마이크로바이옴 및 임상정보, 개인 식생활습관, 유전정보 등의 빅데이터 분석을 통해 헬스케어의 핵심인 개인맞춤형 의료를 실현하기 위한 연구가 활발한 것으로 나타났다. 마이크로바이옴은 인체에 서식, 공생하는 미생물 군집의 유전체로 인체 내 대사물질과 상호작용을 통해 대사작용·면역체계·신경계·약물 반응성 등 다양한 인체의 생리작용에 영향을 미친다. 5일 특허청에 따르면 마이크로바이옴 관련 특허출원은 2000년부터 2017년까지 총 361건이 출원됐다. 연 평균 10여건이 출원되다 최근 5년(13-17년)간 출원이 증가하는 추세다. 출원 증가는 국내 출원인이 주도하고 있다. 전체 출원의 63%(226건)는 내국인, 외국인 출원은 37%(135건)다. 내국인은 기업(112건)과 대학 및 연구소(90건)가 83%를 차지한 반면 외국인은 기업 출원이 76%(109건)로 달했다. 다국적 제약사들이 마이크로바이옴 연구에 적극적으로 나선 결과로 분석된다. 반면 내국인은 대학 및 연구소 출원이 외국에 비해 상대적으로 많은데, 연구소를 중심으로 2011년부터 국제 인간 마이크로바이옴 컨소시엄에 참여하는 등 이 분야에 활발한 연구가 진행되고 있다. 질환별 기술은 장염과 같은 염증이 28%(101건)를 차지했고 면역질환(80건), 비만·당뇨와 같은 대사증후군(67건), 암(46건), 우울증과 같은 정신질환(11건) 등으로 다양했다. 특허청은 2024년 마이크로바이옴을 활용한 치료제 시장이 약 94억 달러, 진단분야는 2019년 상업화돼 2024년 시장규모가 5억 달러를 웃돌 것으로 전망된다고 덧붙였다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

영국이 현지시간으로 11월 1일부터 의료용 대마초 처방을 합법화 했다. 의사의 처방전을 가진 환자라면 이제 합법적인 대마초 치료가 가능하다. BBC 등 현지 언론의 이날 보도에 따르면 영국 내무장관은 이미 지난 달 합법적인 의료용 대마초 처방에 대해 언급한 바 있으며, 일부 지역에서 특정 질병 및 환자에 한해 합법적 처방을 허가한다고 밝혔다. 영국에서는 이미 몇 년 전부터 대마초 합법화에 대한 논의가 뜨거웠다. 국제개발기구인 ‘보건 및 빈곤 퇴치를 위한 행동’(Health Poverty Action)은 지난 여름 보고서에서 영국이 대마초를 합법화하면 연간 10억~35억파운드(약 5조 206억원)의 세수를 거둬들일 수 있다고 전망했다. 또 대마초를 합법화하면 관련 범죄를 줄여 경찰, 법원, 감옥, 보호감찰 등에 사용되는 비용도 절감하는 동시에, 치료용으로 대마초를 필요로 하는 환자들에게 도움이 될 수 있을 것이라는 긍정적인 기대도 많았다. 간질이나 뇌전증 등을 앓는 어린 환자에게 예외적으로 대마초 처방전이 내려지긴 했지만, 이를 합법화 할 경우 대마초 접근성이 좋아져 범죄 발생률이 높아질 수 있다는 우려의 목소리가 줄어들지 않아 논란이 이어졌다. 논란에도 불구하고 영국은 잉글랜드와 웨일스, 스코틀랜드 등 일부 지역에서 ▲심각한 정도의 간질을 앓는 어린 환자 ▲항암화학치료를 받은 디 구토와 메스꺼움을 느끼는 성인 환자 ▲다발성 경화증으로 인한 근육긴장을 보이는 성인환자 등 특정 환자에게만 대마초 치료제 사용을 허가하겠다고 결정했다. 대마초 치료제는 알약이나 캡슐, 오일 형태로 지급되며, 대마초에 함유돼 있으며 위 질환의 호전에 영향을 미치는 것으로 알려진 항정신성 물질(THC) 및 카나비디올(CBD)이 적절하게 혼합된 형태가 될 것으로 보인다. 한편 미국에서는 캘리포니아 주를 비롯해 9개 주가 의료용뿐만 아니라 기분전환용(기호용) 대마초 사용을 합법화 했으며, 캐나다 역시 의료용·기호용 대마를 합법화 한 상황이다. 대마를 전면 합법화한 국가는 우루과이에 이어 캐나다가 두 번째이며, 의료용 대마를 합법화한 국가는 이스라엘, 호주, 독일, 호주, 스페인, 이탈리아, 중국 등 29개국이다. 태국은 현지시간으로 지난달 31일 의료용 대마초 합법화 계획을 밝혔다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 암 세포까지 항암제를 손실없이 갖고 이동한 뒤 정확히 치료하는 일종의 ‘나노 항암제 폭탄’ 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형, 김채규 교수와 생명과학부 강세병 교수 공동연구팀은 항암제를 암세포까지 손실없이 이동시켜 정확히 치료할 수 있는 약물 전달체 플랫폼 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1일자에 실렸다. 약물 전달체는 치료제를 담아 표적으로 삼은 세포에 전달하는 물질이다. 나노기술을 이용한 약물 전달체는 지금까지도 많이 개발됐지만 실제 치료효과는 기대만큼 크지 않았다. 나노 약물 전달체를 암이 생긴 생쥐에게 주사했을 때 100개 중 7개 정도만 암세포로 도달한다는 연구결과들이 보고된 것만 봐도 알 수 있다. 이런 낮은 효율은 ‘단백질 코로나 현상’ 때문이다. 단백질 코로나 물질은 일단 나노 전달체를 주입하면 몸 속에 있는 수많은 단백질이 약물 전달체에 달라붙으면서 움직임이 둔해져 암세포에 도달하기도 어렵고 도달한 다음에도 약물을 내보내기 어려워지고 심지어는 다른 정상적인 조직에 영향을 미쳐 독성이 생기는 부작용까지 보이기도 한다. 연구팀은 체내 다른 단백질들과는 상호작용을 하지 않는 부분과 특정 유전자 서열에 따라 달라 붇는 기능성 부분으로 이뤄지는 재조합 단백질을 만들었다. 항암 나노입자를 이 재조합 단백질로 둘러싸 다른 단백질과는 결합하지 않는 대신 암 조직까지 정확히 찾아갈 수 있도록 한 것이다.연구팀은 실제 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 생체와 유사한 실험환경을 만들어 재조합 단백질 결합 나노항암제를 담가두고 관찰하면서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했다. 그 결과 단백질 보호막이 외부 단백질을 효과적으로 막아 기존 나노항암제보다 효율이 10배 이상 높아진 것으로 확인됐다. 이와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 새로운 나노단백질 항암제 폭탄을 주입한 결과 기존 약물 전달체보다 암세포를 더 잘 공격하면서도 나노물질이 정상 조직에 쌓여 드러내는 ‘나노 독성’도 적은 것으로 밝혀졌다. 유자형 자연과학부 교수는 “이번 연구결과는 새로운 포적 지향형 약물 전달 시스템 원천기술을 확보했다는 의미를 갖고 암 치료 뿐만 아니라 다양한 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로 재조합 단백질 설계를 다르게 하며 다양한 역할을 수행할 플랫폼을 개발할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계로 뻗어 나가는 대한민국 바이오(BIO)물류의 개척자가 있다. 한명수 세중해운㈜ 대표가 주인공이다. 한 대표는 27년 전 무역상사 영업사원으로 해운물류에 첫발을 내디뎠다. 그 후 2002년 4월 현재의 세중해운㈜ 대표이사 취임, 2011년 글로벌종합물류회사인 CXL 론칭하였고, 2017년 바이오물류 연구소를 설립하는 등 청년의 열정으로 청춘을 해운물류에 받친 베테랑이다. 한 대표가 ‘CXL 브랜드’를 새롭게 론칭해 충북 오송에 바이오물류 R&D(연구개발)센터 설립을 비롯해 대대적인 투자를 진행한 것은 대한민국 바이오물류의 세계화를 위해서다. R&D센터는 바이오물류업계에서 세계 최초다. “세계 선진국은 역사적으로 30년 전부터 바이오물류를 시작”했다. 반면 “한국은 이제 시작”이다. 그 시작점의 정중앙이 한 대표이다. 한 대표는 특히 ‘2018년은 남북정상회담의 해’로서 한반도에 평화가 새롭게 시작된 것과 관련 “남북 간 경제통합을 위한 길에서 해운물류의 통합도 중요해질 것으로 관측되는 만큼 남쪽이 하지 못하는 부가가치사업, 즉 오가닉(무농약) 등 바이오사업으로 북측의 특화발전을 선도할 필요가 있다”면서 “이때는 바이오물류도 함께 가야 한다”고 말했다. 자본 논리를 앞세운 ‘값싼 노동력’이 목표가 돼서는 안 된다는 의미다. ‘사람이 근본이다’는 인본사상을 인생 철학으로, ‘늘 처음처럼’을 생활수칙으로 삼아 삶의 중심을 지키며 나라와 민족의 새날을 향해 나간다는 한 대표. 글로벌 SCM 기업을 향한 대한민국 바이오물류 개척자인 그의 도전은 오늘도 계속되고 있다. 편집자 주→‘2018년은 남북정상회담의 한 해’로서 한반도 평화시대가 열리고 있습니다. 남북경제협력도 도로와 철도, 항만을 통한 남북물류통합시대를 예고하고 있습니다. 이를 어떻게 보시는가요. -10년 전 ‘남북 경제협력과 항만배후물류시설 선진화 방안’을 마련하기 위한 남측 위원의 한사람으로 참여해 북한 고위당국자와 1년 6개월간 활동한 경험이 있습니다. 그 당시 미국이 북한의 개방을 허용하면 인천항과 부산항을 거점으로 삼고, 원산항과 남포항 등은 중개 항으로 개발하는 것이 타당하다고 보았습니다. 그러다 갑자기 중단하라고 해서 그만했습니다. 그런데 최근 국책연구기관에서 발표한 보고서를 보니 ‘남북철도와 대륙횡단철도와 연계한 항만개발로 ‘한반도 물류통합’을 하자는 내용이었습니다. 저는 물류통합을 할 경우 그래도 한반도 물류의 허브는 부산항이라고 봅니다. →그렇다면 한반도 물류통합시대를 대비한 대표님만의 실행계획을 갖고 계십니까. -선진물류가 먼저 북한에 들어가야 합니다. 남쪽은 하지 못하는 사업이면서 동시에 고부가가치사업을 북한이 할 수 있도록 하는 겁니다. 바이오와 오가닉(무농약) 사업 등이 대표적인 사례가 될 것 같습니다. 이때 선진물류가 함께 가는 거죠. 그래서 지금 오가닉 제품을 북한에서 재배, 유통 물류하는 방안을 연구 개발 중입니다. 특허를 획득해서 갈 겁니다. 특히, 바이오산업은 일부를 북한에 가져갈 수 있습니다. 연구는 남한에서 하고, 바이오 단지 등의 실행은 북한이 하는 협력시스템입니다. 앞서 말한 ‘무농약 재배의 오가닉 제품 생산’은 남한은 어렵지만 북한은 충분히 가능합니다. 북한이 대단위 바이오 단지를 조성하면 가격경쟁력 있는 고부가가치 산업으로 육성할 수 있을 겁니다. 여기에 ‘바이오물류’가 돼야 하는 거죠. →바이오물류의 국내현황은 어떻습니까. -외국계 글로벌 물류회사가 99%를 차지하고 있습니다. 국내 몇 개 기업이 선구자 역할을 하고 있습니다만 국산화는 전무한 셈이죠. 그런데 바이오물류는 미래 성장성이 아주 큽니다. 국민의식 수준이 높아질수록 ‘안전한 먹거리, 안전한 보건위생과 의료’의 요구 또한 비례적입니다. 과거에는 허용됐던 것들이 미래로 갈수록 어렵게 될 겁니다. 대표적인 것이 ‘유통기한’과 ‘온도’로서 물류와 보관, 창고와 관리시스템입니다. 국민들이 실상을 잘 모릅니다. WHO(세계보건기구)는 주사액을 2℃에서 8℃로 보관할 것을 권고하고 있습니다만 우리나라 병원의 실내온도는 20℃를 넘어가기 일쑵니다. 범부처 차원에서 대책 마련에 착수해야 합니다. 국민건강과 신산업육성의 시작과 끝이 바로 바이오물류입니다. 바이오물류비는 일반물류비보다 40배 비쌉니다.→바이오물류가 고부가가치산업이군요. 대대적인 투자를 진행하는 이유인가 봅니다. -고부가가치의 고수익 산업이다 보니 바이오물류 시스템을 구축하자면 막대한 투자비용이 소요됩니다. 국내 바이오물류는 매년 20% 이상씩 성장하는 데 반해 선진물류 국가에 30년 정도 뒤져 있습니다. 그렇다 보니 외국계 물류회사가 우리나라 바이오물류 시장을 선점한 상황입니다. 세중해운이 중소물류 기업이지만 도전하기로 결심했습니다. 2011년 CXL 브랜드를 론칭한 데 이어 2016년부터 충북 오송생명과학단지 내에 150억원의 투자비를 들여 세계 최초로 ‘BIO물류 R&D센터’를 설립을 추진해 내년 공식 오픈을 기다리고 있습니다. →바이오물류 R&D센터 설립이 ‘세계 최초’라고요. 그간 R&D실적은 있습니까. -물류 회사들은 용역으로 R&D 합니다. 우리나라 기업들도 직접 하지 않는 거죠. 바이오물류는 더욱 직접 R&D 하지 않습니다. 제가 직접 하게 된 이유입니다. 누구도 하지 않으니까 제가 먼저 시작했습니다. 하지만 정부 과제는 할랄(무결점) 물류 연구 중으로 아직은 시작단계입니다. 다만, 말레이시아 정부와 논의로 ‘할랄(무결점) 추적장치(센서)’를 개발 중입니다. 내년부터 양산하려 합니다. 또 국내 S기업의 제안에 따라 제가 국내 처음으로 ‘바이오물류 운송차량’을 운행하고 있습니다. 제대로 한번 해볼 겁니다. 응원해 주세요.→바이오물류를 먼저 시작한 글로벌 물류회사와 경쟁인데요. 자신 있습니까. -역사적으로는 30년 뒤졌습니다. 국내는 이제 시작이다 보니까 정부로부터 업계까지 인식과 개념의 정립이 낮습니다. 하지만 우리나라는 ‘통합성’에서 선진국입니다. IT와 임상실험은 세계 상위국인 데다 우수한 연구인력이 많고 또 저렴한 편입니다. 다른 나라 10년이면 우리나라는 2년쯤이면 됩니다. 30년은 숫자이고 5~6년이면 따라잡고, 수출할 수 있습니다. ‘한반도 물류통합시대’로 가면 북한이 바이오와 할랄, 오가닉 등 새로운 부가가치산업으로 일어서게 도울 수 있습니다. →바이오물류, 특히 CXL 바이오의 물류시스템을 소개한다면요. -우리나라 식품의약품안전처를 비롯한 각국의 규제기관은 바이오 의약품을 포함한 제약 및 바이오산업의 품질시스템과 데이터 인증, 무결성 보증요구가 더욱 엄격해지고 있습니다. 생물학적 제제, 백신, 혈장분획제제, 희귀의약품, 세포 치료제와 유전자 치료제들은 보관이 잘못되면 역가의 변화를 일으키기 때문이죠. 유통과 물류 단계에서부터 콜드체인을 통해 최적 상태로 온도제어 환경이 필요한데요. 특히 의약품의 원부자재 투입부터 제조, 운반(국내와 해외), 통관, 보관, 취급, 사용까지 전 주기에 걸쳐 엄격히 보관·관리해야 합니다. 저희 CXL 바이오도 이 물류시스템에 따라 바이오 의약품 운송 차량에 대해 GMP(우수의약품 제조 및 품질관리기준)와 GDP(우수유통물류관리기준)에 적합한 검증을 통해 품질을 구현한 차량준비를 완료해 현장에 투입했습니다. →좌우명 내지는 소신, 인생 철학은 무엇인가요. -‘늘 처음처럼’입니다. 세일즈 프리랜서로 일할 때 한 달 수입이 4000만~5000만원이었습니다. 사람이 돈으로 보였습니다. 돈의 노예가 돼 가고 있었습니다. 2001년 충북 괴산 선영에 잠들어 계신 아버님을 뵈러 가는 길의 휴게소에서 ‘늘 처음처럼’ 글귀의 액자를 샀습니다. 내 가슴에는 먼저 자리한 인본주의가 있는데, 자본주의에 내어 줄 수 없었기 때문입니다. 그리고 돈을 뒤따르는 삶을 버리고 미래를 향해 나가자며 바로 회사를 그만두었습니다. 2002년도에 현재의 세중해운을 인수해 독립했습니다. 바이오물류 TF팀을 꾸렸을 때 ‘사람들에게 건강한 삶을 제공해 주기 위해 시작했다’고 했습니다. 그래서 제게 물류란 ‘사람을 위한 기부이자 봉사 나눔’입니다. 서원호 객원기자 guil@seoul.co.kr ■ 주요프로필 학력 세인트루이스 워싱턴대학교 EMBA 졸업 세종대학교 경제학과 졸업 인천대건고등학교 졸업 경력 세종대학교 총학생회장(전대협 3기) 위너스해운항공㈜ 미주팀장 푸단대학교 경제·경영대학원 총동문회 회장 현) 세중해운그룹 CEO 현) 세중해운㈜ 세중통운㈜ 대표이사

기형아 위험이 있는 헌혈 금지약물을 복용한 사람에게서 채혈한 혈액이 수혈용으로 유통된 것으로 나타났다. 22일 국회 보건복지위원회 소속 장정숙 민주평화당 의원이 대한적십자사의 ‘헌혈 금지약물 복용자 채혈 현황’ 자료를 분석한 결과 2014년부터 올해 8월까지 헌혈 금지약물 복용자로부터 채혈한 건수는 2287건으로 집계됐다. 헌혈 금지약물별로 살펴보면 태아 기형을 유발할 수 있는 여드름 치료제가 3563건으로 가장 많았고 전립선비대증 치료제 1428건, 건선치료제 19건, 손습진치료제 6건 등의 순이었다. 이 중 실제 수혈용으로 출고된 사례는 168건이었다. 현재 적십자사는 금지약물 복용자로부터 채혈한 혈액의 출고를 막기 위해 건강보험심사평가원, 국방부 등과 ‘혈액 사고방지 정보조회시스템’을 구축해 매일 금지약물 처방정보를 받고 있다. 하지만 관계기관과 정보공유가 실시간으로 이뤄지지 않고 하루동안 정보를 모아서 일괄 제공하는 방식으로 진행하다보니 허점이 드러난 것이다. 헌혈 금지약물 처방정보가 혈액 출고 시점보다 늦게 수신되면 금지약물 복용자의 혈액이 출고되는 사고가 발생할 수 있다. 장 의원은 “수혈받는 환자의 안전을 위해 실시간 정보공유가 가능하도록 시스템을 조속히 개편할 필요가 있다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

미국 오하이오 주(州)에 사는 켄 그렘링(75)은 2017년 말 샤워를 하던 중 가슴에서 혹(덩어리)이 만져졌고, 이를 제거하는 수술 및 정밀검사 끝에 유방암 진단을 받았다. 미국 암학회(ACS)에 따르면 미국 전역에서 보고되는 여성 유방암 환자의 수는 한 해에 25만 명에 이르지만, 남성 유방암 환자는 2500명에 불과하다. 6개월 후, 켄은 남성인 자신이 유방암에 걸렸다는 사실만큼이나 충격적인 사실을 접했다. 아내인 제인(66)역시 유방 엑스레이 검사 도중 암이 발견된 것. 두 사람 모두 오른쪽 가슴에서 암세포가 발견됐다. 이때부터 부부는 함께 유방암과 싸우기 시작했다. 부동산중개업을 공동 운영하던 부부는 같은 요일에 같은 병원을 함께 찾아가 치료를 받았고, 동병상련의 아픔을 함께 나눴다. 두 사람은 수술도 클리블랜드 클리닉의 같은 의사에게서 받았다. 남편 켄은 혹을 제거하는 수술을, 아내 제인은 암세포가 퍼져있는 오른쪽 가슴을 절제하는 수술을 받았다. 갑작스럽게 찾아온 유방암에도 부부는 긍정을 잃지 않았다. 아내인 제인은 “남편과 47년간 결혼생활을 하면서 모든 것을 공유해왔는데, 이건 좀 과하다 싶었다”며 웃으며 말했고, 남편인 켄은 “내가 먼저 겪기 시작한 것들이 아내에게 도움이 될 수 있다고 생각했다”고 말했다. 두 사람을 치료한 담당 의사는 “대다수의 남성들은 자신이 유방암이라는 사실을 알게 된 뒤 ‘남자인 내가 왜’ 라는 질문을 많이 한다. 여성들과 함께 유방암 치료실에 있는 것도 불편해 한다. 하지만 켄은 달랐다. 그는 자신의 유방암을 묵묵하게 받아들였다”고 전했다. 이어 “다행히 두 사람 모두 유방암 초기였기 때문에 치료는 매우 순조로웠다”면서 “무엇보다도 두 사람이 유방암 투병에 대해 공유하고 긍정적인 태도를 가진 것이 이들의 치료 효과를 높이는데 일조했다”고 덧붙였다. 켄과 제인 부부는 향후 5년 간 함께 유방암 치료제를 복용할 예정이라고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다. 건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다. 연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다. 이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다. 연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다. 임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘Tears In Heaven’으로 잘 알려진 영국의 뮤지션 에릭 클랩튼은 전 세계 3대 기타리스트로 불리기도 한다. 그런데 몇 년전 말초신경증으로 인해 기타 치기도 쉽지 않다는 소식이 알려져와 국내외 팬들을 안타깝게 했다. 말초신경증은 당뇨나 각종 외상으로 인해 말초신경을 둘러싸고 있는 신경섬유가 손상되면서 나타나는 질환으로 갑작스러운 통증과 함께 손이나 발이 저리고 한쪽 힘이 빠지는 증상을 동반한다. 국내 연구진이 이처럼 손상되거나 끊긴 말초신경을 치료하고 저절로 녹아 사라지는 신경치료제를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 강승균 교수와 미국 노스웨스턴대 구자현 박사 공동연구팀은 절단된 말초신경을 전기치료하고 치료가 완료되면 몸에서 저절로 분해돼 사라지는 전자약물을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨’ 최신호에 실렸다. 말초신경 손상은 국내에서도 연간 1만건 이상 발생할 정도로 빈도가 높은 외상 중 하나이다. 신경 재생이 얼마나 빨리 이뤄지느냐에 따라 회복율과 후유증 정도가 달라진다. 치료가 늦어질 경우 심하면 영구 근육장애가 발생하기도 한다. 많은 연구자들이 신경재생 속도를 높이기 위한 전자약 개발에 주력하고 있다. 전자약은 전기신호를 통해 체내 장기, 조직, 신경을 자극해 신경재생 속도를 높여 치료효과를 극대화하는 기술이다. 그렇지만 전기신호를 전달하기 위해서는 전선으로 머리카락 두께의 신경을 감싸고 치료가 끝나면 신경을 감쌌던 전선을 다시 제거해야 한다. 부착도 힘들지만 제거 과정에서 2차 신경손상이 일어나는 경우가 많았다. 연구팀은 이같은 문제점을 해결하기 위해 초박막형 실리콘과 유연성을 갖춘 생분해성 고분자를 이용해 300㎛(마이크로미터) 두께의 얇고 유연성있으며 수개월 내에 분해돼 사라지는 전자약을 개발됐다.이번에 개발한 전자약은 한 번 부착하면 무선으로 작동할 수 있고 치료가 완료될 경우 몸 속에 녹아서 흡수되기 때문에 별도의 제거수술이 필요하지 않다. 여러 번의 추가수술 없이 반복적인 전기치료가 가능하고 제거수술이 필요없어 2차 손상을 걱정하지 않아도 된다. 연구팀은 생분해성 무선 전자약 기술은 말초신경 치료 뿐만 아니라 외상성 뇌손상, 척추손상 같은 중추신경 손상 치료 및 재활, 부정맥 치료를 위한 단기심장박동기 기술에도 응용할 수 있을 것으로 보고 있다. 강승균 카이스트 교수는 “이번 기술이 상용화될 경우 몸 속에서 녹는 수술용 실처럼 병원을 찾지 않고도 집에서 편하게 물리치료 받듯 전기치료를 받을 수 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

매번 작심삼일로 끝나는 다이어트에 자신의 ‘의지박약’을 탓했던 사람들이라면 주목할 만한 연구결과가 나왔다. 메디컬익스프레스 등 해외 언론의 18일 보도에 따르면 캐나다 맥길대학 연구진은 최근 연구를 통해 일부 사람들은 욕망, 특히 식욕을 억제하는데 도움을 주는 뇌 부위가 매우 활성화 돼 있다는 사실을 확인했다. 연구진은 성인 남녀 24명을 대상으로 3개월 간 하루 1200칼로리만 섭취하라고 제한하고, 동시에 실험참가자들에게 고칼로리의 음식 사진과 평범한 풍경사진을 보여주면서 이들의 뇌를 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)로 촬영했다. 그 결과 스스로 식욕을 억제하는 뇌 부위가 활성화되는 것을 확인했다. 이는 다이어트를 할 때 스스로에게 엄격하게 식단을 제한하는 등의 행동 및 의지와 연관이 있다는 사실을 의미한다. 연구진은 실험참가자를 대상으로 측면 전두엽 피질(lateral prefrontal cortex) 및 북부 내측전전두피질(ventral medial prefrontal cortex)을 정밀 분석했다. 측면 전두엽 피질은 자기 제어와, 북부 내측전전두피질은 어떤 행동과 결정에 대한 동기부여 관련된 부위다. 그 결과 실험참가자들에게 고칼로리의 음식 사진을 보여줬을 때 일부 참가자들의 측면 전두엽 피질과 북부 내측전전두피질이 매우 활성화되는 것을 확인했다. 1개월 뒤 같은 실험을 했을 때 실험참가자들의 해당 뇌 부위 활성화 정도가 모두 낮아지긴 했지만, 다이어트에 가장 성공한 실험참가자는 그 감소폭이 더 적었다. 이는 해당 뇌 부위의 활성화 효과가 다이어트에 실패한 사람들에 비해 더 오래 지속된 다는 사실을 의미한다. 연구를 이끈 알랭 도허 맥길대학 심리학 교수는 “이번 연구를 통해 사람이 다이어트를 할 때에는 자기조절과 자기제어를 관장하는 뇌 영역에 상당부분 의존한다는 사실을 알게 됐다”면서 “이번 연구는 자기 제어 능력을 높이는 비만 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 18일자에 소개됐다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전 세계에 ‘커피 대란’이 일어날지도 모른다는 암울한 예측이 나왔다. 미국 인디애나 주 퍼듀대학 연구진에 따르면 중앙아메리카의 커피 농장 70%가 ‘커피 녹병’(Coffee leaf rust)의 공습에 속수무책으로 당하고 있다. 커피 녹병은 커피나무의 잎을 말라 죽게 하는 곰팡이로 인한 병해로, 과테말라 등 중앙아메리카 일대 국가의 커피 산업에 막대한 영향을 미치고 있다. 그중 전 세계 커피 생산의 75%를 차지하는 아라비카 종은 특히 커피 녹병에 취약해 그 피해가 막대한 상황이지만 전문가들은 커피 녹병의 정확한 원인을 찾아내지 못한 상황이다. 현재까지 알려진 바에 따르면 커피 녹병은 ‘헤밀리아(Hemileia)’라는 곰팡이성 병원균에 감염돼 생기는 질병이다. 구리 같은 금속성 살균제가 치료제로 제시된 적도 있지만 커피나무와 토양에 악영향을 끼치는 등 부작용이 보고됐다. 아직까지 뚜렷한 해결방안을 찾지 못한 가운데 전 세계 생산지로 퍼지는 커피 녹병을 억제하지 못하자 일각에서는 커피 대란을 우려하는 목소리도 나오고 있다. 과테말라의 커피 생산자이자 전문가인 조슈아 모랄레스는 미국 공영 라디오 NPR과 한 인터뷰에서 “우리는 지금까지 겪은 커피 생산의 역사 중 가장 큰 위협에 처해있다”고 말했다. 이에 대해 퍼듀대학 균류학자인 캐시 에이매 박사는 “커피 녹병을 유발하는 곰팡이를 발견한 지 100년이 넘었지만 여전히 우리는 이 곰팡이에 대해 아는 것이 많지 않다”면서 “매우 강력한 곰팡이성 병원균이라 순수한 유전자를 채취하는 것도 어려운 상황”이라고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

DGIST가 치매치료제 개발에 나섰다. DGIST는 16일 ㈜툴젠과 유전자교정 기술을 이용한 치매 치료제 개발을 위해 상호양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다.. 양 기관은 MOU 체결을 통해 ▲치매 기전 연구 및 치료 표적 검증을 위한 연구, ▲치매 치료제 개발을 위한 유전자교정 전략 개발 및 치료제 개발, ▲유전자교정 치매 치료제 사업화를 위한 협력 등의 분야에서 유전자교정 기술을 이용한 상호 협력 체계를 구축할 계획이다. 전세계적으로 치매 환자가 약 5500만명으로 추정되고 있으나 치매 발생 메커니즘을 적용한 치료제 개발이 어렵고, 10년 넘도록 새로운 치료제에 대한 허가가 나지 않아 치매 치료제 개발에 난항을 겪고 있다. DGIST 뉴바이올로지전공 김기태 책임연구원팀은 최근 뇌의 해마 조직에서 신경전달 기능의 감소 및 신경노화 촉진을 일으키는 마이크로RNA-204의 기전을 규명하고, 마이크로RNA-204 제어를 통해 치매 혹은 노인성 뇌질환의 인지기능 회복에 대한 특허를 등록하는 등 치매 분야에서 활발한 연구를 진행하고 있다. ㈜툴젠은 유전자가위 원천기술인 유전자교정 기술을 보유한 바이오전문기업으로 유전자가위를 개발하고 관련 제품과 서비스를 제공하는 기술플랫폼 기업이다. 1~3세대 유전자가위를 모두 독자적으로 개발한 전세계 유일한 기업으로 국내외에서 총 38개의 특허 등록 및 120개의 특허를 출원 중이며 유전자교정 기술을 이용한 플랫폼, 치료제, 분자육종 등의 분야에서 연구개발을 진행 중이다. DGIST 뉴바이올로지전공 임평옥 전공책임교수는 “우리나라도 고령사회로 진입함에 따라 치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환과 같은 노인성 질병에 대한 연구의 중요성이 부각되고 있다”며 “툴젠과의 산학협력을 통해 유전자교정 기술을 응용한 치매 치료제를 개발하는 융복합 연구에 박차를 가하겠다”고 말했다. 툴젠 김종문 대표이사는 “DGIST와 기술 교류 및 공동연구를 통해 치매 치료제 개발과 유전자교정 전략을 발전시키길 기대한다”며 “치매 치료제뿐만 아니라 툴젠의 유전자가위 원천기술 및 응용 플랫폼 기술을 바탕으로 다양한 질환의 혁신적 신약 개발에 앞장서겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 알츠하이머 치매나 파킨슨병처럼 퇴행성 신경질환 발병 공통원인이 세포 내 소기관인 미토콘드리아 때문인 것을 밝혀냈다. 한국생명공학연구원 위해요소감지BTN연구단, 한국기초과학지원연구원, 미국 스탠포드대 의대 공동연구팀은 퇴행성 신경질환이 세포 소기관인 소포체와 미토콘드리아가 상호작용을 하면서 만들어 낸 이상반응 때문이라는 것을 규명했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다. 미토콘드리아는 영양분으로 흡수된 포도당에서 세포의 주요 에너지원인 ATP를 만들어 내는 ‘세포내 발전소’이다. 또 세포내 칼슘 농도를 일정하게 유지하는 항상성에 관여함으로써 세포 에너지 대사 활성과 세포 사멸을 조절하기도 한다. 신경세포의 경우 복잡한 신경망 내에서 기능 유지를 위해 많은 에너지를 필요로 하는데 노화로 인한 미토콘드리아 기능저하와 손상된 미토콘드리아가 증가하면서 신경세포가 죽고 뇌손상이 촉진되면서 기억력 감퇴, 운동기능 조절 이상 같은 증상이 나타나기도 한다. 연구팀은 파킨슨병과 알츠하이머를 유발시킨 초파리의 신경세포를 관찰한 결과 소포체와 미토콘드리아의 접촉면이 늘어나 있고 이로 인해 미토콘드리아 내에 과도한 칼슘이 흡수돼 신경세포가 사멸된다는 사실을 확인했다. 파킨슨병 원인 유전자로 알려진 PINK1 돌연변이 유발 초파리에게서는 미토콘드리아 내 칼슘 농도가 증가하면서 도파민 신경세포 숫자가 현저하게 감소되고 미토콘드리아 칼슘채널을 억제할 경우 신경세포 사멸이 지연된다는 것도 확인했다. 알츠하이머 역시 칼슘채널을 차단할 경우 증상이 개선되는 것이 확인됐다. 이규선 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과는 퇴행성 신경질환을 효과적으로 치료하기 위해서는 미토콘드리아의 칼슘 항상성 조절이 중요하다는 것을 보여줬다”라며 “칼슘 항상성 조절은 퇴행성 신경질환 뿐만 아니라 암, 염증성 질환, 대사질환, 각종 노인성 질환 등 치료제 개발에도 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 들어 경북지역에서 야생 진드기에 물려 숨지는 사례가 잇따르고 있다. 15일 경북도에 따르면 상주에 사는 윤모(84)씨가 지난 13일 야생 진드기로 인한 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)에 감염돼 대구 모 대학병원에서 치료 중 숨졌다. 올해 들어 도내에서 SFTS 양성반응자 중 숨진 5번째다. 윤씨는 지난달 22일과 27일 상주시 만산동 야산에서 버섯을 채취하고 난 후 몸살과 발열 등 증상을 보인 것으로 알려졌다. 대학병원 측은 SFTS가 의심돼 지난 10일 보건당국에 검사를 의뢰했고, 역학 조사결과 살인진드기에 감염됐다는 확진판정(양성반응)이 나왔다. SFTS는 주로 4∼11월 SFTS 바이러스를 보유한 참진드기(주로 작은소피참진드기)에 물린 후 고열(38∼40도)과 구토, 설사, 식욕부진 등 소화기 이상 증상이 나타난다. 최근 3년간(2015~2017년) 경북지역에서 SFTS 확진 판정을 받은 뒤 사망한 주민은 2015년 3명, 2016년 6명, 2017년 8명 등 모두 17명이다. 경북도 관계자는 “작은소피참진드기의 활동 시기는 4월부터 11월, 집중 발생 시기는 7월부터 10월까지다”며 “예방 백신이나 표적 치료제가 없어 진드기에 물리지 않도록 주의하는 게 유일한 예방책”이라고 말했다. 안동 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 축구장이나 야구장을 푸르게 물들이고 있는 잔디 추출물을 이용해 국내 성인 10명 중 1명이 앓고 있는 당뇨를 치료할 수 있는 물질을 개발해 화제가 되고 있다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구원 연구진은 잔디의 일종인 ‘센티페드그라스’를 이용해 당뇨 치료에 도움을 주는 천연물질을 추출해 유럽, 미국, 중국에 특허 등록을 완료했다고 14일 밝혔다. 당뇨는 인슐린 자체를 분비하지 못하는 선천성 당뇨, 흔히 소아 당뇨로 불리는 ‘1형 당뇨’와 성인이 돼 비만으로 인해 인슐린 수용체가 변화돼 인슐린을 처리하지 못하는 ‘2형 당뇨’가 있다. 연구팀은 센티페드그라스에 항산화 기능이 뛰어난 메이신, 루테올린, 이소오리엔틴 같은 생리활성 물질이 포함돼 있고 이들이 당뇨 치료에 최적화 돼 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 방사선을 조사해 이들 물질 함량을 증가시켜 추출하는 방법을 개발했다. 연구팀이 추출한 이들 물질은 1, 2형 당뇨 모두에 치료효과를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 1형, 2형 당뇨를 유발시킨 생쥐를 이용해 이들 물질을 투여하는 실험을 실시했다. 그 결과 인슐린 수용체가 20~30% 더 활성화됨에 따라 2형 당뇨 생쥐가 정상으로 돌아오는 것이 확인됐다. 또 췌장의 베타세포 파괴로 인슐린 분비가 원활하지 못한 1형 당뇨 생쥐의 경우에도 추출물을 투입한 결과 인슐린 분비가 증가돼 혈당이 정상으로 돌아온 것이 확인됐다. 이와 함께 해당 추출물을 투여하는 실험을 한 결과 인슐린 혈당조절 능력이 2~3배 증가함에 따라 당뇨 치료 뿐만 아니라 항당뇨 활성효과를 통해 예방 가능성을 보여줬다. 배형우 박사는 “이번 연구는 천연 잔디추출물을 이용한 당뇨 예방 및 치료제가 만들질 수 있음을 보였다”라며 “특허 등록을 한 만큼 국내외 제약사에 관련 기술을 이전해 실제 치료제로 개발될 수 있도록 연구를 지속해 나갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

낙태죄 폐지 찬반 속 여성 건강권만 침해 “조속한 실태조사 마무리·사회적 논의를” ‘낙태유도제’의 온라인 불법판매 적발 건수가 최근 급증한 것으로 확인됐다. 정부가 낙태 수술(인공임신중절 수술)을 ‘비도덕적 진료행위’로 규정하려 하고 의사들이 낙태 수술 중단을 선언하자 오히려 음성적으로 낙태가 이뤄지는 ‘풍선효과’가 나타난 게 실제 통계로 확인된 것이다. 국회 보건복지위원회 소속 더불어민주당 남인순 의원이 11일 식품의약품안전처로부터 입수한 ‘의약품 온라인 불법판매 적발실적’에 따르면 낙태유도제 적발 건수는 2013년 514건(전체의 2.8%), 2014년 176건(0.9%), 2015년 12건(0.1%)으로 줄어들다가 2016년 193건(0.8%), 2017년 1144건(4.6%), 2018년 9월 현재 1984건(9.2%)으로 껑충 뛰었다. 올해 전체 적발 건수 중 낙태유도제는 발기부전·조루치료제(7732건·35.8%), 각성·흥분제(2107건·9.8%)의 뒤를 이어 세 번째다. 하지만 지난해와 비교해 적발 비중이 가장 많이 증가한 것은 다름 아닌 낙태유도제였다. 이처럼 낙태유도제의 음성적 거래가 급증한 데는 2016년부터 시도된 보건복지부의 낙태 행정 처분 강화와 의사의 낙태 수술 거부 등이 큰 영향을 준 것으로 분석된다. 1973년 개정된 모자보건법은 임신 24주 이내 건강에 문제가 있거나 범죄에 의한 임신에 한해 제한적 낙태 수술을 허용하고 있고 그 외에는 불법으로 규정하고 있다. 복지부는 2016년 낙태 수술을 비도덕적 진료행위로 규정하고 의사 처벌을 강화하려다 거센 반발에 부딪혔다. 급기야 최근 대한산부인과의사회는 낙태 수술 전면 중단을 선언했다. 지난해 11월 청와대 홈페이지 국민청원 게시판에는 ‘낙태죄 폐지와 자연유산 유도약(미프진) 합법화 및 도입’을 요구하는 청원이 올라와 23만명이 넘는 지지를 받았다. 그러자 조국 민정수석은 8년 만에 임신중절 실태조사를 재개해 낙태죄 폐지에 대해 열린 입장을 밝혔지만 구체적으로 진전된 것은 없다. 2012년 형법상 낙태죄가 태아의 생명권 보호 등을 이유로 합헌 결정을 받은 데 이어 올 2월 다시 한번 헌법 소원이 제기됐지만 현재 결정이 미뤄지고 있다. 정부와 헌재가 낙태 문제에 대해 미적거리는 동안 여성의 건강권이 크게 침해되고 있다는 지적이 나온다. 남 의원은 “온라인에서 판매되는 낙태유도제가 정식 의약품인지 아닌지 알 수 없어 여성의 건강에 위협이 되고 있다”며 “정부는 인공임신중절 실태조사를 조속히 마무리하고 이 문제를 사회적·법적으로 활발하게 논의해야 한다”고 밝혔다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

‘낙태유도제’의 온라인 불법판매 적발 건수가 최근 급증한 것으로 확인됐다. 정부가 낙태 수술(인공임신중절 수술)을 ‘비도덕적 진료행위’로 규정하려 하고 의사들이 낙태 수술 중단을 선언하자 오히려 음성적으로 낙태가 이뤄지는 ‘풍선효과’가 나타난 게 실제 통계로 확인된 것이다. 국회 보건복지위원회 소속 더불어민주당 남인순 의원이 11일 식품의약품안전처로부터 입수한 ‘의약품 온라인 불법판매 적발실적’에 따르면 낙태유도제 적발 건수는 2013년 514건(전체의 2.8%), 2014년 176건(0.9%), 2015년 12건(0.1%)으로 줄어들다가 2016년 193건(0.8%), 2017년 1144건(4.6%), 2018년 9월 현재 1984건(9.2%)으로 껑충 뛰었다. 올해 전체 적발 건수 중 낙태유도제는 발기부전·조루치료제(7732건·35.8%), 각성·흥분제(2107건·9.8%)의 뒤를 이어 세 번째다. 하지만 지난해와 비교해 적발 비중이 가장 많이 증가한 것은 다름 아닌 낙태유도제였다. 이처럼 낙태유도제의 음성적 거래가 급증한 데는 2016년부터 시도된 보건복지부의 낙태 행정 처분 강화와 의사의 낙태 수술 거부 등이 큰 영향을 준 것으로 분석된다. 1973년 개정된 모자보건법은 임신 24주 이내 건강에 문제가 있거나 범죄에 의한 임신에 한해 제한적 낙태 수술을 허용하고 있고 그 외에는 불법으로 규정하고 있다. 복지부는 2016년 낙태 수술을 비도덕적 진료행위로 규정하고 의사 처벌을 강화하려다 거센 반발에 부딪혔다. 급기야 최근 대한산부인과의사회는 낙태 수술 전면 중단을 선언했다. 지난해 11월 청와대 홈페이지 국민청원 게시판에는 ‘낙태죄 폐지와 자연유산 유도약(미프진) 합법화 및 도입’을 요구하는 청원이 올라와 23만명이 넘는 지지를 받았다. 그러자 조국 민정수석은 8년 만에 임신중절 실태조사를 재개해 낙태죄 폐지에 대해 열린 입장을 밝혔지만 구체적으로 진전된 것은 없다. 2012년 형법상 낙태죄가 태아의 생명권 보호 등을 이유로 합헌 결정을 받은 데 이어 올 2월 다시 한번 헌법 소원이 제기됐지만 현재 결정이 미뤄지고 있다. 정부와 헌재가 낙태 문제에 대해 미적거리는 동안 여성의 건강권이 크게 침해되고 있다는 지적이 나온다. 남 의원은 “온라인에서 판매되는 낙태유도제가 정식 의약품인지 아닌지 알 수 없어 여성의 건강에 위협이 되고 있다”며 “정부는 인공임신중절 실태조사를 조속히 마무리하고 이 문제를 사회적·법적으로 활발하게 논의해야 한다”고 밝혔다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

요즘 가정 난방은 대부분 도시가스나 지역난방 등을 이용하지만 1990년대까지도 연탄 보일러를 사용하는 가정들이 있었다. 연탄 보일러를 사용하다보면 방의 틈 사이로 연탄가스가 새어들어오는 경우가 있어 자고 일어나면 머리가 깨질 듯이 아프고 구토가 나는 연탄가스 중독증에 걸릴 때가 있다. 그래서 어른들은 옛날을 회상하며 연탄가스 중독에 걸려 아침에 동치미 국물을 벌컥벌컥 마셨다는 이야기를 하기도 한다. 바로 이 연탄가스 중독증을 일으키는 원인은 일산화탄소 때문이다. 호흡기를 통해 일산화탄소를 과다하게 흡입할 경우 체내 조직의 산소공급이 차단되고 중추신경계에 영향을 미쳐 두통, 경련, 구토를 유발시키고 심할 경우 사망에 이르는 경우도 있다. 국내 연구진이 이런 치명적인 일산화탄소를 수술후 조직 손상 방지와 패혈증을 막는데 이용할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST), 충남대, 한국기초과학지원연구원 공동연구팀은 일산화탄소 방출량과 속도를 제어할 수 있는 젤형태의 패치(일종의 반창고)를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호 표지논문으로 실렸다. 과량의 일산화탄소는 인체에 치명적이지만 10~500? 정도의 미량은 염증 작용을 억제하고 혈관이완, 세포손상 및 사멸 억제 기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 일산화탄소를 치료용으로 사용하려는 시도는 많았지만 원하는 부위에 적절한 농도의 일산화탄소를 주입하는 것이 쉽지 않아 치료효과가 떨어지거나 의도치 않은 독성유발의 부작용이 있었다.연구팀은 고분자물질인 생체친화적 펩타이드에 일산화탄소를 포함한 분자캡슐을 결합시키는 방식의 기술을 개발했다. 일산화탄소 분자캡슐은 분자 프로그래밍을 통해 방출량과 시간을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이를 이용해 주사와 반창고 형태의 패치를 만들었다. 특히 패치제는 체내 조직과 장기에 쉽게 부착돼 세포 보호는 물론 항염증 효과도 뛰어난 사실이 확인됐다. 이은지 GIST 신소재공학부 교수는 “이번 연구는 분자의 자기조립과 초분자화학을 이용해 일산화탄소 방출량과 속도를 제어해 치료제재로 사용할 수 있도록 했다는데 의미가 크다”라며 “패혈증, 겸형적혈구 빈혈증, 고혈압, 암, 뇌졸중 등 특정 조직이나 장기, 질환에 적용할 수 있는 가스치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

관절염은 관절 사이에 염증이 생겨 통증이 유발되는 질환으로 여러 가지 원인이 있지만 뼈와 뼈 사이에 있는 물렁뼈(연골)가 닳으면서 나타나기도 한다. 다른 세포나 조직과는 달리 재생이 쉽지 않다는 문제가 있다. 이 때문에 관절이 손상될 경우 인공관절을 이식하거나 통증을 감소시키는 약을 먹는 등의 방법 밖에 없었다. 국내 연구진이 개구리를 연구해 관절염을 근본적으로 치료할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 박태주 교수와 아주대 의대 양시영 교수 공동연구팀은 아프리카발톱개구리를 이용해 ‘ITGBL1’이라는 유전자가 연골형성에 관련돼 있다는 사실을 밝혀내고 의학 및 생물학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 10일자(현지시간)에 발표했다. 연골을 형성하는 주요 성분은 연골세포가 아니라 세포 밖 물질이다. 적은 양의 연골세포와 세포 밖 물질이 신호를 주고받으면서 뼈와 같은 조직을 만들어 내는 것이다. 연골이 만들어지는 것은 짧게는 수개월에서 길게는 수년 정도의 시간이 걸리기 때문에 재생이 매우 어려운 조직으로 알려져있다. 연구팀은 체외수정으로 수정란을 쉽게 얻을 수 있으며 알이 크고 발생과정이 빠를 뿐만 아니라 유전적으로도 사람과 비슷해 생물학 연구에서 많이 사용된 아프리카발톱개구리를 이용했다. 연구팀은 아프리카발톱개구리가 알에서 성체로 성장하는 과정에서 연골로 분화하는 연골세포에서 ITGBL1 유전자가 많이 발견됐다.이 유전자는 연골세포가 연골조직을 만들 때 인테그린이라는 단백질을 억제한다는 사실을 연구팀은 확인했다. 원래 인테그린 단백질은 연골세포와 세포 밖 물질이 신호를 주고받을 때 필수적이나 연골로 형성될 때는 줄어들어야 한다. 그렇지 않으면 연골조직 형성을 방해한다. 연구팀은 관절염이 생기면 인테그린 단백질이 활성화돼 연골을 분해하고 분해된 조각이 다시 염증반응을 일으켜 연골을 파괴하는 악순환을 유발시킨다는 사실도 확인했다. 박태주 UNIST 교수는 “인테그린 단백질이 과도하게 활성화될 경우 관절염 뿐만 아니라 암, 과민성 대장증후군, 건선 등 질환도 유발시키는 것으로 알려져 있다”며 “인테그린 활성을 낮출 수 있는 ITGBL1 단백질이 이런 악순환 고리를 끊을 수 있을 것”이라고 설명했다. 실제로 연구팀은 ITGBL1 단백질을 활용한 관절염 세포치료제를 개발하는 후속연구를 진행 중이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람과 같은 ‘다세포생물’도 수정된 직후에는 ‘배아’라는 하나의 세포에서부터 시작한다. 배아세포는 처음에는 세포 수만 늘려 나가다가 일정 시간이 흐른 뒤 세포 사이의 신호를 주고받으면서 각기 다른 역할을 하는 다양한 세포로 분화한다. 이들이 장기를 만들고 우리 몸을 구성한다. 물론 모든 세포가 기능을 가진 세포로 분화하지는 않는다. 일부는 분화하지 않은 상태로 남아 있다가 필요할 때 분화한다. 여분으로 남겨진 이런 ‘줄기세포’는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 갖고 있어 의학적 효용성이 높다.그런데 분화 과정에서 필요하지 않은 세포도 생기고 암세포 같은 잘못된 세포도 만들어진다. 일정 시간이 지나면 더이상 기능하지 않는 세포들도 생긴다. 만약 이런 세포들이 없어지지 않으면 우리 몸은 필요 없는 세포나 잘못된 세포로 가득 찰지 모른다. 우리 몸에는 이를 막는 장치가 있다. 바로 ‘세포자멸사’다. 세포가 이상해지거나 제대로 기능하지 못하면 스스로 자폭 프로그램을 작동시킨다. 때로는 세포 외부에서 자폭 프로그램을 가동하라는 신호를 주기도 한다. 세포자멸사를 잘 보여 주는 것이 바로 ‘손가락’이 만들어지는 과정이다. 처음에는 벙어리장갑과 같은 모양이지만, 세포자멸사 과정을 통해 손가락 모양을 갖추게 된다. 세포자멸사 과정은 암세포에서도 매우 중요하다. 암세포는 몸속에서 작동해야 할 자멸 프로그램이 잘 작동하지 않아서 생긴다. 미국의 유명 배우 앤젤리나 졸리가 갖고 있는 ‘BRCA 유전자’ 이상은 유전자 수선 기능뿐만 아니라 자폭 장치도 제대로 작동하지 않는 것이다. 이럴 때 유방암이나 난소암 위험이 높아진다. 최근 개발된 ‘PARP 억제제’는 이런 자폭 장치를 가동시켜 암세포에서 세포 자멸이 일어나도록 하는 역할을 한다. 또 암세포는 외부로부터 자멸 신호를 받아도 프로그램을 가동하지 않기도 한다. ‘분자표적치료제’는 자폭 신호를 생존 신호보다 우세하게 만들어 자폭장치가 작동하도록 한다. 그런데 분자표적치료제에 내성이 생긴 암세포는 자폭 프로그램이 잘 작동하지 않게 변한다. 최근 인기가 높아진 ‘면역표적항암제’에서도 비슷한 현상이 발견된다. 면역표적항암제로 재활성화된 ‘T림프구’가 암세포를 이상 세포로 다시 확인하고 자멸 신호를 보낸다. 그러면 암세포는 자폭장치를 작동시켜 스스로 죽어야 한다. 그런데 최근 면역표적항암제를 오래 사용한 환자의 일부 암세포에서 자폭장치에 문제가 있음이 밝혀졌다. 자폭장치가 제대로 작동하지 않으면 내성이 생기고 결국은 약효가 사라지게 된다. 세포들은 평소에는 각자 맡은 역할을 충실히 하고 필요할 때 우리 몸을 위해 스스로 자폭장치를 작동해서 죽는다. 하지만 암세포는 그렇지 않다. 적절한 역할을 수행하지도 않고 스스로 사라지지도 않는다. 심지어 외부 신호도 무시한다. 앞으로 세포자멸사 과정을 보다 잘 알게 되면 암을 지금보다 훨씬 더 잘 치료할 수 있을 것이다.

아널드 ‘효소 유도’로 역대 5번째 女 수상 스미스·윈터, 면역 거부 없는 치료제 길 터2018년 노벨 화학상은 ‘진화’를 화학적으로 가속화시켜 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아널드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아널드 교수는 역대 화학상 수상자 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다. 노벨위원회는 “아널드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며, 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이암 치료를 가능케 했다”고 평가했다. 자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 데까지 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아널드 교수는 효소를 화학적 방법으로 변화시켜 우리가 원하는 생리적 효능을 가진 펩타이드나 효소 같은 분자의 진화를 가속화시키는 기술을 개발했다. 이를 통해 우리가 원하는 의약품이나 화학물질을 손쉽게 만들어 낼 수 있도록 했다. 동물을 이용해 항체를 만드는 기술은 1984년에 노벨생리의학상을 수상했다. 문제는 생쥐 같은 동물을 이용해 항체를 만들 경우 원하는 항체가 만들어지지 않거나 사람에게는 사용할 수 없는 항체가 만들어지기도 한다. 스미스 교수와 윈터 경이 개발한 ‘파지 전시’는 바이러스를 이용해 면역 거부 반응이 없는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전 세계 매출 1위 의약품으로 유명하다. 하현준 대한화학회장은 “이번 노벨화학상 수상 업적은 전통적인 화학 분야를 벗어난 화학공학 분야로 최근 화학의 범위가 더 확장되고 있음을 보여준 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr