2000년대 중반 미국 작가 존 그레이가 쓴 ‘화성에서 온 남자 금성에서 온 여자’라는 책이 인기를 끌었던 적이 있다. 남자는 화성인이고, 여자는 금성인이기 때문에 서로의 언어와 사고방식은 전혀 다르다는 전제하에 남녀 사이 갈등을 해결하는 방법을 제시해 독자들이 열광했다. 그렇지만, 많은 연구자는 책에서 이야기된 것처럼 생물학적으로 남녀 간 차이가 있는 것은 아니라는 연구 결과를 내놓기도 했다. 그런데, 뇌 면역 세포만은 남녀가 화성인과 금성인처럼 다를 수 있다는 분석이 나와 눈길을 끈다. 미국 로체스터대 신경과학 연구소, 백신 생물학 및 면역학 연구센터, 환경의학과, 의과학 교육센터, 시각 과학 연구센터 공동 연구팀은 중추 신경계의 면역 세포인 ‘미세아교세포’가 성별에 따라 차이가 있다고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’ 1월 21일 자에 실렸다. 일반적으로 뇌진탕처럼 뇌에 손상이 가해지면 뇌 속 면역세포인 미세아교세포는 손상된 조직을 제거하고, 복구하는 기능을 한다. 뇌와 중추신경계에서 발생한 독소를 제거해 신경세포 기능을 유지하는 데 필수적인 역할을 하는 것이 미세아교세포다. 그렇지만, 미세아교세포가 과다 발현될 경우 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 신경질환이 발생하기도 한다. 연구팀은 알츠하이머는 여성에게, 파킨슨병은 남성에게 더 많이 발생한다는 사실에 주목했다. 퇴행성 뇌신경 질환의 발병률에 차이를 나타내는 원인을 찾아 나선 것이다. 뇌신경 과학자들은 성장 과정에서 미세아교세포가 기능하는 방식에는 성별에 따른 차이가 있을 수 있지만, 성인이 된 뒤에는 차이가 없다고 인식해왔다. 연구팀은 과다하게 활성화된 미세아교세포를 제거하는 데 사용되는 효소 억제제인 펙사티닙(PLX3397)으로 생쥐 실험을 했다. 펙시다티닙은 뇌 건강과 기능, 질병에서 미세아교세포의 역할을 이해하는 데 사용되기도 하지만, 손가락 관절의 건초 부위에 종양이 빠르게 자라는 희소 질환 ‘건초 거대 세포종’(TGCT)을 치료하는 데 이용되기도 한다. 연구팀은 수컷과 암컷에서 미세아교세포가 약물에 어떻게 반응하는지 살펴봤다. 그 결과 수컷 쥐에서는 PLX3397이 미세아교세포 수용체를 차단하고 미세야교세포를 고갈시키는 등 예상했던 반응을 보이지만, 암컷 쥐에서는 수컷과 전혀 다른 반응을 보인다는 것을 확인했다. 암컷은 약물을 투여했을 때, 다른 신호를 보내 미세야교세포 생존율이 늘어나는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 안나 마제프스키 로체스터대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 미세아교세포의 기능이 성별에 따라 차이를 보인다는 점을 알려준다”라며 “이번 연구를 바탕으로 알츠하이머나 파킨슨병 진단과 치료, 예방에 새로운 전략을 세울 수 있을 것”이라고 말했다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

지구에서 20광년 떨어진 우주에서 외계생명체 존재 가능성이 있는 외계 행성이 발견됐다. 미국항공우주국(NASA)는 28일(현지시간) “지구로부터 약 19.7광년 떨어진 곳에서 별 HD 20794를 공전하는 ‘슈퍼지구’ HD 20794 d를 발견했다”고 밝혔다. 스위스 제네바대학과 행성과학연구센터(NCCR PlanetS) 등 공동 연구진이 발견한 행성 HD 20794 d는 지구 질량의 4.8배, 궤도주기는 90일이며 잠재적으로 생명체가 살 수 있는 ‘슈퍼지구’에 속한다. 슈퍼지구는 지구와 유사한 암석 행성이지만 질량은 지구의 2~10배에 달하는 외계행성을 의미한다. 천왕성이나 해왕성보다는 작고 지구보다는 훨씬 큰 행성들로, 두껍고 안정적인 대기와 물과 얼음 등으로 덮인 표면 등으로 외계생명체 존재 또는 미래의 인류가 거주할 장소로 주목받는다. 새 슈퍼지구인 HD 20794 d는 지구에서 약 19.7광년 떨어져 있지만, 이는 우주의 기준에서 지구와 매우 근접한 거리라고 볼 수 있다. 지구와 가까운 슈퍼지구는 빛의 신호가 더 강하기 때문에 멀리 떨어진 행성에 비해 연구가 수월하다는 장점이 있다. 일반적으로 행성이 주는 신호는 노이즈에 가려져 있어 존재 여부를 식별하기가 어렵다. 과학자들은 새로운 슈퍼지구를 찾기 위해 수십 년 이상 쌓인 데이터를 분석하고 행성 식별을 어렵게 하는 노이즈를 제거하는 작업을 진행한다. HD 20794 d 행성을 연구한 자비에르 두무스크 제네바대학 천문학과 교수는 “거리적으로 가까운 행성은 그 밝기와 근접성 때문에, 훗날 미래의 망원경이 대기를 직접 관찰할 수 있어 연구에 큰 도움이 된다”고 설명했다. 연구진은 새 슈퍼지구가 항성계 거주가능영역, 즉 ‘골디락스 존’에 있다는 사실에 주목하고 있다. ‘골디락스 존’은 별 주변에서 물이 액체 상태로 존재할 수 있는 영역을 뜻한다. 액체 상태의 물은 생명체 발달에 반드시 필요한 조건 중 하나인 만큼, 이것의 존재 가능성은 곧 외계생명체의 존재 가능성을 의미한다. 골디락스 존에 있는 슈퍼지구 중 가장 유명한 것은 글리제 581c다. 이 행성은 지구에서 20광년 떨어져 있으며, 이론상으로 생명체가 존재할 가능성이 있는 것으로 여겨진다. 현재까지 발견된 슈퍼지구의 정확한 수는 공개되지 않았지만, 새로운 관측 기술과 방법이 개발되면서 향후 더 많은 슈퍼지구가 발견될 것으로 예상된다. HD 20794 d와 관련한 자세한 내용은 국제학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

설날이나 추석 같은 명절이 되면 다이어트를 포기하는 사람들이 적지 않다. 먹을거리도 풍성한 때인데다가, 오랜만에 가족, 친지, 친구와 만나다 보니 평소보다 식사량이 많아질 수밖에 없기 때문이다. 이 때문에 명절이 지난 뒤, 다이어트에 돌입하는 사람들이 적지 않다. 그런데, 최근 일본 연구진이 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것이 다이어트에 도움을 줄 수 있다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 일본 테세이카이 신경외과 병원 연구팀은 탄산수가 포도당 흡수와 신진대사를 촉진해 체중 감량에 도움이 될 수 있다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영국의학회에서 발행하는 의학 분야 국제 학술지 ‘BMJ 영양 예방·보건’ 1월 21일 자에 실렸다. 탄산수는 포만감을 줘 배고픔을 억제하는 데 도움이 되고, 소화 속도를 높여 혈당 수치를 낮출 수 있다는 사실이 알려졌지만, 어떻게 혈당을 낮추는지, 이것이 체중 관리에 어떻게 이바지하는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 탄산수를 마셔서 소화되는 과정과 신장 기능이 떨어져 혈액 내 노폐물과 과도한 수분을 제거하는 혈액 투석 과정을 비교했다. 혈액 투석은 혈액을 알칼리성으로 바꾸고, 주로 혈액 속 이산화탄소를 공급하는 역할을 한다. 마찬가지로 탄산수 속에 녹은 이산화탄소는 위벽으로 흡수돼 적혈구에서 중탄산염으로 빠르게 전환된다. 이 알칼리화 과정은 적혈구의 주요 효소를 활성화해 포도당 흡수와 사용 속도를 높이는 것으로 연구팀은 확인했다. 혈액 투석 과정을 살펴본 임상 관찰에 따르면 처음에는 투석액에 포도당 수치가 높지만, 혈액이 투석기를 통과할수록 혈당 수치가 낮아진다. 이처럼 탄산수도 체내에 흡수되면서 혈당 흡수와 사용을 높여 간접적으로 체중 감량의 촉매 역할을 할 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 아키라 타카하시 박사는 “이번 연구는 탄산수와 포도당 대사 사이에 연관성이 있음을 보여줬다”라며 “탄산수는 체중 감량에 도움을 주는 물질 중 하나일 뿐이며, 위장이 약하거나 위장질환이 있는 사람은 탄산수를 마시면 복부 팽만감, 가스, 과민 대장 증후군, 역류성 식도염 등이 발생할 수 있는 만큼 주의가 필요하다”고 조언했다. 타카하시 박사는 “탄산수의 체중 감량효과는 매우 작은 만큼 규칙적 신체활동과 건강한 식단이 핵심이라는 점을 잊어서는 안 된다”고 덧붙였다.

과학기술이 발달했다지만, 암은 여전히 정복되지 않고 있다. 암 치료를 위해서는 외과 수술과 방사선 치료나 항암제 투여와 같은 과정을 거치게 된다. 치료 기간도 길지만, 암 발생 이전보다 체력은 떨어져 조금만 움직여도 쉽게 피로감을 느끼고, 근육량까지 줄어 더 움직이지 않게 되면서 면역력까지 저하되는 악순환을 겪게 된다. 이 때문에 암 환자들도 적당한 근력 운동이 필요하다는 지적이 있었다. 이런 가운데, 호주 이디스 코완대(ECU) 의학·보건과학대, 운동의학 연구소, 퀸즐랜드대, 영국 미들색스대 런던 스포츠연구소, 브라질 카시아스두술대, 이탈리아 파두아대 의대, 몰리제대 의대, 밀라노대 공동 연구팀은 근력과 심폐 지구력이 암 환자의 사망 위험을 획기적으로 줄일 수 있다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘영국 스포츠의학 저널’ 1월 21일 자에 실렸다. 연구팀에 따르면 2022년을 기준으로 전 세계적으로 암 진단을 받은 사람은 약 2000만 명에 이르며, 이중 절반인 1000만 명이 사망했다. 앞으로 수십 년 동안 이런 추세는 더 증가할 것으로 예상된다. 이에 연구팀은 암 진단을 받은 환자의 생존율을 높이기 위해 필요한 것이 무엇인지에 주목했다. 특히 근력과 심폐 체력이 암 환자의 사망 위험을 줄여주는지에 초점을 맞췄다. 연구팀은 2023년 8월까지 영어로 발표된 관련 연구 논문 42건을 메타 분석했다. 이 연구들에 참여한 암 환자는 평균 64세의 남녀 약 4만 7000명에 이른다. 연구팀은 악력을 측정해 여성은 13~25㎏, 남성은 20~40㎏일 때 저(低) 근력으로 판단했다. 또 심폐 체력은 심폐 운동 테스트(CEPT)나 6분 걷기 테스트(MWT)로 측정했다. 분석 결과, 근력과 심폐 체력은 모든 원인의 사망률, 특히 암으로 인한 사망 위험을 낮추는 데 유의미한 관련이 있는 것으로 나타났다. 근력이 약하고 심폐 체력이 낮은 사람보다 근력과 심폐 체력이 높은 사람은 모든 원인으로 사망할 확률이 31~46% 낮은 것으로 조사됐다. 근력과 심폐 체력은 3기나 4기의 진행성 암 환자의 사망 위험을 8~46% 낮출 수 있으며, 폐암과 소화기암 환자의 사망 위험은 19~41% 낮추는 것으로 확인됐다. 체력 수준이 1단위 증가할 때마다 모든 원인으로 인한 사망 위험은 11%씩 감소했고, 암 자체로 인한 사망 위험은 18% 줄어드는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 로버트 뉴턴 ECU 교수(스포츠 의학)는 “암 진단과 치료 기술은 계속 발전하고 있지만, 저하된 환자들의 체력 때문에 치료 과정이 고통스러울 수 있다”라며 “이번 연구 결과는 근력이 진행 단계의 암 환자 사망률을 실질적으로 낮춰줄 수 있다는 것을 보여준다”라고 말했다. 뉴턴 교수는 “암 환자들은 일반인과 차이를 보이기 때문에 맞춤형 근력 강화가 필요할 것”이라고 덧붙였다.

SF의 핵심은 상상력이다. 그렇지만, 허황한 내용으로만 채워지면 ‘사이언스 픽션’(과학소설)이 아니라 판타지 소설이나 공상 소설에 그치게 된다. 이 때문에 많은 SF 작가는 작품 속에 과학 원리를 적용하려고 한다. 그런데, 여기서 한 걸음 더 나아간 작가들이 있다. SF 속 가상의 우주에서 설정된 상황을 공식으로 만든 것이다. 주인공은 물리학자 이안 트레길리스. 미국 로스앨러모스 국립연구소 연구원인 트레길리스 박사는 SF 작가로도 활동하고 있다. 우리에게는 드라마 ‘왕좌의 게임’의 원작자로 유명한 조지 R.R. 마틴이 주도해 미국의 현대 SF 작가 43명의 연작 SF ‘와일드카드’ 저자로 참여했다. ‘와일드카드’는 1987년 1권 출간을 시작으로 현재까지 30권이 출간돼, 세계관을 꾸준히 확장하고 있는 슈퍼 히어로 물이다. 이 작품도 최근 NBC TV 시리즈로 제작됐다. 2차 세계대전 이후 미국의 대체 역사를 배경으로 하고 있는데, 작품은 감염자의 유전자를 변형해 돌연변이로 만드는 외계 바이러스가 지구에 유입되면서 전 세계에 퍼져 나간다는 가상의 사건으로 시작된다. 바이러스에 노출되면 90%가 사망하고, 9%는 ‘조커’라는 돌연변이체가 되고, 1%만 ‘에이스’라는 초능력자가 된다. 트레길리스는 마틴과 함께 와일드카드 속 등장하는 가상 바이러스의 움직임, 즉 바이러스 동역학에 대한 공식을 도출해 냈다. 이들의 연구 결과는 물리학 분야 국제 학술지 ‘미국 물리학 저널’ 1월 24일 자에 실렸다. 두 사람이 도출한 공식은 라그랑주 방정식으로 불리는 라그랑주 역학(Lagrangian formulation)으로 일정 시간 동안 평균 행동이 통계적 분포를 만들어 바이러스 시스템이 진화하는 다양한 방식을 설명한 것이다. 이들은 처음에는 프랙털이나 열역학적 방식으로 모델을 유도했지만, 물리학에서 가장 많이 쓰이는 라그랑주 방정식을 이용해 와일드카드 바이러스의 구체적 동역학 시스템을 설명하는 데 성공했다. 트레길리스 박사는 “좋은 스토리텔링은 캐릭터의 욕구, 필요, 장애물, 도전, 세상과 상호작용하는 방식을 잘 보여주는 데 있다”라며 “와일드카드 속 가상의 바이러스는 그곳에 사는 캐릭터와 그들의 행동에서 파생되는 줄거리를 만들기 위한 수단일 뿐”이라고 말했다. 트레길리스 박사는 “SF 속 소재들도 과학 원리에 따라 작동한다는 것을 보여주는 것이 과학 소설로서 가치를 인정받을 수 있다고 생각했기 때문에 공식을 도출해 본 것”이라고 덧붙였다.

눈부신 과학기술의 발전에도 불구하고 암은 여전히 정복되지 못하고 있다. 다양한 암 치료법이 나오고 있지만, 유방암은 여전히 여성 암 사망 원인 1위다. 유방암 치료에는 외과 수술과 수술 후 호르몬 요법이 가장 많이 쓰이지만, 이들 치료 후에는 골다공증, 성기능 장애, 혈전 발생 등 후유증이 생길 수도 있다. 이런 가운데, 미국 일리노이 어바나-샴페인대 화학과, 생화학과, 통합 생명과학과, 분자·통합 생리학과, 임상 수의학과, 게놈 생물학 연구소, 일리노이 암 연구센터, 고등과학연구소 공동 연구팀은 단 한 번의 투여로 작은 크기의 종양은 제거하고 큰 것은 축소하는 유방암 치료 후보 물질을 개발했다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 화학회에서 발행하는 자연과학 분야 국제 학술지 ‘ACS 센트럴 사이언스’ 1월 22일 자에 실렸다. 유방암은 여성호르몬 수용체인 에스트로젠과 프로게스테론, 사람 표피 성장 인자 수용체인 HER2를 기준으로 구분하는데, 가장 많이 발생하는 것은 에스트로겐 수용체 양성(ER+) 타입이다. 예후도 좋고 치료도 쉽다고 하지만 수년 동안 호르몬 치료가 필요하다. 독성이 강한 화학 치료법보다 효과는 좋지만, 삶의 질을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 치료 내성 문제가 생길 수 있다. 이 때문에 많은 연구자는 종양 세포만 선택적이고 공격적으로 죽이면서 부작용은 최소화할 수 있는 치료법을 찾는다. 이에 연구팀은 앞서 ER+ 유방암 세포를 죽일 수 있는 ErSO라는 물질을 개발했다. 문제는 원치 않는 부작용도 있어, 암세포만 선택적으로 제거하고 효과는 좋은 ErSO-TFPy라는 물질을 추가로 합성하는 데 성공했다. 이 물질은 사람의 ER+ 유방암 세포를 효과적으로 사멸시키고, 유방암을 일으킨 다양한 종류의 쥐에게도 투여해 본 결과 암 치료 효과가 큰 것으로 연구팀은 확인했다. 또 사람의 유방암 세포를 이식받아 암이 생긴 생쥐들도 암세포가 제거된 것을 발견했다. 특히, 생쥐에게 ErSO-TFPy를 단 한 번 투여했는데도 종양 크기에 상관없이 줄어들거나 제거되는 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 폴 헤르젠로터 교수(천연물 화학)는 “기존 항암제는 장기간에 걸쳐 여러 번 투여해야 하지만 이번에 개발한 물질은 한 번 투여로 암을 치료할 수 있어 부작용을 최소화할 수 있다”라며 “현재로서는 세포 실험과 동물 실험 단계이기 때문에 사람에게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만, 안전성이 확보돼 사람에게 적용될 수 있다면 유방암 치료에 획기적 변화를 가져올 것”이라고 말했다.

반려동물을 키우는 반려 가구는 전 세계적으로 증가 추세다. 국내에서도 반려동물을 키우는 가구는 전체 인구의 약 3분의1, 반려견을 키우는 사람은 16명 중 1명꼴인 것으로 알려져 있다. 실제로 반려견을 데리고 도심 공원을 걷는 사람을 심심찮게 볼 수 있다. 1인 가구는 물론 자녀가 있는 집은 한 번쯤 반려견 키우는 것을 고민해보게 된다. 반려견을 키우는 것이 좋을까, 그냥 없이 사는 것이 좋을까. 헝가리 외트뵈시 로란대(ELTE) 동물행동학, 비교 동물연구소, 개 두뇌 연구소 공동 연구팀은 미디어 등에서 말하는 것처럼 반려견을 키우는 것이 키우지 않는 것보다 훨씬 낫다고 일반화할 수 있는 ‘반려동물 효과’는 명확하지 않다고 24일 밝혔다. 즉, 반려견을 키우려는 사람은 자기 상황에 맞는 비용편익 분석을 정확히 해야 할 필요가 있다는 것이다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 1월 21일 자에 실렸다. 흔히 반려견을 키우는 것은 삶의 질을 높이고 동반자 관계를 제공해 웰빙을 증진하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만, 키우면서 얻는 즐거움만큼 투입 비용과 노력도 만만치 않다는 반론도 있다. 행동 문제나 질병을 앓는 반려견을 키우는 이들은 걱정, 슬픔, 죄책감 같은 감정을 느끼며, 장기적으로 이런 감정들 때문에 만성 스트레스나 우울증에 시달린다는 연구 결과도 있다. 연구팀은 반려견을 키우는 246명을 대상으로 반려견과 관련한 중립적 문장 33개를 제시하고 큰 단점(-3점)부터 큰 장점(+3점)까지 7점 척도로 평가하도록 했다. 그 다음 반려견을 키우는 데 가장 큰 단점과 큰 이점은 무엇인지 주관식으로 답하도록 했다. 그 결과, 반려견이 삶을 즐겁고 밝게 해줄 수 있다는 믿음이 평균 2.78점으로 가장 긍정적인 평가를 받았고, 가장 부정적인 것은 평균 -1.67점으로 나타난 짧은 수명이었다. 구체적인 장점으로는 반려견과 주인 간 관계 형성이 가장 큰 장점이었으며, 반려견을 키우면서 신체 운동과 야외 활동이 늘어 생활 습관을 개선하고 안정을 느낄 수 있다는 점, 반려견과 삶을 공유함으로써 다른 종과 유대감 형성 등이 꼽혔다. 그런가 하면, 단점으로는 반려견을 매일 돌보고 훈련하는 데 필요한 시간, 주인의 일상과 수면 질에 미치는 영향 등이 꼽혔다. 특히 수의병원 방문, 사료를 포함한 기타 양육 비용 부담이 가장 큰 단점으로 꼽혔다. 그렇지만, 평균적으로 긍정적 평가가 부정적 평가보다 높게 나왔다. 연구를 이끈 에니코 쿠비니 ELTE 교수(개 행동학)는 “반려견에 대해 많이 알수록 반려견을 키울 때 더 잘 대처할 수 있다”며 “반려견 소유의 긍정적 측면과 아울러 부정적 측면에 대해서 알게 되면 입양할 때 좀 더 책임감을 갖게 될 것”이라고 말했다. 쿠비니 교수는 “반려견 소유 경험은 다면적이고 다층적이기 때문에 모든 이들에게 일반적으로 적용할 수 있는 기준을 찾기는 어렵다”라고 덧붙였다.

최근 며칠간 미세먼지가 전국을 뒤덮은 가운데, 미세먼지 노출이 우리나라 국민에게 신장암과 전립선암 등 비뇨기계 암의 발병 위험을 높인다는 연구 결과가 나왔다. 23일 가톨릭대 서울성모병원 비뇨의학과 박용현 교수와 단국대 노미정·박지환 교수 연구팀은 국민건강보험공단 데이터베이스를 토대로 이 같은 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 연구 결과를 최근 국제 암 학술지 ‘미국암연구저널’에 게재했다. 연구진은 2008년 건강검진을 받은 사람 중 기준에 부합하는 23만 1997명의 국민건강보험공단 데이터와 한국환경공단 ‘에어코리아’의 미세먼지 데이터를 연계해 2010년부터 8년간의 암 발생률을 분석했다. 그 결과 미세먼지 농도가 높은 지역에서는 비뇨기계 암 발생률도 유사한 양상으로 높게 나타났다. 새롭게 비뇨기계 암을 진단받은 환자 5만 677명을 미세먼지 농도의 중앙값(56㎍/㎥)을 기준으로 두 집단으로 나눠 암 발병 위험률을 분석한 결과 역시 마찬가지였다. 미세먼지에 더 많이 노출된 집단의 암 발병 위험률이 더 높았으며, 특히 신장암과 전립선암 발병 위험이 높았다. 나이·성별·흡연·음주·당뇨·고혈압 여부 등 암 발병과 관련된 요인들의 영향을 보정한 후에도 결과는 같았다. 미세먼지는 암을 일으키는 1군 발암요인으로 알려져 있으나, 앞서 유럽·중국 등에서 비뇨기계 암과의 연관성을 분석한 연구 결과는 서로 엇갈리게 나오기도 했다. 이번 연구에선 국내 대규모 데이터베이스를 활용해 변수를 보정한 뒤에도 통계적으로 유의미한 결과가 나와 미세먼지와 비뇨기계 암 위험도 간의 상관관계가 입증됐다. 박용현 교수는 “규칙적인 신체 활동을 하는 경우 미세먼지 노출이 신장암과 전립선암 위험 증가에 영향을 주지 않는 것으로 조사됐다”며 “미세먼지가 심한 날이면 실내에서라도 꾸준히 운동하는 것이 건강 유지에 도움이 될 것”이라고 조언했다. 건강 위협하는 미세먼지…“마스크 필수” 한편 절기상 대한(大寒)인 지난 20일 추위 대신 밀려온 미세먼지로 인한 고농도 미세먼지 공습이 연이틀 이어지고 있다. 전국을 덮었던 미세먼지는 이날 오후 들어 대기가 확산하기 시작하면서 점차 옅어지겠다. 미세먼지가 심할 때는 외출을 삼가는 게 최선이다. 부득이 외출할 경우 의약외품으로 허가받은 마스크를 착용하고 콘택트렌즈 대신 안경을 착용해야 한다. 조금씩 자주 물을 마셔 코와 입 등 호흡기 점막을 촉촉하게 유지하는 것도 도움이 된다. 실내에서는 공기청정기를 사용해 공기 질을 관리하고, 환기는 미세먼지 농도가 상대적으로 낮은 시간대를 선택해 짧게 자주 하는 게 좋다. 외부와 연결된 통풍구는 깨끗하게 유지해 오염된 공기가 실내로 유입되지 않도록 해야 한다.

1980~1990년대 남자 중고등학교 화장실에는 소변 수거통이 따로 있었다. 오줌 속에 있는 요소를 이용해 비료를 추출하기 위해서였다. 옛날이야기 같지만, 최근 환경 보호를 위해 소변을 활용해 비료 원료를 추출하는 기술이 다시 주목받고 있다. 이런 가운데, 중국 헤이난대 물리·전자공학부, 칭다오대 물리학부, 미국 스탠퍼드대 기계공학과 공동 연구팀은 소변에서 농작물 비료뿐만 아니라 도시 폐수를 정화할 수 있는 물질을 추출할 수 있는 방법을 새로 개발했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘네이처 촉매’ 1월 21일 자에 실렸다. 오줌에는 비료의 핵심 성분인 질소가 풍부한 요소라는 화합물이 포함돼 있다. 이 때문에 소변은 농업 분야에서 활용도가 높아 ‘액체 황금’이라고 불리기도 하지만, 실제로는 폐기물로 처리되는 경우가 훨씬 많다. 그래서, 폐수 처리 공학 분야에서는 방대한 양의 소변을 저장하고 요소를 유용한 화학 물질로 전환하는 메커니즘 개발이 주요 관심사로 떠오르고 있다. 연구팀은 전기화학 반응을 이용해 복잡한 처리 단계를 거치지 않고 폐수와 소변에서 거의 100% 순수한 요소의 고체 유도체 ‘퍼카바마이드’(percarbamide)로 변환시키는 데 성공했다. 연구팀은 탄소 기반 전극을 촉매로 사용하고 대기 중 산소를 사용해 기존 반응보다 낮은 온도와 압력에서 퍼카바마이드를 생성했다. 이렇게 추출해 수집된 퍼카바마이드는 수처리, 소독, 작물 성장 개선 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 이번에 개발된 메커니즘은 사람과 포유류 소변 모두에 적용할 수 있으며, 다른 방법보다 더 간단하고 저렴하며 순도가 높은 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 경제적 분석을 통해 하루 1t의 퍼카바마이드를 생산하기 위해서는 100㎡의 공간과 6382가구나 소 3800마리의 소변을 수집하면 되는 것으로 조사돼 비용 효율성도 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 시아오린 챙 미국 스탠퍼드대 교수는 “이번 연구 결과는 경제적이고 환경적 가치를 지닌 대규모 폐수 처리 기술 개발에 도움을 줄 것”이라며 “화학적 방법으로 합성하는 비료보다 토양에도 부담을 덜하고 추출 방법도 훨씬 저렴하다”라고 설명했다.

정량적 데이터 근거에 기반하여 여러 암 조기진단 가능… 췌장암은 95% 진단 정확도 보여 2024년 예비창업패키지 창업기업 바이엑스(대표: 이화여대 인공지능학과 최장환 교수)가 다중암을 조기에 진단하는 인공지능 모델 ‘딥스카웃’을 올해 하반기 출시할 예정이라고 밝혔다. 암은 늦게 발견할 경우 생존율이 급격히 낮아지며, 특히 전이암의 생존율은 2.6%에 불과하다. 기술의 발전으로 인공지능 암 진단 모델도 출시되고 있지만, 저품질 CT 영상의 노이즈 문제, 장기별 관계성 및 통합 진단 정보 부족 등의 한계가 존재한다. 이에 바이엑스는 그 한계를 보완할 수 있는 AI 영상 진단 솔루션 ‘딥스카웃’을 개발했다. 이는 다양한 장기의 병변과 암 전단계의 징후를 동시에 분석해 다중암을 한번에 조기 진단하고, 임상 정보와 CT상의 정량적 데이터를 근거로 전암 단계 증상을 빠르게 확인할 수 있다. 또한 AI 기반 CT 영상 분석은 품질 개선 기술을 적용해 보다 신뢰성 있는 진단 결과를 제공한다. 이러한 솔루션은 국내외 총 23건의 특허를 획득하고, 27편의 논문으로도 출판되며 우수성을 대외적으로 입증하고 있다. 특히 95%의 높은 정확도를 보유한 다중암(간, 담도, 췌장) 조기 진단 모델로 세계 최고 수준의 국제학술지 SCI 저널에도 논문이 게재되었다. 향후에는 구독 기반 B2B 비즈니스 모델 ‘DEEPSCOUT’을 통해 개인 및 기관에 대한 상세한 암 진단 보고서를 제공하고, 2028년까지 FDA 승인과 글로벌 파트너십을 통해 완전 상용화를 목표로 하고 있다. 이미 국내 여러 병원과 POC(Proof of Concept)를 진행 중이며, 태국 국립 병원과도 협약을 맺고 다국적 데이터 확보 및 병원 내 사업화 도입 방안도 논의 중이다. 바이엑스는 “간, 담도, 췌장뿐만 아니라 복부, 흉부 등 다양한 장기에서 발생하는 암까지 빠르고 정확하게 조기 진단할 수 있도록 솔루션을 계속 고도화해 시장을 확장해 나갈 것이다”라며 “나아가 의료비용을 절감하고 공중보건을 개선하는 사회적 가치 창출 기능도 담당하게 될 것이다”라고 밝혔다.

16~17세기 과학혁명으로 등장한 근대과학은 합리성과 완벽한 객관성이 핵심입니다. 과학의 그런 특성은 지금까지 이어져 현대사회에서는 ‘과학 만능’이란 말이 나올 정도로 절대적 신뢰를 얻고 있습니다. ●68개국 7만명 대상 신뢰 분석 이런 가운데 미국 하버드대 과학사학과, 스위스 취리히대 커뮤니케이션학과 등 전 세계 171개 대학과 연구기관 소속 241명의 연구자가 과학의 위기라고도 불렸던 코로나19 팬데믹 시기 이후 과학에 대한 대중 인식을 조사했습니다. 이 연구 결과는 행동과학 분야 국제학술지 ‘네이처 인간 행동’ 1월 20일 자에 실렸습니다. 하버드대 ‘과학과 과학 관련 대중 신뢰’(TISP) 연구실이 중심이 된 연구팀은 전 세계 68개국 7만 1922명을 대상으로 과학과 과학자에 대한 신뢰를 분석했습니다. 연구팀은 과학과 과학자에 대한 신뢰도가 높은 지역과 인구 집단을 조사하고 연구자들이 대중과 어느 정도 소통해야 하는지, 과학자와 대중이 중요하게 생각하는 과학 이슈는 무엇인지 등을 물었습니다. ●78% 과학·과학자 신뢰도 높아 그 결과 68개국 대부분 과학자에 대한 신뢰도가 높은 것으로 나타났습니다. 과학과 과학자에 대한 신뢰가 가장 높은 국가는 이집트였으며 인도, 나이지리아, 케냐, 호주가 그 뒤를 이었습니다. 신뢰도가 가장 낮은 국가는 알바니아로 조사됐으며 카자흐스탄, 볼리비아, 러시아, 에티오피아가 최하위권을 형성했습니다. 응답자의 78%는 과학자들이 충분한 자격을 갖추고 있다고 여겼습니다. 57%는 정직하다고 생각하며, 56%는 사람들의 안녕을 염려한다고 인식하는 것으로 나타났습니다. 여성, 고령자, 고학력자들이 과학에 대해 더 높은 신뢰를 보냈습니다. 많은 나라에서 정치적 성향이 과학, 과학자에 대한 신뢰도에 영향을 미치지는 않았습니다. 그렇지만 북미와 유럽 일부 지역에서는 진보주의자가 보수주의자보다 과학에 대해 더 많은 신뢰를 보였습니다. ●‘과학자는 외골수’ 이미지는 우려 이번 조사에서 몇 가지 우려되는 부분도 드러났습니다. 과학자들이 다른 사람의 견해에 주의를 기울인다고 생각하는 사람은 42%에 불과했습니다. 대중은 과학자에 대해 자기주장이 강한 외골수라는 이미지를 갖고 있다는 말입니다. 또 시민들은 과학과 과학자가 공중보건 개선, 에너지 문제 해결, 빈곤 감소를 위한 연구에 우선순위를 둬야 함에도 이런 연구보다는 국방 기술에 더 큰 관심을 둔다고 생각하는 것으로 나타났습니다. 연구를 이끈 빅토리아 콜로냐 하버드대 박사는 “최근 일부에서 제기하는 과학에 대한 대중의 신뢰 하락 주장의 증거는 찾지 못했다”고 밝혔습니다. 콜로냐 박사는 “이번 연구에 따르면 사람들은 과학자들이 대중 및 사회와 더 활발히 소통하고 정책 결정 과정에 더 많이 참여해야 한다고 생각하는 것으로 나타났다”고 덧붙였습니다.

신경마비 환자에게 BCI 기술 이식AI, 특정 손가락 움직임 신호 식별 생각만으로 가상의 드론 제어 성공 1970~1980년대에 초등학생이었던 사람들은 추억의 애니메이션 ‘로보트 태권V’와 ‘마징가Z’를 기억할 것이다. 태권V와 마징가Z는 비슷해 보이지만 조종 방식이 전혀 다르다. 마징가Z는 주인공이 비행체를 타고 날아가 머리 부분에 합체한 뒤 스틱과 버튼으로 몸을 움직이는 방식이고, 태권V는 로봇과 주인공의 뇌파가 공조해 주인공이 움직이는 대로 따라 하는 시스템이다. 태권V의 조종 방식은 요즘 기술 용어로 바꾸면 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’(BCI) 또는 ‘뇌-기계 인터페이스’(BMI)다. 그런데 최근 기계공학자와 신경과학자들이 태권V처럼 생각으로 가상의 드론을 조종하는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 미국 스탠퍼드대 신경외과를 중심으로 한 공동 연구팀은 신경마비 환자에게 BCI 기술을 이식해 손가락의 미세한 움직임으로 컴퓨터 속 가상의 비행체를 움직이도록 하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이 연구에는 스탠퍼드대, 미시간대, 하워드 휴스 연구소, 브라운대, 로드아일랜드 신경 재건·신경공학·재활 보훈 연구개발센터, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘네이처 의학’ 1월 21일 자에 실렸다. 운동장애는 자발적 운동을 제어하는 뇌 부위나 뇌와 척수의 연결에 손상이 생기면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 파킨슨병, 다발성경화증, 뇌졸중, 외상, 유전 등 발생 원인은 수십 가지에 이른다. 미국의 경우 약 500만명이 심각한 운동장애를 겪고 있다. 마비 환자의 기본적 욕구는 대부분 충족되고 있지만 각종 사회 활동이나 여가 활동에 대해서는 여전히 부족한 부분이 많다. 이에 BCI 또는 BMI가 잠재적 해결책으로 떠오르고 있지만 현재까지는 복잡한 움직임엔 어려움을 겪고 있다. 연구팀은 뇌에 있는 여러 뉴런의 전기 활동 패턴을 지속적으로 기록해 복잡한 움직임을 수행할 수 있는 BCI 기술을 개발했다. 연구팀은 새로 개발한 BCI 칩을 69세 남성 마비 환자의 왼쪽 중심전회(precentral gyrus)에 이식했다. 중심전회는 1차 운동피질로 손의 움직임 제어를 담당하는 뇌 영역이다. 연구팀은 장치 이식 후 컴퓨터와 연결해 생각을 통해 다양한 동작을 수행하는 가상의 손을 관찰하면서 신경 활동을 기록했다. 그 후 인공지능(AI) 기계학습 알고리즘으로 특정 손가락의 움직임과 관련된 신호들을 식별했다. 이 과정을 통해 손가락 각각의 움직임을 정확하게 예측했으며 실험 참가자는 가상의 손에서 엄지, 검지, 중지 세 손가락을 원하는 방향으로 정확히 제어할 수 있었다. 연구팀은 BCI 손가락 제어 기술을 비디오게임으로 확장했다. 그 결과 실험 참가자는 생각만으로 원하는 손가락을 정확히 움직여 컴퓨터그래픽 속에 있는 회전익 4개의 드론(쿼드콥터) 속도와 방향을 정교하게 제어해 여러 장애물 코스를 통과하는 데 성공했다. 연구를 이끈 매슈 윌시 미시간대 교수(계산신경과학·신경외과학)는 “이번에 개발한 시스템은 마비 환자들의 여가 활동을 도울 수 있을 뿐만 아니라 생각으로 비행체를 조종하는 기술 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

시속 3만3000㎞라는 무시무시한 속도로 바람이 부는 외계행성이 사상 처음으로 감지됐다. 최근 독일 괴팅겐대학 등 공동연구팀은 외계행성 ‘WASP-127b’의 제트기류를 분석한 연구결과를 국제천문학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 21일자에 발표했다. 지구에서 약 520광년 떨어진 WASP-127b는 ‘태양계의 큰형님’ 목성보다 30%나 지름이 큰 가스행성이다. 다만 질량은 목성의 16%에 불과해 지금까지 관측된 행성 중 가장 밀도가 낮다. 연구팀은 칠레에 위치한 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)으로 WASP-127b 적도에서 부는 강력한 바람을 측정하는데 성공했다. 그 결과 WASP-127b 적도 부근에서 시속 3만3000㎞라는 엄청난 속도의 제트기류가 감지됐는데 말 그대로 초음속 바람이다. 지구 상층대기에서 부는 제트기류가 시속 442㎞ 이상인 것과 비교하면 거의 75배나 강력한 바람인 것. 특히 해왕성 역시 고고도에서 시속 2000㎞의 바람이 부는데 WASP-127b와 비교해보면 그저 미풍인 셈이다. 논문의 주저자인 천체물리학자 리사 노르트만은 “WASP-127b 적도를 도는 초음속 제트기류는 다른 어떤 행성보다도 빨라 놀라울 정도”라면서 “지구의 제트기류가 기상패턴에 중요한 역할을 하기 때문에 외계행성에 대한 새로운 통찰력을 제공한다”고 설명했다. 연구팀에 따르면 WASP-127b는 2016년 처음 발견됐으며 흥미로운 몇가지 특징이 있다. 먼저 WASP-127b는 태양계에는 존재하지 않은 형태인 ‘뜨거운 목성’(hot Jupiter)형 행성이다. 뜨거운 목성은 우리의 목성과 같은 거대한 가스 행성이지만 모항성과 매우 가까운 탓에 표면온도가 뜨거워 이같은 별칭으로 불린다. 실제 WASP-127b는 지구와 태양거리 약 5%의 불과한 거리에서 4일마다 모항성을 공전한다. 다만 행성의 한쪽 면만 모항성을 향하고 있어, 한쪽 면의 대기온도는 1127°c에 달할 만큼 뜨겁고 다른 한쪽 면은 차갑다. 논문의 공동저자인 데이비드 콘트 박사는 “WASP-127b는 목성처럼 주로 수소와 헬륨으로 구성돼 있지만 대기에는 일산화탄소와 물과 같은 더 복잡한 분자의 흔적도 확인됐다”면서 “뜨거운 면에 강한 방사선을 받는다는 사실이 대기 역학의 주요 원인으로 추정된다”고 밝혔다.

중국 연구진이 암세포에 작용하는 바이러스를 이용한 획기적인 암 치료법을 개발 중이다. 광시성(省) 난닝에 있는 광시의과대학 소속 면역학자인 자오용샹 박사와 연구진은 종양용해성 바이러스 요법을 항암 치료법과 결합한 새로운 방식의 암 치료법을 연구해 왔다. 종양용해성바이러스 요법은 암세포를 표적으로 하는 바이러스를 환자 몸에 주사해 바이스러가 스스로 암세포를 감염시키고 사멸하도록 하는 기술이다. 연구진은 조류에게는 치명이나 인간에게는 경미한 질병 또는 질병을 전혀 일으키지 않는 뉴캐슬병바이러스(NDV)를 암 표적 바이러스로 선택하고, 임상적으로 도움이 될 만큼의 변역 반응을 유발하기 위해 바이러스를 변형시켰다. 기존의 뉴캐슬병바이러스를 조작해 α 1,3-갈락토트랜스퍼라제(galactotransferase) 효소를 생산하도록 했다. 이 효소는 암세포를 외부 조직처럼 보이게 만들어 인체의 면역체계가 이를 공격하도록 유도하는 역할을 한다. 앞서 연구를 이끈 자오 박사는 돼지의 장기를 이식받은 환자에게서 발생하는 면역반응에서 착안해 이 같은 바이러스 치료법 아이디어를 얻었다. 즉 돼지 장기를 이식할 때 나타나는 강력한 면역 거부 반응을 암 치료에 도입한 것이다. 조작된 바이러스의 효소에서 당 성분이 생산되고, 이 당이 면역체계의 항체와 결합하면 마치 면역 거부 반응처럼 백혈구가 암세포를 공격하고 파괴한다. 반면 건강한 세포는 공격받지 않고 유지된다. 연구진은 간암 세포를 가진 원숭이 10마리를 대상으로 실험을 진행했다. 위약을 받은 원숭이 5마리는 모두 4개월 이내에 죽었지만, 변형 바이러스 치료를 받은 원숭이는 6개월 이상 생존했다. 연구진은 또 간, 식도, 직장, 난소, 폐, 유방, 피부, 자궁경부 등 여러 암 진단을 받은 환자 23명을 대상으로 같은 변형 바이러스를 이용해 실험했다. 환자 중 1명을 제외한 모든 사람은 8~12주 동안 일주일에 한 번씩 변형 바이러스를 주사했다. 2년 후 피실험자 23명 중 2명의 암 세포는 줄어들었지만 완전히 사라지지는 않았다. 5명의 암세포는 성장을 멈췄고, 1명은 암세포가 성장을 멈췄다가 다시 커지는 결과를 보였다. 피실험자 중 어떤 긍정적인 효과도 보이지 못한 사람은 2명이었고, 또 다른 2명은 실험 시작 약 1년 만에 실험을 포기했다. 실험에 참여한 환자들은 모두 3~4기에 해당하는 암을 앓고 있었고, 유의미한 치료 결과를 얻지 못할 경우 대부분 몇 개월밖에 생존하지 못한다. 연구에 참여하지 않은 캐나다 맥마스터대학의 면역 종약학자인 브라이언 리치티 박사는 학술지 네이처에 “이 치료법은 아직 초기 단계지만 현재까지의 결과는 유의미하다고 판단된다. 또한 광범위한 암에서 효과를 보인 점이 특징이라고 볼 수 있다”면서 “추가적인 임상시험을 거쳐 효과가 검증되길 바란다”고 밝혔다. 연구진은 향후 임상시험 2상과 3상을 진행할 예정이다. 2상은 특정 질환이나 상태에 대해 약물의 유효성을 파악하는 실험으로 규모는 100~300명 수준이다. 3상은 다중 기관에서 진행되며 수백에서 최대 수천 명을 대상으로 진행된다. 자세한 연구결과는 세계 최고의 종합 생명과학 학술지인 셀(Cell) 최신호(17일자)에 실렸다.

문성제 총장, 네바다 주립대에 이어 네트워크 확대“바이오 의료기술개발사업 등 허브 구축” 선문대학교는 문성제 총장이 미국 하와이주립대, 선문대 위험사회 국가전략 인문 사회 인재 양성사업단(HUSS)과 3자 간 학술 및 교육 운영을 위한 협약을 체결했다고 20일 밝혔다. 이번 협약은 학생·교수 공유 활용 등 상호 제공과 양교 공동연구, 콘퍼런스, 정기적 학술지 발간 등 전반적 학술협약을 담고 있다. 협약은 전통적으로 선문대가 강세를 보이는 국제화 분야의 플랫폼을 연결하는 네트워크를 구축한 것으로 평가받고 있다. 선문대는 글로벌 허브 구축으로 베트남, 우즈베키스탄 등의 외국인 유학생을 지역사회와 유치해 왔다. 올해는 미국 네바다 주립대에 이어 하와이 주립대까지 행보를 확대하고 있다. 앞서 문 총장은 지난 11일 하와이대 총장 메넷 베함(Maenette Benham), 선문대 인재양성사업단 여영현 단장과 3자간 협약으로 학생들의 미국 현지 교육과 취업의 교두보를 만들었다. 양 대학은 실무진간 선문대 디지털 콘텐츠학과의 디지털 기반 사회문제해결형 콘텐츠 창작 프로그램을 논의해 학생 교류에 나설 계획이다. 간호학과, 응급구조학과, 소프트웨어 학과 등의 전공별 현지 실습과 자격증 취득, 취업방안도 함께 논의 중이다. 문 총장은 “상아탑의 영역에서 세계와 소통하는 글로벌 인재 양성을 위해 선진국과의 협력과 인재 양성에 집중하고 있다”며 “기후위기에 따른 글로벌 미래 식량문제 해결과 바이오 의료기술개발사업 등 국제화 문제해결의 허브 구축에 최선을 다하겠다”고 말했다.

중국 연구진이 암세포에 작용하는 바이러스를 이용한 획기적인 암 치료법을 개발 중이다. 광시성(省) 난닝에 있는 광시의과대학 소속 면역학자인 자오용샹 박사와 연구진은 종양용해성 바이러스 요법을 항암 치료법과 결합한 새로운 방식의 암 치료법을 연구해 왔다. 종양용해성바이러스 요법은 암세포를 표적으로 하는 바이러스를 환자 몸에 주사해 바이스러가 스스로 암세포를 감염시키고 사멸하도록 하는 기술이다. 연구진은 조류에게는 치명이나 인간에게는 경미한 질병 또는 질병을 전혀 일으키지 않는 뉴캐슬병바이러스(NDV)를 암 표적 바이러스로 선택하고, 임상적으로 도움이 될 만큼의 변역 반응을 유발하기 위해 바이러스를 변형시켰다. 기존의 뉴캐슬병바이러스를 조작해 α 1,3-갈락토트랜스퍼라제(galactotransferase) 효소를 생산하도록 했다. 이 효소는 암세포를 외부 조직처럼 보이게 만들어 인체의 면역체계가 이를 공격하도록 유도하는 역할을 한다. 앞서 연구를 이끈 자오 박사는 돼지의 장기를 이식받은 환자에게서 발생하는 면역반응에서 착안해 이 같은 바이러스 치료법 아이디어를 얻었다. 즉 돼지 장기를 이식할 때 나타나는 강력한 면역 거부 반응을 암 치료에 도입한 것이다. 조작된 바이러스의 효소에서 당 성분이 생산되고, 이 당이 면역체계의 항체와 결합하면 마치 면역 거부 반응처럼 백혈구가 암세포를 공격하고 파괴한다. 반면 건강한 세포는 공격받지 않고 유지된다. 연구진은 간암 세포를 가진 원숭이 10마리를 대상으로 실험을 진행했다. 위약을 받은 원숭이 5마리는 모두 4개월 이내에 죽었지만, 변형 바이러스 치료를 받은 원숭이는 6개월 이상 생존했다. 연구진은 또 간, 식도, 직장, 난소, 폐, 유방, 피부, 자궁경부 등 여러 암 진단을 받은 환자 23명을 대상으로 같은 변형 바이러스를 이용해 실험했다. 환자 중 1명을 제외한 모든 사람은 8~12주 동안 일주일에 한 번씩 변형 바이러스를 주사했다. 2년 후 피실험자 23명 중 2명의 암 세포는 줄어들었지만 완전히 사라지지는 않았다. 5명의 암세포는 성장을 멈췄고, 1명은 암세포가 성장을 멈췄다가 다시 커지는 결과를 보였다. 피실험자 중 어떤 긍정적인 효과도 보이지 못한 사람은 2명이었고, 또 다른 2명은 실험 시작 약 1년 만에 실험을 포기했다. 실험에 참여한 환자들은 모두 3~4기에 해당하는 암을 앓고 있었고, 유의미한 치료 결과를 얻지 못할 경우 대부분 몇 개월밖에 생존하지 못한다. 연구에 참여하지 않은 캐나다 맥마스터대학의 면역 종약학자인 브라이언 리치티 박사는 학술지 네이처에 “이 치료법은 아직 초기 단계지만 현재까지의 결과는 유의미하다고 판단된다. 또한 광범위한 암에서 효과를 보인 점이 특징이라고 볼 수 있다”면서 “추가적인 임상시험을 거쳐 효과가 검증되길 바란다”고 밝혔다. 연구진은 향후 임상시험 2상과 3상을 진행할 예정이다. 2상은 특정 질환이나 상태에 대해 약물의 유효성을 파악하는 실험으로 규모는 100~300명 수준이다. 3상은 다중 기관에서 진행되며 수백에서 최대 수천 명을 대상으로 진행된다. 자세한 연구결과는 세계 최고의 종합 생명과학 학술지인 셀(Cell) 최신호(17일자)에 실렸다.

겉으로는 말라 보이지만, 근육보다 체지방이 많은 경우 ‘마른 비만’이라고 한다. 그런데, 마른 비만처럼 겉보기는 말랐지만, 근육에 지방이 많이 축적된 ‘근지방증’이 있다면 심혈관 질환에 시달릴 가능성이 높다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 독일 볼프스부르크 종합병원, 네덜란드 마스트리흐트대 의대 공동 연구팀은 근육 내 지방이 많은 사람은 체질량 지수(BMI)와 관계없이 심장마비나 심부전으로 사망하거나 입원할 위험이 크다고 21일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘유럽 심장학 저널’ 1월 19일 자에 실렸다. 소고기의 경우, 근육 내 지방이 박힌 마블링이 촘촘할수록 고급육으로 취급받는다. 사람도 근육 사이에 지방이 축적되는데, 신진대사가 활발한 젊은 시절에는 근육 내 지방이 빠르게 산화되지만 나이가 들수록 쉽게 제거되지 않는다. 이 때문에 나이가 들수록 살을 빼기 어려운 것이다. 이처럼 근육 내 지방이 쌓일 경우 건강에 미치는 영향에 관해서는 연구가 많이 돼 있지 않다. 연구팀은 폐쇄성 관상동맥 질환은 없지만, 흉통이나 호흡곤란을 겪은 적이 있는 남녀 669명을 관찰했다. 실험 대상자들은 모두 심장 양전자방출단층촬영(PET)/컴퓨터단층촬영(CT) 해 심장이 얼마나 잘 기능하고 있는지 평가하고, 체성분을 분석해 체지방량과 위치, 근육의 양과 위치도 측정했다. 연구팀은 근육 내 지방의 양을 정량화하기 위해 근육과 지방을 더한 총 근육에 대한 근육 사이 지방의 비율을 계산해 ‘지방 근육 분율’이라는 것을 정의했다. 연구팀은 실험에 참여한 사람들을 6년 동안 추적 관찰했다. 연구 결과, 근지방이 많은 사람은 심장으로 향하는 작은 혈관에 손상이 생겨 발생하는 관상동맥 미세혈관 기능장애(CMD) 발생 가능성이 크고, 심장 질환으로 입원하거나 사망할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 근지방이 1% 증가할 때마다 BMI나 다른 심혈관 질환 위험 요소와는 상관 없이 CMD 위험이 2%씩 늘어나고, 심각한 심장 질환에 걸릴 가능성은 7% 높아지는 것으로도 확인됐다. 반면 피하지방은 심혈관 질환 위험을 유의미하게 높이지는 않았다. 피하지방에 비해 근지방은 염증과 포도당 대사를 변화시켜 인슐린 저항성과 대사 증후군을 유발해, 심장에 혈액을 공급하는 혈관과 심장 근육 자체를 손상할 수 있기 때문으로 분석됐다. 연구팀에 따르면, 이번 연구는 체질량 지수나 허리둘레 같은 기존 비만도 측정법이 심장병 위험을 정확하게 평가하는데 적합하지 않다는 것을 보여준다. 연구를 이끈 비비아니 타케티 미국 하버드대 의대 교수(심혈관학)는 “이번 연구는 근육 내 지방이 심장질환에 미치는 영향을 종합적으로 조사한 첫 연구”라며 “근육 내 지방이 심장의 작은 혈관이나 미세 순환에 어떻게 영향을 미치는지 보여줌으로써 심부전, 심장마비 등 심혈관 질환으로 인한 위험을 사전에 예측하고 그에 따른 예방법을 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

재난이나 화재가 발생한 장소는 시야가 제한되고 사람이 직접 투입되기 어려운 상황이 많다. 이럴 때 로봇이나 드론이 투입되지만, 이들이 수집한 데이터를 3차원 입체 공간 데이터로 전환하기 쉽지 않다. 카이스트 기계공학과, 건설및환경공학과 공동 연구팀은 원격 제어하는 드론이 수집한 공간 데이터를 촉각 피드백을 통해 조종자가 직관적으로 이해할 수 있도록 돕는 웨어러블 햅틱 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 연구팀은 형상기억합금 와이어를 직교 중첩 구조의 메타 구조 패턴으로 매듭지은 독립적 직교 방향 거동이 가능한 ‘직교 방향 제어 웨어러블 햅틱’(WHOA) 기술을 개발한 것이다. 이 기술은 재료 과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 햅틱은 스마트폰 진동 알림처럼 촉각으로 정보를 제공하는 기술이다. 연구팀은 특정 온도에 이르면 변형된 상태에서 원래 형태로 돌아오는 특수 금속인 형상기억합금으로 가볍고 단순한 메타 구조로 3차원 공간정보를 촉각으로 재구성할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 이번에 개발된 기술은 시각 정보에 의존하지 않고도 주변 환경을 인식하고 느낄 수 있는 방식으로, 재난이나 화재, 극한 환경에서 각종 이동 수단(모빌리티) 제어를 가능하게 해준다. 이 기술은 시각 정보가 제한되는 상황에서도 공간 정보를 감지할 수 있어 시각, 청각에 의존하는 기존 방식보다 안정적이고 효과적으로 모빌리티 조작이 가능하게 한다. 사용자가 팔이나 발에 장치를 착용했을 때 좌우상하, 전진, 후진, 전방 장애물 감지에 따라 독특한 햅틱 패턴을 전달하도록 설계돼 재난 구조, 긴급 구호 작업에도 효과적으로 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 장치는 신발 내부의 작은 공간에서도 동작할 수 있도록 설계됐다. 연구팀은 화재 현장의 건물을 가정한 가상 실험(시뮬레이션)에서 WHOA를 적용한 드론 내비게이션 시스템을 실험했다. 실험 결과, 사용자는 연기와 잔해로 시야가 제한된 환경에서도 직관적으로 상황을 파악하고 드론을 조종하며, 위험 구역을 회피하고 구조 작업을 수행했다. 연구를 이끈 오일권 카이스트 기계공학과 교수는 “이번 기술은 시각 장애인이 촉감을 활용해 길을 안내받을 수 있는 새로운 형태의 내비게이션 기법”이라며 “착용형 햅틱 인터페이스는 입체적 공간정보를 촉감으로 전달해 재난, 화재 환경, 국방 분야에서 유·무인 협력 전투체계(MUM-T)에서 드론이나 로봇의 원격제어에도 활용할 수 있다”고 말했다.