미가 없는 지역보다 나무나 식물들이 생존할 가능성이 51% 정도 높은 것으로 조사됐다. 이처럼 숲이 가뭄 저항성을 갖도록 하는 것은 흰개미 집단이 더 클수록 높게 나타난 것으로 알려졌다. 루이스 에이미 애쉬튼 홍콩대 교수(생물다양성 및 환경변화 전공)는 “지구온난화로 인해 극단적인 기후변화가 발생하고 있는 상황에서 가뭄은 더욱 자주 발생할 것으로 예상되는 만큼 흰개미가 열대우림의 생산성과 생물다양성에 중요한 역할을 맡게 될 것을 보여준 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

맞춤형 베이비, 모든 질병에서 해방된 인류의 출현, 슈퍼 휴먼의 출현. SF영화에서나 들어볼 만한 이야기가 지난해 말 과학계에서 가능할지도 모른다는 연구 결과가 나왔다.중국 남방과학기술대 허젠쿠이 교수는 지난해 11월 28일 유전자 가위 학회에서 자신이 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)에 저항성이 있는 쌍둥이를 만들었다고 발표해 과학계에 큰 충격을 주었다. 유전자 치료의 근본 생각은 질병에 취약한 유전자를 가진 환자의 유전자를 병이 발생하기 전에 미리 고쳐 질병에 걸리지 않도록 하겠다는 것이다. 실제로 유전자와 질병의 상관관계를 알아내기 시작한 1980년대부터 의생명과학자들은 유전자 발현이나 유전자 염기서열 변화로 질병을 치료하려는 시도를 끊임없이 해 왔다. 선천적 면역결핍증의 유전적 원인이 밝혀진 뒤 1990년대부터 유전자 치료가 행해졌다. 문제는 환자의 면역결핍증은 치료가 됐지만 유전자 치료과정 중에 사용한 바이러스 벡터가 세포의 항암 유전자를 파괴하는 부작용 때문에 환자들은 약 10년 뒤 암으로 사망한다는 것이다. 유전자 치료의 부작용에 대한 심도 있는 연구 없이 임상시험을 진행한 결과였다. 이로 인해 유전자 치료의 연구개발은 상당히 퇴보했고 유전자 치료에 대한 회의 역시 과학계에 자리잡게 됐다. 아직까지 유전자 가위 기술은 안정성이 완전히 증명되지 않은 기술이다. 지금도 이 기술을 사용할 경우 생각지도 않은 부작용이 있다는 연구결과가 있기도 하고 이를 극복하는 새로운 방법이 보고되기도 한다. 아직까지는 완벽하게 인체실험까지 가기는 어려운 상황이라는 것이다. 또 유전자 가위 분야의 전문가들이 모여서 만든 가이드라인에는 배아에 행하는 유전자 가위의 유전자 편집은 안전성이 완벽하게 증명될 때까지 금지하기로 돼 있다. 이런 의생명과학 분야의 약속, 그리고 유전자 가위를 이용한 기술의 발전 가능성을 허젠쿠이 교수의 연구결과가 약 20년 전 유전자 치료 때처럼 퇴보시키는 것이 아닐까 하는 걱정과 불안감이 엄습하는 것이 사실이다. 유전자 가위는 현재까지 발견된 생명현상이 만들어 낸 가장 우수한 유전자 편집 기술이다. 이 기술이 안정성 등 여러 측면을 고려해 연구가 진행되면 우리가 SF영화에서나 보던 질병으로부터의 해방, 삶의 질 향상 등 많은 것을 이뤄 낼 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 책임감 없는 일부 과학자들의 배아 조작 같은 행동은 오히려 발전하고 있는 과학 분야를 저해하는 결과를 낳을 수 있다. 이번 사건으로 많은 모방성 시도가 있을 수 있고 이로 인해 현재까지 몰랐던 유전자 가위 기술의 부작용이 상당수 발견될 것이다. 이런 부작용들이 세포 실험, 동물 실험으로 밝혀지는 것이 아니라 인체 실험에서 나오게 된다면 유전자 가위 기술에 대한 부정적 반향은 걷잡을 수 없을 것으로 생각된다. 결과적으로 좋은 기술이 매장당하는 결과가 올 수도 있다. 이번 사건을 보면서 영화 ‘스파이더맨’에서 나온 “큰 힘을 사용하는 데는 큰 책임감이 따른다”라는 대사가 생각난다. 유전자 가위를 가지고 인체 실험을 진행하려는 의생명과학자들, 그리고 다른 기술을 사용하려는 과학자들이 자신이 하려는 실험을 하기 전에, 이 문장을 한 번만 생각해 보았으면 한다.

한 시장조사기관은 올해 전체 웨어러블 기기 출하량이 1억 2530만개, 2022년 예측치는 1억 8099만개로 5년간 연평균 11.0%씩 성장할 것이라고 전망했다. 이런 성장세는 스마트 워치를 포함한 ‘스마트 웨어러블 기기’의 영향이 크다. 스마트 웨어러블 기기는 스마트폰이나 태블릿과 무선으로 연동되는 4차 산업혁명 기술의 핵심이다. 2022년 출하량이 4700만개에 이를 것으로 예상된 ‘손목밴드’는 환자 상태를 모니터링하는데 쓰거나 스마트 워치를 구매하기 전 대체재로 활용될 것이라는 분석도 나온다.소비자 6명 중 1명 이상은 웨어러블 기술을 이용하고 있다. 앞으로도 관련 시장은 폭발적으로 증가할 것으로 예상된다. 여기서 주목할 만한 점은 웨어러블 제품이 ‘활동 추적’과 ‘스마트 시계’ 같은 일반 소비자 용도를 뛰어 넘어 의료 분야에 큰 영향을 미친다는 것이다. 의료용 웨어러블 기기는 특정 의학적 상태를 진단, 치료하도록 설계된 자율적이고 비침습적인 기기다. 비용 대비 효율적인 원격 진료 플랫폼과 결합한 ‘유비쿼터스 건강 모니터링’은 질병 예방과 조기 진단, 질병 관리, 치료, 재활에 기여할 것이다. 고령 인구의 증가, 만성 질환의 유병률 증가는 소비자가 손쉽게 스스로 모니터링할 수 있는 의료용 웨어러블 기기 시장 성장의 핵심 동인이다. 안전성과 정확성은 의료용 웨어러블 기기를 설계할 때 특히 중요하다. 기기를 설계할 때 엔지니어는 제품 수명주기, 크기, 체액 등에 대한 저항성, 소리, 촉각을 비롯한 여러 요소를 고려해야 한다. 착용성에 중점을 두면 고려해야 할 요소가 더 많아진다. 환자는 부피가 큰 부착물을 항상 지니고 다니는 것을 원치 않는다. 만약 통신 기능을 추가하면 안테나, 송신기를 추가해야 해 스위치 등의 기존 구성 요소 공간이 줄어들 것이다. 공간을 적게 차지하면서도 몇 년 동안 안정적으로 작동하려면 체액과 살균 화학물질의 가혹한 환경에서도 견뎌내야 하는 등 엄격한 요구사항이 충족돼야 한다. 인터넷 검색 기록을 바탕으로 개인별 광고를 내보내는 일은 아주 흔한 기법이 되었다. 위치 정보를 활용한 서비스도 고도화됐다. 내 심박수와 시선, 뇌파를 읽어 내가 관심을 보이는 대상에 대한 광고가 자동으로 노출되고 내 감정과 생각을 들킨 느낌이 들 날이 머지않은 것 같다. 또 내가 먹은 음식, 소비한 열량을 알아낸 기계가 맞춤형 운동을 시켜주는 것도 가능하다. 몸에 닿는 많은 기기들이 지금도 내 걸음수, 심박수, 산소포화도, 심전도 등의 건강 정보를 수집하고 있다. 내년 1월 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 가전제품전시회 ‘CES 2019’의 ‘디지털 헬스 회의’는 웨어러블 기기를 포함한 건강 관련 디지털 기술의 미래를 보여주는 중요한 무대가 될 것 같다. 이 회의에서 새로운 웨어러블 제품에 대한 여러 발표가 나올 것이다. 필자도 세계의 기술이 흘러가는 물결에 직접 발을 담그기 위해 떠날 예정이어서 행사가 더욱 기대된다.

DNA 데이터 분석으로 40년 만에 연쇄살인범을 검거하고 특정 유전자 기능을 차단해 난치병을 치료하는 RNA 약물의 시판허가, 과학계 ‘미투 운동’ 등이 올해 가장 눈에 띈 과학계 이슈로 선정됐다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 편집자와 전문가들이 선정한 이슈와 독자들을 대상으로 한 온라인 투표를 통해 올해 과학계에서 주목받았던 ‘2018 과학 이슈’를 꼽아 21일 발표했다. 특히 눈길을 끄는 부분은 과학계에서도 공공연하게 벌어졌지만 잘 알려지지 않았던 성추행이나 성희롱 문제를 수면 위로 끌어올린 미투 운동이 포함됐다는 점이다. 최근에는 세계적으로 유명한 천체물리학자 닐 디그래스 타이슨 프린스턴대 교수가 성희롱 및 성폭력을 행사했다는 고발이 공개되면서 충격을 주기도 했다. 미투 운동 영향으로 미국 국립과학재단(NSF)은 지난 9월 소속 교수가 성희롱 및 성추행 혐의로 유죄 판결을 받으면 학교에서 반드시 이를 공개하라는 지침을 내리기도 했다. 공개 DNA 데이터베이스를 활용해 1970~1980년대 미국 캘리포니아주에서 발생한 ‘골든스테이트 연쇄살인사건’의 범인을 42년 만에 체포한 것도 중요한 과학계 소식으로 꼽혔다. 미국 공공 DNA 데이터베이스에는 100만명가량의 정보가 저장돼 있어 유럽계 미국인 60%의 유전자를 파악할 수 있다.미국 하버드대 의대 연구진이 제브라피시 배아에서 유전정보를 전달하는 역할을 하는 RNA 전사체 염기와 변화과정을 분석함으로써 배아세포가 어떻게 신체 각 부위로 발달하는지를 밝혀냈다. 과학계는 이 연구가 고등생물의 발달 과정을 이해하는 데 핵심적인 역할을 할 것이라고 평가하고 있다. 전문가들은 물론 사이언스 독자 모두 올해 가장 중요한 과학 뉴스로 선정했다. RNA는 특정 유전자 기능을 차단해 질병을 억제하는 ‘RNA간섭효과’를 갖고 있는데 지난 8월 미국 식품의약국(FDA)이 RNA간섭효과를 이용해 다발성신경증을 유발하는 희귀유전병을 치료할 수 있는 약물을 세계 최초로 시판 허가한 일도 세계 과학계가 주목한 이슈로 꼽혔다. 이 밖에 37억 광년 떨어진 우주에서 날아온 중성미자 포착, 네안데르탈인과 데니소바인의 이종교배 사실 규명, 세포 내 물방울의 역할 규명, 극미 유기화합물의 분자구조 파악 기술 개발, 그린란드 빙하에서 찾은 거대 운석 충돌 흔적 발견 등도 올해 과학계를 흥분시킨 뉴스로 선정됐다. 순위에는 들지 못했지만 브라질 국립박물관 전소, 크리스퍼 유전자 편집 아기 탄생도 주요 뉴스로 꼽혔다. 지난 9월 2일 200년 역사의 브라질 리우데자네이루 국립박물관이 전소되면서 유물 90%를 잃었다. 지난 11월 말에는 중국남방과기대의 허젠쿠이 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 에이즈에 저항성이 강한 쌍둥이 아기를 탄생시켰다고 발표해 전 세계 과학계를 충격에 빠뜨리고 윤리 논란을 불러일으켰다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

30세 이상 국민 7명 중 1명 고혈압 코골이 환자의 절반이 고혈압 환자 식이요법·적절한 치료 효과 따라 환자 3명 중 1명은 복용 중단 가능 계속 먹더라도 복용량 줄일 수 있어흔히 혈압에 대해 ‘계절을 탄다’고 표현합니다. 혈압은 여름철에 떨어졌다가 찬 바람이 불기 시작하는 10월 이후에 급상승합니다. 땀을 적게 흘리고 혈관이 수축해 여름과 비교해 일반인도 수축기 혈압이 평균 7㎜Hg, 이완기 혈압은 3㎜Hg가량 높아집니다. 그래서 11월에 들어서면 ‘고혈압’에 대한 관심이 부쩍 높아집니다. 올해는 관심이 더 높아졌습니다. 지난해 11월 미국심장학회가 새로운 고혈압 진료지침을 내놨는데 수축기 혈압 140㎜Hg, 이완기 혈압 90㎜Hg인 고혈압 기준을 각각 130㎜Hg, 80㎜Hg으로 강화했기 때문입니다. 이 내용을 접한 많은 분들이 “약을 더 팔기 위해서다”, “난 믿지 못하겠다”고 강력 비난했습니다. 다행인지는 모르겠지만 대한고혈압학회는 지난 5월 춘계국제학술대회에서 기존의 140㎜Hg, 90㎜Hg 기준을 유지했습니다. 유럽고혈압학회도 6월 같은 의견을 냈습니다. 우리 고혈압학회는 “미국의 연구는 50세 이상을 대상으로 했고, 아시아인은 2%밖에 포함하지 않아 기준을 변경할 필요가 없다”고 결론 내렸습니다. 그럼 이제 안심해도 될까요. 고혈압 환자는 계속 늘어나는 추세여서 결코 안심할 상황이 아닙니다. 4일 대한고혈압학회, 대한당뇨병학회, 한국지질동맥경화학회가 공동으로 조사한 자료에 따르면 우리 국민 중 고혈압 환자는 2016년 기준 539만명이나 됩니다. 전체 인구 10명 중 1명이 고혈압이라는 뜻입니다. 30세 이상(3500만명)으로 좁혀보면 7명 중 1명꼴입니다. 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 3개를 동시에 앓고 있는 환자도 141만명입니다. 우리 주변에는 “병원 가면 무조건 약부터 처방한다”고 오해하는 분들이 있습니다. 실제로는 그렇지 않다고 합니다. 이해영 서울대병원 순환기내과 교수는 “사람에 따라 병원에 갔을 때 긴장해 일시적으로 혈압이 높아질 수 있다”며 “혈압이 수축기 140㎜Hg, 이완기 90㎜Hg 이상으로 나왔다고 해도 반드시 몇 주 후 다시 혈압을 측정한다”고 설명했습니다. 이어 “서로 다른 시기에 3회 정도 혈압을 측정해야 정확하게 진단할 수 있다”며 “혈압이 오르락내리락 변동이 심하면 집에서 휴대용 혈압측정기로 진단해보는 것도 좋은 방법”이라고 덧붙였습니다. 가정에서 측정할 때는 오차를 감안해 135㎜Hg, 85㎜Hg를 고혈압 기준으로 삼습니다. 대개 짜게 먹는 습관, 흡연, 음주가 혈압을 높인다는 사실은 잘 압니다. 그런데 잠잘 때 코를 심하게 골다가 숨이 갑자기 막히는 ‘수면무호흡증’도 고혈압 위험을 높인다는 사실을 잘 모르는 분이 많습니다. 이런 환자의 절반이 고혈압 환자입니다. 박성하 연세대 세브란스병원 심장내과 교수는 “무호흡으로 늘어난 스트레스 호르몬이 혈압을 높이기 때문”이라며 “적절한 치료를 받는 것이 좋다”고 설명했습니다. 미국 국립보건원에서 만든 고혈압 환자 식사법인 ‘대시(DASH) 식이요법’은 고혈압 예방 완화에 도움이 됩니다. 박 교수는 “붉은 고기보다 흰 고기, 견과류를 먹고 단 음식이나 과도한 탄수화물 섭취를 피하는 것이 특징”이라며 “저지방 우유도 고혈압 예방에 도움이 되는데, 칼슘 섭취가 혈압을 낮추는 효과가 있기 때문”이라고 설명했습니다. 소금을 완전히 줄이기는 어렵습니다. 좋은 방법은 국물을 조금 남기거나 라면 수프를 반만 넣고 김치, 젓갈을 너무 많이 먹지 않는 것입니다. ‘후추’를 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 수축기 혈압 120~139㎜Hg, 이완기 혈압 80~89㎜Hg인 ‘고혈압 전단계’라면 이런 생활습관 개선에 관심을 갖는 게 좋습니다. “혈압약은 평생 먹어야 한다”고 오해해 병원을 찾지 않는 분들이 많습니다. 이 교수는 “반만 맞고 반은 틀렸다”고 지적했습니다. 이 교수는 “환자 3명 중 2명은 약물치료를 계속해야 하지만 나머지 1명은 잘 치료하면 혈압이 정상으로 유지된다”며 “고혈압으로 수축됐던 혈관이 약 복용 뒤 다시 확장되면서 정상으로 돌아오기 때문”이라고 설명했습니다. 또 “약을 계속 먹는 환자도 3~6개월 혈압을 잘 조절하면 처음 먹었던 약 용량보다 적은 용량으로 줄이는 것이 가능하다”고 덧붙였습니다. 고혈압을 대수롭지 않게 여기고 폭음하는 환자도 있습니다. 하지만 음주는 혈압약에 대한 저항성을 높이기 때문에 무조건 피해야 합니다. 중요한 사실은 저체중인 사람이 알코올에 더 취약하다는 겁니다. 이 교수는 “마른 사람이 알코올에 더 민감하다”며 “저체중 고혈압 환자는 남성 하루 2~3잔, 여성 1~2잔인 음주 기준보다 절반을 줄여야 한다”고 강조했습니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

한밤중 갑자기 불이 나거나 자연재해가 발생했을 때, 잠들어 있는 아이를 가장 빠르게 깨우는 것은 엄마의 목소리라는 사실이 연구를 통해 밝혀졌다고 BBC 등 해외 언론이 24일 보도했다. 미국 오하이오 주 네이션와이드 어린이병원 연구진은 5~12세의 어린이 176명을 대상으로 잠을 자고 있을 때 다급한 상황이 발생할 경우 아이들을 빨리 깨우는 방법을 찾는 실험을 실시했다. 연구진은 가정뿐만 아니라 유치원이나 사무실 등 공공건물에서도 많이 사용하는 높은 음의 경고음과 엄마의 목소리를 녹음한 음성데이터를 실험에 이용했다. 잠든 아이들에게 동일한 시간 동안 두 소리를 들려준 결과, 높은 음의 경고음을 들려줬을 때 깨어나는 아이는 전체의 53%, 즉각적으로 방을 탈출하는 아이는 51%에 불과했다. 반면 “일어나!” 또는 “○○(이름)야, 일어나!” 등이 녹음된 엄마의 목소리를 들려줬을 경우 잠에서 깬 아이는 86~91%, 즉각 방에서 탈출하는 아이는 86%에 달했다. 연구진은 “아이들은 성인에 비해 깊고 긴 수면을 취하는 특징이 있으며, 잠에서 깨지 않으려는 저항성이 강하다. 이 때문에 아이를 깨우기 위해서는 성인을 깨울 때보다 더 큰 소리가 필요하다”면서 “이것이 취침시간 중 화재가 발생했을 때 아이들의 피해가 더 큰 이유”라고 설명했다. 이어 “이번 연구를 통해 엄마의 목소리가 전통적인 높은 톤의 알람보다 아이들을 위기 상황에서 깨우고 밖으로 대피시키는데 더 도움이 된다는 사실이 입증됐다”면서 “다만 엄마가 아닌 다른 여성 또는 남성의 목소리에도 같은 결과가 나오는지에 대해서는 추가적인 연구를 실시할 것”이라고 덧붙였다. 연구진은 화재 등 만약의 상황을 대비해 일부러 경보음을 내는 기기를 사용하는 것보다 직접 아이를 부르기 위해 목소리를 내는 것이 더욱 효과적이라고 강조했다. 이번 연구결과는 세계적인 소아청소년과 학술지 ‘소아과학 저널’(The Journal of Pediatrics) 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

데이노코쿠스, DNA 재조합으로 체르노빌에서도 생존미생물의 생존전략…방사성물질 분해에도 활용가능1986년 4월 26일 당시 소비에트연방 우크라이나 공화국 수도인 키예프시에서 남쪽으로 130㎞ 떨어진 체르노빌 원자력발전소에서 발생한 20세기 최악의 원전 사고가 발생했다. 그 이후로 30년이 지난 지금까지도 체르노빌 일대는 모든 동식물이 살 수 없는 죽음의 지역으로 변해 사람의 접근이 통제되고 있다. 이렇듯 지옥도 같은 지역에서도 살아남는 미생물의 생존전략을 국내 연구진이 밝혀내 주목받고 있다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 임상용 박사팀과 프랑스 원자력청 그루트 박사 공동연구팀은 방사선 저항성이 있는 ‘데이노코쿠스 라디오두란스’라는 미생물의 생존전략을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘FEMS 미생물학 리뷰’ 최신호에 실렸다. 지금까지는 데이노코쿠스가 강한 방사능 환경속에서도 살아남는데는 독특한 생존전략이 있는 것으로 알려졌지만 이번 연구를 통해 11종의 데이노코쿠스속(屬) 미생물들의 생존전략은 각기 다르다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 체르노빌 원전 사고지역을 조사하던 과학자들에 의해서 처음 발견된 데이노코쿠스는 강한 방사선에 노출되도 살아남을 뿐만 아니라 방사성폐기물을 분해하는 능력까지 갖고 있는 것으로 확인됐다. 보통 사람은 10그레이(㏉)의 방사선에만 노출되도 수 일 내에 사망하고 생명력이 아무리 강한 미생물도 200㏉ 이상에서는 살아남지 못하는데 데이노코쿠스는 5000㏉의 환경에서도 살아남는 것으로 알려졌다. ㏉는 방사선이 어떤 물질에 흡수되는 양을 표시하는 단위이다.데이노코쿠스가 강한 방사능 환경에서도 살아남을 수 있는 것은 방사선으로 파괴된 DNA 조각을 다시 연결시켜 생체를 재구축할 수 있기 때문이다. 마치 영화 ‘엑스맨’에 등장하는 주인공 중 한 명인 ‘울버린’처럼 자가재생능력을 갖고 있다는 것이다. 이 때문에 많은 연구자들이 방사선폐기물 처리나 방사선 항암 치료, 방사선 저항성 바이오소재 개발에 활용하려는 시도를 하고 있다. 연구팀은 지금까지 발표된 전 세계 296편의 논문에서 보고된 약 250개 방사선 저항성 단백질을 바탕으로 11종의 데이노코쿠스속 미생물을 비교분석했다. 그 결과 방사선 저항에 핵심적인 단백질은 공통적으로 갖고 있지만 DNA 손상을 복구할 수 있는 단백질과 작동 메커니즘은 11종 모두 다르다는 것을 새로 밝혀냈다. 연구팀은 “이번 연구를 통해 미생물의 방사선 저항성 원리를 체계적으로 정립할 뿐만 아니라 고등동물을 비롯한 다양한 생물체의 방사선 반응 원리를 규명하는데 도움이 될 것”이라며 “추가 연구를 통해 방사선 저항성 미생물을 이용한 다양한 방법을 찾을 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국전력공사가 지하의 전력케이블 상당수가 화재에 취약하다는 사실을 알고도 교체작업을 제대로 이행하지 않고 있는 것으로 나타났다. 어기구 더불어민주당 의원이 16일 한국전력공사에서 받은 ‘2015~2017년 비난연성(불에 잘 타지 않는 성질) 전력케이블 교체작업 추진현황’에 따르면 화재저항성 도료가 도포된데 불과한 비난연성 전력케이블의 교체물량은 한전 계획수량의 20.8%에 불과했다. 2014년 10월 한전은 자체 분석결과를 통해 화재저항성 도료가 도포된 케이블이 10년을 넘기면 내구성을 유지하기가 어려워 화재에 무방비 상태가 돼 효과가 없다는 사실을 확인했다. 이에 한전은 내년까지는 비난연케이블을 화재저항력이 있는 난연케이블로 전량 교체하기로 계획을 수립했다. 하지만 예산상 문제나 시공상의 어려움 등을 이유로 제대로 이행하지 않고 있다. 현재 579곳 951.2c-㎞(서킷킬로미터·지하 등 전선로의 수평길이)의 지하 공동구 전력케이블 중 249곳 364.7c-㎞ 전체의 38.3%가 화재저항성 도료가 도포된데 불과한 비난연 케이블이다. 이 중 매설한지 10년이 넘은 비난연 케이블의 비중은 98.1%에 달해 화재에 의한 대규모 정전 등 안전사고 예방을 위해서는 케이블 교체가 시급한 상황이이라고 어 의원은 설명했다. 어 의원은 “밀폐된 공간인 지하의 공동구에서 화재 등 안전사고가 발생한다면 막대한 피해를 야기할 수 있다”면서 “한전은 케이블 교체공사를 통한 화재사고 예방에 조속히 나서야 한다”고 말했다. 세종 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

고지방 식사가 유발하는 뇌 손상을 식물의 특정 호르몬을 함께 섭취하면 되돌릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스페인 하우메 I 대학 아나 마리아 산체스 교수가 이끄는 연구진이 쥐를 대상으로 한 실험에서 이같은 결론에 이르렀다고 국제 학술지 ‘분자신경생물학’(Molecular Neurobiology) 최신호(4일자)에 발표했다. 연구진은 식물이 스트레스를 받을 때 식물체 내에 다량으로 생성하는 호르몬인 낙엽산(아브시스산)에 주목했다. 낙엽산은 건조 환경에서 잎의 기공이 닫히게 하는 역할을 해 식물 내 수분을 유지한다. 실제로 휴면 중인 식물의 눈이나 알뿌리, 종자 등에는 낙엽산이 다량으로 들어있는 것으로 알려졌다. 이들 연구자는 낙엽산이 기억을 저장하는 뇌 영역의 염증을 줄인다는 가설을 세우고 이번 연구를 진행했다. 이에 따라 연구진은 쥐들에게 일정 기간 고지방 먹이를 제공하고 나서 이런 먹이가 이들 쥐의 인슐린 수치는 물론 신경계 염증 감소와 관련이 있는 유전자 발현에 어떻게 영향을 주는지를 분석했다. 결과는 고지방 먹이를 섭취한 쥐들의 경우 이른바 ‘해마’로 알려진 뇌 영역에서 인슐린 수용체의 발현이 줄어들어 인슐린 저항성의 증가를 시사했다. 인슐린 저항성은 혈류에서 포도당을 운반하는 호르몬에 반응하는 세포의 감소된 능력으로, 제2형 당뇨병의 발병과도 연관성이 깊다. 또 인슐린 저항성은 신경계 염증과도 관련이 있으며 인슐린 저항성과 신경계 염증은 모두 치매와 같은 정신질환과도 관련이 있는 것으로 알려졌다. 해마는 감정과 기억 중에서도 이미 장기간의 기억과 밀접한 연관이 있는 것으로 알려졌다. 그런데 이들 쥐의 먹이에 낙엽산을 첨가하자 신경계에 염증이 생기는 것을 되돌릴 수 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 연구에 참여한 알베르토 나바로 연구원은 “고지방 식사로 유도한 신경계 염증 상태에서는 인슐린의 적정 기능에 필요한 단백질의 발현이 줄어드는 것을 증명할 수 있었다”고 설명했다. 이어 “고지방 먹이에 낙엽산을 더하면 인슐린 수치가 정상이더라도 신경계 염증 감소와 관련이 있는 유전자의 발현을 회복할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

●경북대 의대, 미토콘드리아 효소 조절로 당뇨 치료 경북대 의대 이인규, 전재한 교수팀이 세포 소기관인 미토콘드리아의 효소를 억제해 미토콘드리아 기능을 회복시키고 포도당 생성을 억제하는 방식으로 성인 당뇨로 불리는 ‘제2형 당뇨’ 치료 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘당뇨’ 최신호(1일자)에 실렸다. 제2형 당뇨의 근본 원인은 미토콘드리아 기능 저하로 인한 인슐린의 저항성 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 생쥐실험을 통해 미토콘드리아 효소인 PDK4를 억제하면 간에서 포도당 합성이 억제되고 혈당이 감소한다는 사실을 확인했다. ●KIST, 피부처럼 늘어나는 전자소자 개발 한국과학기술연구원(KIST) 정승준 박사와 서울대 전기정보공학부 홍용택 교수 공동연구팀은 피부처럼 늘어나면서도 전기적, 기계적 특성이 변하지 않는 전자소자를 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 최신호 표지 논문으로 실렸다. 이번에 개발된 웨어러블 전자소자는 피부처럼 얇고 신축성을 갖는 동시에 기계적 강도와 탄성률이 높은 투명 구조체로 만들어졌다. 이번에 개발된 투명 소자는 웨어러블 전자기기와 디스플레이에 다양하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국의 과학자들이 유전자 편집 기술로 말라리아를 옮기는 모기를 완전히 없애는 실험에 성공했다. 영국 임페리얼칼리지런던 연구진은 ‘크리스퍼 캐스9’(CRISPR-Cas9)으로 불리는 유전자 가위 기술로 만든 ‘불임 모기’를 이용한 실내 실험에서 말라리아 모기를 절멸하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology) 최신호에 발표했다. 연구진은 이번 연구에서 말라리아 매개 모기인 아노펠리스 감비아의 오랫동안 이어져온 초유전자(supergene)를 조작해 세대를 거듭할수록 흡혈과 번식이 불가능한 암모기 수를 급격히 늘리고자 했다. 즉 흡혈과 번식을 불가능하게 하는 특정 형질을 다음 세대에 빠르게 전달하는 것이다. 이른바 ‘유전자 드라이브’로도 불리는 이 기술은 특정한 유전 형질이 후세에 선택적으로 빠르게 퍼질 수 있도록 생물 종 염색체(DNA) 내에 유전자 가위를 심어 지구 전체의 유전자 구성을 바꿀 수 있는 핵심 생명공학 기술이다. 연구진에 따르면, 이번 실험에서는 불과 8세대 만에 말라리아 암모기가 완전히 사라졌다. 이에 따라 자손을 남길 수 없게 돼 개체군은 완전히 붕괴하고 말았다. 연구를 이끈 안드레아 크리산티 생명과학부 교수는 “유전자 드라이브가 우리 목적대로 기능해 지난 몇 세기 동안 인류를 괴롭해온 질병과의 싸움에서 희망을 찾을 수 있었다”고 말했다. 말라리아 감염자 수는 지난 2016년 기준으로 전 세계 2억 명 이상으로, 사망자는 45만 명에 달한다. 지구상에서 사망률이 가장 높은 감염 질환 중 하나로 꼽힌다. 물론 유전자 드라이브 기술을 이용한 실내 실험은 이번 연구진 외에도 다른 연구진들 역시 진행해 왔지만, 저항성 돌연변이의 출현으로 지금까지 실험에 성공한 적은 없었다. 이에 대해 크리산티 교수는 “이제 우리는 다음 단계로 열대 환경을 재현한 폐쇠적인 실험실 환경에서 유전자 드라이브 기술을 시험할 계획”이라면서도 “자연 환경에서의 실험을 검토하려면 적어도 5~10년이 지나야 할 것”이라고 지적했다. 사진=네이처 바이오테크놀로지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

농림식품기술기획평가원세계 종자 산업은 글로벌 거대 기업의 대형화로 독점체제를 형성하는 가운데 상위 10개의 종자 기업이 전체시장의 70% 이상을 점유하고 있고 국내 종자 시장은 농업생산량 감소로 인해 정체 상태 및 종자 수요 감소가 이어지고 있다. GSP 사업은 글로벌 종자 시장 선점을 통한 종자 강국 실현을 위해 13년부터 연구개발을 추진해 왔고 1단계 연구(2013~2016)를 거쳐 2단계 사업(2017~2021) 1년차(2017)에서는 수출 목표를 달성한 바 있다.특히 2년차인 올해 수출 목표가 3868만 달러로 전년 2329만 달러 대비 66% 증가한 반면, 상반기 수출실적 집계 결과 1028만 달러로 전년 동기 수출액인 298만 달러 대비 245% 증가하였다. 올 여름은 폭염으로 인한 채소종자의 생육 불량 및 고수온으로 인한 수산종자의 생산 차질 등 어려움이 예상되는 가운데 주력 시장 확대 및 신규 시장 개척 등 하반기에도 수출 목표 달성을 위한 전 방위적인 노력을 할 것이라고 밝혔다. 상반기 수출 실적 요인으로 ▲신규 수출 시장 개척 ▲기존 주력 시장에서의 수출 증가 등이 있고, 향후 ▲국제·국내 박람회 참여 지원 ▲각 사업단 및 관계기관의 해외 시범포 행사 개최 등 이어갈 계획이다. ●고추·옥수수·양배추·황금넙치·종계 신규 시장 개척 GSP사업에서 개발한 고추 종자로 아시아권 위주의 해외 수출에서 탈피하여 지중해 및 미주지역으로 새로운 수출 시장을 확보하는 데 성공했다. 농우바이오㈜는 지중해권·미주권에서 선호하는 원통형 모양이면서 내병성(세균점무늬병) 및 바이러스 저항성을 갖춘 고추 품종 ‘NW Golden’ 등을 개발하고 상기 지역 7개국에 수출 264만 달러 실적을 달성하였다. 향후 현지 적응성 시험(7개국), 해외 시범포(터키·알제리), 고추 품평회(미국)를 운영하여 수출 활로를 개척한다. GSP사업을 통해 식량 종자의 첫 수출 성과가 나타났다. 2017년 인도에 옥수수 종자 17만 달러를 시작으로 2018년 상반기에는 35만 달러 수출 실적을 달성했다. 단옥수수 종자 ‘미타스’는 농우바이오가 인도 벵갈루루 육종기지에서 개발한 품종으로 다국적기업의 경쟁품종보다 당도 및 수량성이 좋아 현지 가공업체 및 농가의 높은 관심과 선호도를 보인 바 있다. 조은종묘의 양배추 ‘조은에이스’는 아프리카 동부의 케냐 시장을 개척하고 남부 유럽 및 중동 지역으로 수출을 확대하여 2017년부터 2018년 상반기까지 8만 달러 수출 실적을 달성했다. ‘조은에이스’는 시들음병, 검은썩음병 저항성을 가지고 고온 조건에서도 안정적으로 양배추 구를 형성하여 현지 적응성이 우수한 것으로 평가되었다. 아시아태평양종자협회(Asia Pacific Seed Association)회의를 통해 신규 거래처를 확보 후 올해 처음 판매가 진행되었고 내서성이 요구되는 남부 유럽 및 중동 지역으로도 수출되었으며 향후 수량성을 보완하여 수출을 확대할 계획이다. 황금넙치는 중국에 이어 홍콩 및 베트남 시장을 공략하여 현재까지 14만 달러 수출 실적을 달성했다. 황금색은 중화권뿐만 아니라 베트남에서도 선호한다. 영어조합법인 해연에서는 2017년부터 수출 상담 및 국제 박람회 참가 등으로 베트남 시장을 공략하였으며, 향후 현지 시식회 및 프로모션도 준비하고 있다. GSP사업에서 개발한 토종닭 ‘GSP 한협 토종닭’은 2017년 키르기스스탄에 수출을 시작하여 2018년 상반기까지 7만 5000달러 수출 실적을 달성했다. ‘GSP 한협 토종닭’은 2015년에 키르기스스탄에 원종 농장을 설립해 한국에서 수입한 종란으로 어미 닭이 되는 닭(종계)과 실제 먹는 닭(실용계)을 생산·보급하고 현지 실증시험, 시식회, 시범판매(닭고기·달걀·산닭), 매체 홍보 등을 통해 소비자의 인지도를 높여나갔다. 키르기스스탄을 교두보로 삼아 중앙아시아 및 미얀마, 몽골 등으로도 수출 확대를 준비하고 있다.●제2차 수출지원협의회 개최… GSP 성과발표회 추진 농식품부, 해수부, 농진청 관계관 및 수출지원 유관기관은 상반기에 이어 하반기에 제2차 수출지원협의회를 개최한다. GSP 성과발표회는 전북 김제에서 국제종자박람회와 연계하여 우수 연구자를 시상하고 연구 성과에 대한 발표와 앞으로의 계획을 공유할 예정이다. ●카자흐스탄 아그로월드, 터키 그로텍 참가 하반기 국제 박람회 지원도 이어나갈 계획이다. 10월 말 카자흐스탄 아그로월드 참여하여 채소, 원예, 식량 개발 품종을 선보이고 11월 말 터키 그로텍 유라시아에서는 박람회 인근 시범포에서 설명회를 갖는 ‘Korea Seed Field Day’를 연계하여 적극 홍보한다. ●해외 시범포 개설 및 ‘Field day’ 참가… 검역협상 등 추진 사업단 및 관련 기관도 수출 확대를 위해 노력할 계획이다. 채소종자사업단은 중국, 인도, 태국 등에 해외 시범포를 추가 개설하여 수출 타깃 대상 지역에 ‘Field Day’를 개최하고 원예종자사업단은 중국, 인도 등 현지 ‘Field Day’ 개최 및 백합품목에서 중국 화훼 종묘회사와 수출 및 업무협약을 추진한다. 수산종자사업단은 상해 국제 수산박람회에서 붉바리와 터봇 품종을 해외 바이어들에게 선보여 많은 관심을 끌었으며, 남미 넙치 시장 개척을 위한 페루 생산기지 구축을 위해 현지 협력 기업과 지속적인 협의를 추진한다. 식량종자사업단은 감자의 대서 품종 및 옥수수의 KM2, GW222 품종의 현지 출원 및 통상 실시 후 현지 생산 계획을 수립하고, 종축사업단은 종돈 품목 베트남 검역 협상과 종계품목의 수출지역 확대를 위해 관계기관과 협의를 추진할 예정이다. 농림식품기술기획평가원 오경태 원장은 “기존의 주력 시장과 함께 수출대상 국가를 다변화하는 게 중요한 만큼 시장 개척 활동, 수출 애로사항 해결 등 수출목표 달성을 위해 지속적으로 지원할 것”이라고 말했다. 홍의석 객원기자 hong5960@seoul.co.kr

기름기가 좔좔 흐르는 음식을 먹더라도 알약 하나만 더 먹으면 몸에 지방이 쌓이지 않아 날씬함을 유지할 수 있는 꿈 같은 시대에 한 걸음 더 다가서게 됐다. 영국 일간 데일리메일 등 외신은 22일(현지시간) 호주 과학자들이 지방 세포의 생성을 억제해 비만을 치료하는 약물을 개발했으며 쥐 실험에 성공했다고 전했다. 호주 뉴사우스웨일스대(UNSW)와 시드니대 등이 참여한 연구팀은 원래 제2형 당뇨병을 예방하는 방법을 찾기 위한 연구를 진행했다. 제2형 당뇨병은 비만에 의해 유발되지만 혈당을 조절하는 호르몬인 인슐린의 내성으로 발생한다. 하지만 연구팀이 개발한 약물은 혈당에 영향을 주는 대신 쥐의 몸에서 체지방이 쌓이는 현상을 막는 것으로 나타났다. 실제로 동물 실험에서 PO53으로 명명된 이 약물을 투여받은 쥐들은 고지방식을 섭취하더라도 살이 찌지 않았다. 약물은 세라미드 합성효소 1(CerS1·ceramide synthase 1)로 불리는 특정 효소를 억제함으로써 작용한다. 이 효소가 약물에 의해 억제되면 몸은 콜레스테롤과 트라이글리세라이드 같은 지방을 지방 조직에 저장하는 대신 근육에서 태우는 것이다. 지금까지 과학자들은 인간의 신진대사를 조절하는 다양한 단백질의 역할 즉 몸이 지방을 연소하는 과정을 완벽하게 이해하지 못했다. 따라서 지방 생성을 억제하기 위해 강력하고 적절한 약물을 만들기가 어려웠다. 하지만 PO53이라는 약물은 지방 생성 효소인 세라미드 합성효소 1(CerS1)의 활동을 억제해 고지방식을 섭취한 쥐의 인슐린 저항성에 영향을 주지 않으면서 신체 전반에 걸쳐 지방을 줄인다. 연구팀은 실험에서 쥐의 체지방이 증가하지 않은 원인이 약물이 근육에 있는 지방산의 연소를 촉진했기 때문이라고 생각한다. 연구팀은 이번 발견은 과학자들이 체지방이 쌓이는 과정을 억제한 최초의 사례라고 말한다. 연구를 이끈 나이절 터너 UNSW 교수는 “이 약물로 비만율이 줄어든다면 비만한 사람들에게서 더 많이 나타나는 제2형 당뇨병과 암, 심장질환, 그리고 치매 위험마저 줄일 수 있어 이번 연구는 훨씬 더 큰 의미가 있을 수 있다”고 말했다. 또한 연구에 참여한 앤서니 돈 시드니대 교수는 “지금부터 우리는 CerS1과 다른 효소 모두를 목표로 하는 약물을 개발해 그 약물이 훨씬 더 강하게 비만과 인슐린 감수성 반응을 억제하는지 살펴볼 것”이라면서 “이런 약물이 병원에서 처방되려면 더 많은 연구가 필요하지만 지금까지 우리의 연구는 그런 시대로 나아가는 길에서 매우 중요한 단계”라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호(21일자)에 실렸다. 사진=marctran / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

B형 간염환자가 운동을 하지 않아 근육량이 줄어들면 간섬유화가 더욱 빠르게 진행된다는 연구결과가 나왔다. B형 간염 환자는 치료는 물론 식이조절과 운동에도 관심을 가져야 한다는 의미다. 김승업 연세대 세브란스병원 소화기내과 교수와 이용호 내분비내과 교수팀은 2008~2011년 국민건강영양조사 자료를 분석해 근육량 감소와 간섬유화가 연관성이 있다는 사실을 처음으로 확인했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘소화기 약리·치료학’에 실렸다. B형 간염은 강력한 백신, 항바이러스제 치료에도 불구하고 완전히 정복하지 못한 의학적 난제로 불린다. 전 세계에서 3억 5000만명이 진단받았고 100만명이 합병증인 간경변과 간세포암으로 사망한다. B형 간염에서 중요한 지표는 간섬유화의 진행정도다. 최근 강력한 항바이러스제로 어느 정도 간섬유화의 진행을 조절할 수 있지만 여전히 치료가 어려운 영역으로 꼽힌다. 연구팀은 B형 간염 환자 506명을 대상으로 ‘이중에너지 엑스선 흡광분석법’(DEXA)으로 126명(24.9%)에서 근육량이 감소한 것을 확인했다. 또 항바이러스제 치료를 시작해야 하거나 간경변 진행 위험이 있는 간섬유화 증상을 보인 환자는 217명(42.9%)이었다. 분석 결과 환자의 근육량이 감소하면 최대 3배까지 간섬유화 위험이 높아졌다. 특히 복부비만이 있거나 체질량지수가 높으면 근육량 감소와 간섬유화의 관련성이 높아졌다. 대사증후군이 있거나 인슐린 저항성이 증가하는 등의 증상도 마찬가지였다. 지방간과 운동부족도 큰 영향을 미쳤다. 김 교수는 “B형 간염 환자가 식이조절, 근력운동을 통해 근육량을 늘리면 간섬유화를 억제할 수 있다는 가능성을 보여준 첫 연구”라며 “추가로 근육량 감소가 간섬유화 진행에 미치는 영향에 대해 인과관계를 설명할 전향적인 연구가 필요하다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

타임지 “농지 절반 사라져” 업계, 원두 공급망 확보전 스타벅스 5년째 직접 재배‘30여년 뒤에는 커피 한 잔이 ‘금값’이 될지 모른다.’ 미국 시사주간지 타임이 최근 기후변화저널을 인용해 “지구온난화가 진행되면서 양질의 커피를 수확할 수 있는 전 세계 토지의 절반이 2050년에는 못 쓰게 될 수 있다”며 “같은 기간 라틴아메리카 커피 농지의 88%가 사라질 가능성도 제기된다”고 전했다. 영국 일간 가디언은 커피 애호가에게는 더욱 비관적인 전망도 내놓았다. 이 신문은 “농지 황폐화가 원두 품질을 떨어뜨리고 결국 맛은 없는 데도 가격만 비싼 커피가 대세가 될 것”이라고 내다봤다. 커피 업계는 양질의 원두 공급을 보장받기 위한 대책 마련에 부심하고 있다. 세계적인 커피 기업 스타벅스는 2013년부터 직접 원두 재배 사업를 벌이고 있다. 당초 커피 업체들은 원두 재배에 적당한 기후와 토양을 가지고 있는 북위 25도에서 남위 25도 사이의 ‘커피 벨트’에 위치한 국가 가운데 그해 작황이 좋은 지역을 찾아 계약만 하면 됐다. 주로 브라질, 베트남 등 열대 또는 아열대성 기후를 보이는 국가들이다. 그러다 특정 국가의 생산량이 떨어진 해에는 다른 나라로 눈을 돌리면 됐다. 하지만 지구온난화로 지속 가능한 공급망 확보가 문제가 됐다. 기존 커피 벨트의 온화한 기후, 적당한 일조량, 강수량 등 복잡한 조건이 점점 훼손되고 있기 때문이다. 병충해 문제도 심각하다. 2012~2013년 병충해가 중앙아메리카를 강타해 해당 지역의 원두 생산량이 15% 감소했다. 같은 기간 미국 내 커피 가격은 전년도보다 33% 비쌌다. 지난달 사임한 하워드 슐츠 스타벅스 회장은 2013년 코스타리카에 600에이커(243만㎢·73만평) 규모의 농지를 구입해 원두를 재배하고 있다. 슐츠 전 회장은 사임 직전 타임에 “기후변화는 원두의 품질에 큰 영향을 미칠 것이기 때문에 직접 원두를 재배하는 게 최선”이라고 말했다. 이탈리아 커피 브랜드인 ‘일리 카페’는 1999년부터 ‘커피 유니버시티’라는 프로그램을 운용해 오고 있다. 애초 원두 재배 농가부터 바리스타에 이르기까지 커피 관련 종사자들의 전문성을 확보하고자 했던 이 프로그램은 이제 기후변화에 대응한 농민들의 원두 생산량 확보 방안에 중점을 두고 있다. 전 세계 20여개국에서 3만여명이 참여해 기후변화가 원두 재배에 미칠 영향과 대응을 숙고하고 있다. 이들은 기후변화에 저항력이 강한 새로운 품종을 개발하기 위해 연구하고 있으며, 지구온난화 과정에서 원두 재배에 적합한 새로운 지역을 물색하는 등 노력을 기울이고 있다. 이 프로그램에 연 1억 달러 이상을 투자하고 있는 안드레아 일리 회장은 “프로그램에 참여하는 농민들이 현재 커피 공급의 핵심”이라면서 “기후변화에 적응하는 데 있어서 이 프로그램을 이수한 농민과 그렇지 않은 농민 사이에는 원두 재배량에도 큰 차이가 있다”고 말했다. 이와 관련해 영국 웨일스에 위치한 세계커피연구그룹은 일부 원두 품종의 멸종에도 대비하고 있다. 이들 그룹은 원두 유전자 은행을 구축하고 해충에 대한 저항성을 높이는 연구와 극한 환경에서 강한 생존력을 가지 원두 품종을 확보하는 데 치중하고 있다. 강신 기자 xin@seoul.co.kr

주사 한방으로 비만과 제2형 당뇨병을 부작용 없이 치료할 수 있는 꿈 같은 날이 조금 더 현실로 다가왔다. 영국 일간 데일리메일은 11일(현지시간) 스페인 바르셀로나 자치대 연구팀이 ‘FGF21’로 알려진 특정 호르몬을 주사로 주입한 쥐들에게서 1년 넘게 체중 감량과 인슐린 감수성 증가 효과가 나타났다는 내용이 담긴 연구논문을 소개했다. 국제학술지 ‘엠보 분자의학’(EMBO Molecular Medicine) 최신호(9일자)에 실린 이 연구논문에 따르면, 연구팀은 10주 동안 완전히 성장한 쥐들에게 표준 식사나 고지방 식사를 제공했다. 이에 따라 표준 식사를 섭취한 쥐들은 원래 체중보다 27%까지 몸무게가 늘어났으며, 고지방 식사를 섭취한 쥐들은 체중이 무려 72%까지 증가해 비만 상태가 됐다. 이후 이들 쥐에게 FGF21 호르몬이나 위약을 주사했다. FGF21은 섬유아세포성장인자21(Fibroblast growth factor 21)의 약자로, 공복 상태일 때 주로 간에서 분비되는 호르몬이다. 체내 에너지 수준을 높여 더 활동적으로 만들어 체중 감량을 유발할 수 있다. 이는 또한 체온을 높여 열량 소모의 원인이 되기도 한다. 이후 약 1년 동안 각 쥐들에게 각자 먹던 식사를 다시 제공했으며, 체중 변화를 계속해서 관찰했다. 그 결과, FGF21 호르몬 주사를 맞은 쥐들은 체중 감량이 일어나 정상 체중으로 돌아간 것으로 나타났다. 특히 이들 쥐는 주사 처방을 받은 지 불과 몇 주 만에 정상 체중으로 돌아왔고 몸집 역시 정상 쥐들과 비슷해졌다. 또한 비만 쥐들은 인슐린 저항성 때문에 보이던 제2형 당뇨병 증상도 사라졌다. 인슐린 분비가 정상으로 돌아갔기 때문이다. 이뿐만 아니라 FGF21 호르몬은 기존 연구에서 골 손실과 연관성이 있다고 알려졌지만, 이번 연구에서는 골밀도는 물론 골량에도 아무런 변화가 없었다. 연구팀은 나이가 더 든 쥐들에게도 고지방 식사를 제공하고 나서 FGF21 호르몬을 주입하는 실험도 시행했다. 왜냐하면 나이가 들수록 제2형 당뇨병 위험이 커지기 때문이다. 이 결과 역시 쥐들의 체중은 초기에 10%까지 감량됐는데 이는 같은 나잇대 건강한 쥐들과 비슷한 수준이라고 한다. 이에 대해 연구팀은 이번 연구를 통해 FGF21 호르몬이 비만과 제2형 당뇨병을 치료하는 데 유망하지만, 앞으로 우리 인간을 대상으로 한 임상시험으로 이어지려면 더욱 규모가 큰 동물 시험을 거듭해야만 한다고 설명했다. 사진=엠보 분자의학 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

지구상 모든 생명체의 삶과 죽음에는 DNA 유전정보를 담은 게놈(유전체)이 관여하고 있다. 사람은 32억쌍에 이르는 DNA 염기를 갖고 있는데 이 중 하나만 잘못돼도 희귀 유전병이나 암으로 고통을 받게 된다. 과학자들은 이 문제를 해결하기 위한 다양한 방법을 찾아왔지만 번번이 실패했다.그러던 중 최근 인간은 ‘유전자 가위’라는 강력한 도구를 손에 넣게 됐다. 유전자 가위는 DNA에서 문제를 일으키는 염기서열을 찾아 잘라내고 정상적인 유전자를 붙여 넣거나 특정 염기를 다른 염기로 교체하는 일종의 ‘유전자 편집 기술’이다. 현재 쓰이는 3세대 ‘크리스퍼’ 유전자 가위는 1, 2세대보다 만들기 쉽고 가격이 저렴해 많은 과학자들이 다양한 분야에서 활용하며 연구하고 있다. 유전자 가위를 이용한 ‘유전자 드라이브’로 페스트를 비롯해 각종 질병의 매개체가 되는 시궁쥐를 절멸시키는 연구가 진행되는가 하면 간에서 생성되는 콜레스테롤 양을 줄이도록 유전자를 편집해 심근경색을 예방하는 실험이 성공하기도 했다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 생명과학부 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 인류에게 해가 되는 개체군을 절멸시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술을 확보했다고 생물학 분야 학술데이터베이스 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 4일자에 발표했다. 유전자 드라이브는 특정 유전자가 세대를 거듭하면서 후손들에게 유전되도록 해 결국 해당 종(種) 전체 개체의 유전형질을 바꾸는 기술이다. DNA의 특정 부분을 크리스퍼 가위로 자른 뒤 원하는 기능의 유전자를 붙인 다음 해당 생물종의 유전체에 심으면 생식과 번식을 반복하면서 특정 유전자가 전체에 퍼지는 원리이다. 이 때문에 많은 연구자들은 질병을 옮기는 유해 곤충을 없애거나 질병을 매개하는 기능 자체를 없애버리는 데 활용하기 위한 연구들을 진행하고 있다. 이미 지카바이러스나 말라리아, 뇌염 등을 옮기는 모기를 멸종시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술은 실험실 수준에서 확보한 상태다. UC샌디에이고 연구팀은 페스트나 각종 질병의 매개체인 시궁쥐, 집쥐 등 설치류를 제거할 수 있는 유전자 드라이브를 이번에 구축한 것이다. 일반적인 유전법칙으로는 유전자가 후손에게 전달되는 비율은 50%이지만 이번 기술은 암컷 생쥐의 변이된 유전자를 전달할 수 있는 비율이 73%에 이른다. 그렇지만 호주 캔버라 국립대 게탄 버지오 유전학 교수를 비롯한 또 다른 유전자 가위 연구자들은 “유전자 드라이브가 실험실에서는 완벽하게 작동하겠지만 야생에서는 생각만큼 효과를 못 볼 수 있다”며 “유전자 드라이브가 해당 지역의 설치류 전체에 확산되기 위해서는 많은 시간이 걸릴 것이고 그 정도의 시간이면 종의 저항성도 생겨나 더 걷잡을 수 없는 상황이 될 수도 있을 것”이라고 우려했다. 또 미국 펜실베이니아대 의대, 생명공학기업 프리시전 바이오사이언스 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 어른 마카크 원숭이의 간에서 ‘PCSK9’이라는 유전자를 편집하는 방식으로 ‘나쁜 콜레스테롤’로 알려진 LDL콜레스테롤 생산을 억제해 혈중 콜레스테롤 농도를 낮추는 데 성공했다고 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 10일자에 발표했다. 연구팀은 인체에 무해한 아데노연관바이러스에 크리스퍼 유전자 가위를 탑재시켜 마카크 원숭이의 간으로 전달했다. 유전자 가위를 주입하고 4개월 뒤 6마리의 어른 원숭이 간에서 PCSK9 유전자가 기능을 하지 못하게 되면서 혈중 LDL콜레스테롤이 60% 이상 감소됐다고 연구팀은 보고했다. 연구팀은 PCSK9 유전자를 편집해 치료하는 방법이 동물실험을 통해 검증된 만큼 일부 문제점을 개선하면 PCSK9 차단제를 복용할 수 없는 심장질환 환자들에게도 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 윌슨 펜실베이니아대 유전자치료학 교수는 “이번 연구를 통해 유전자 가위 기술이 인간을 제외한 영장류에서도 효과적으로 작동한다는 사실을 확인하게 됐다”며 “원숭이의 몸에 별다른 문제 없이 콜레스테롤 생성을 억제할 수 있다는 것은 기술의 안정성을 증명하는 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●말라리아약 당뇨병 치료 효능 포스텍(총장 김도연) 융합생명공학부 김경태 교수와 국내 바이오벤처 ‘노브메타파마’ 정회윤 박사 공동연구팀은 현재 말라리아 치료제로 활용되는 아모아디퀸이 성인당뇨병으로 알려진 2형 당뇨와 비만 같은 대사성 질환치료에 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 내분비대사 분야 국제학술지 ‘당뇨, 비만, 대사’ 7월호 표지논문으로 실렸다. 현재 사용되고 있는 2형 당뇨 치료제는 치료 효과는 좋지만 체중 증가, 부종, 심부전 등 부작용도 있다. 연구팀은 생쥐에게 비만을 유발시킨 뒤 아모디아퀸을 투여한 결과 인슐린 저항성, 고지혈증, 지방간 증상 개선은 물론 기존 치료제의 주요 부작용이었던 체중 증가와 동맥경화 증상이 효과적으로 차단된다는 것도 확인했다. ●적색 초거성 대기 비밀 규명 한국천문연구원(원장 이형목) 전파천문본부와 호주 서호주대, 일본 가고시마대 공동연구팀이 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 지구에서 약 5200광년 떨어져 있는 초거성 ‘VX Sgr’을 관측한 결과 별(항성)에서 방출되는 물질이 비대칭적인 흐름을 보인다는 사실을 확인했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 이번 결과가 별의 마지막 진화단계에서 나타나는 항성풍의 비대칭적 발달과 항성을 둘러싸고 있는 먼지층과의 관계, 질량 방출 원리를 연구하는 데 중요 정보를 제공한다고 설명했다. 특히 항성풍의 비대칭적 형태는 태양 질량의 8배 이하인 별들이 진화를 끝내고 비대칭 형태의 성운으로 발달하는 과정을 연구하는 데 중요한 단서인 만큼 별의 진화에 관한 비밀을 푸는 데 도움을 줄 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

당신은 바나나를 먹을 때 얼마나 익은 것을 선호하는가. 정답은 정해져 있을지도 모르지만, 현재 온라인상에서는 어떤 바나나가 먹기에 완벽한지를 두고 여러 의견이 나와 화제가 되고 있다. 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 지난 1일 팔로워 230만여 명을 보유한 한 인스타그램 계정(fitness_meals)에 공개돼 화제가 된 게시물은 바나나가 익어가는 순서대로 나열한 사진이다. 15개의 바나나에는 각각 숫자 1부터 15까지 표기가 돼 있으며 익어갈수록 숫자가 커지는 것이다. 4일까지 인스타그램 사용자 4800여 명에게 좋아요(추천)를 받은 이 사진에는 ‘어떤 숫자가 달린 바나나가 완벽한 것인가?’라는 질문이 쓰여 있다. 이에 따라 사람들은 저마다 완벽하다고 생각하는 바나나를 골라 댓글로 달기 시작했다. 대다수의 사람은 해당 사진에서 8번에서 10번 사이에 있는 바나나를 고를 것이라고 말했다. 이들 바나나는 녹색이 거의 없고 갈색 반점이 조금씩 나타나기 시작한 것이다. 일부 네티즌은 이보다 덜 익은 6번이나 7번 바나나를 선호했다. 심지어 어떤 이들은 갈색 반점이 고르게 퍼진 11번 바나나를 고르기도 했다. 그리고 몇몇 네티즌은 거의 덜 익어 전체적으로 녹색이 도는 2번 바나나를 선호한다고 말했다. 영국의 유명 영양학자 리안논 램버트가 쓴 저서 ‘리트리션: 잘 먹는 간단한 방법’(Rhitrition: A Simple Way To Eat Well)에 따르면, 바나나는 얼마나 익었는지와 상관없이 칼륨 등 몸에 좋은 영양소를 풍부하게 갖고 있다. 하지만 그녀는 만일 당신이 당뇨병 환자이거나 과일을 소화하는 데 어려움이 있는 사람이라면 각각 다르게 익은 바나나를 먹는 것이 도움이 될 수 있다고 말한다. 그녀는 “바나나는 유리당(free sugar) 함량이 높아 당뇨가 있는 사람들에게 처방되는 식단에서 제한할 수 있는 과일이지만, 그것은 건강 전문가의 재량에 달려 있다. 연구에 따르면 덜 익은 바나나에 있는 전분은 탄수화물 함량의 80~90%를 구성하지만 바나나가 익으면서 유리당으로 변한다”면서 “그러므로 당뇨가 있다면 혈당이 너무 높아지지 않도록 지나치게 익은 바나나는 피하는 것이 좋다”고 설명했다. 하지만 그녀는 일반인들에게는 좀 더 잘 익은 바나나가 소화에 도움이 된다고 말한다. 그녀는 “저항성 전분이 단당(simple sugar)으로 변하면서 바나나가 익어가는데 여러 연구에서는 일반인들에게 노랗게 더 익은 바나나가 더 잘 소화되는 것으로 나타났다. 잘 익은 바나나를 섭취하면 혈당 수치가 더 높아지는 데 이는 더 빨리 소화되는 것을 의미한다”면서 “폭발적인 에너지를 내기 위해 바나나를 간식으로 먹는 테니스 선수를 생각해보라”고 말했다. 이어 “하지만 당신이 바나나를 좋아한다면 가장 맛있다고 생각하는 바나나를 즐기면 된다. 덜 익거나 잘 익은 바나나 모두 여전히 풍부한 영양소를 갖고 있다”면서 “유일하게 제2형 당뇨병 환자들의 경우 너무 익은 바나나는 주의하는 것이 좋다”고 덧붙였다. 사진=fitness_meals/인스타그램 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr