한국생명공학연구원 감염병연구센터 류충민 박사와 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 박종화 교수 공동연구팀은 벌집을 파괴하는 해충으로 알려진 꿀벌부채명나방이 만들어 내는 효소가 미세플라스틱을 분해한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호에 실렸다. 꿀벌부채명나방은 벌집의 구성 성분인 왁스를 먹이로 삼는다. 벌집 왁스는 폴리에틸렌이라는 플라스틱과 분자 구조가 유사하다. 연구팀은 꿀벌부채명나방의 유전체를 분석한 다음 왁스와 플라스틱을 먹였을 때 나오는 효소를 검사한 결과 에스터라아제, 라이페이즈, 시토크롬P450이라는 세 가지 효소가 만들어진다는 사실을 확인했다. 류 박사는 “꿀벌부채명나방 유래 효소를 활용한다면 미세플라스틱을 효과적으로 분해할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서해 바다를 지척에 두고 한강과 임진강의 물줄기가 만나는 곳, 파주 영어마을 근처로 이사한 게 5년 전이다. 큰아이는 파주역 뒤편 부대에서 포병으로 군 생활을 하던 동생을 보러 가자고 했다. 멀어서 싫다고 파주땅 이사에 어깃장을 놓던 엄마를 큰아이는 그렇게 꼬드겼다. 면회를 마치고 돌아오다 모른 척하고 들른 마을에는 사월의 벚꽃이 정신이 아득해지도록 눈처럼 쏟아져 내리고 있었다. 온갖 꽃나무가 흐드러진 앞산 옆 귀퉁이, 조각배처럼 한강이 내려다보이는 언덕으로 살림을 옮긴 건 그로부터 딱 2개월 뒤다. 유난히 싱거운 겨울을 청산하고 고개를 내민 ‘벚꽃 캘린더’가 반갑다. 지난 20일 한 기상관측 업체가 발표한 바에 따르면 올해 벚꽃은 3월 22일 제주에서 꽃망울을 터뜨리기 시작해 하루 뒤인 23일 부산으로, 열흘 남짓 뒤인 4월 4일에는 서울로 밀고 올라온다는 소식이다. 약 한 달 뒤면 목멱산방 주위 서울 남산 구석구석은 물론 문산으로 이어지는 자유로 변까지 눈부신 벚꽃이 뒤덮을 것이다. 국화(國花)나 다름없이 벚꽃을 사랑하는 일본에서는 이미 지난 1월 중순 개화 시기를 점쳤다. 꽃망울을 터뜨릴 때부터 만개에 이어질 때까지를 지역별, 날짜별로 꼼꼼하게 예측했다. 4월이면 열도는 ‘하나미’(花見)로 들썩인다. 일본 사람들은 전국 수천 군데의 벚꽃 명소로 쏟아져 나와 가족, 연인 등과 함께 밤낮을 가리지 않고 봄이 데리고 온 손님을 맞는다. 벚꽃의 진정한 아름다움은 필 때보다 질 때 더 확연하다. ‘…봄바람 휘날리며 흩날리는 벚꽃잎이…’라는 유명 가수의 노래도 있지 않은가. 매 소절 말미마다 고음으로 휙휙 치닫는 선율이 마치 바람에 몸을 맡겨 하늘로 떠오르는 벚꽃잎을 연상케 하는 노래다. 그런데 해마다 이맘때면 불거지던 벚꽃의 ‘원산지 논쟁’이 올해는 잠잠할까 궁금해진다. 1908년 프랑스인 신부 타케가 제주도에서 자생 왕벚나무를 발견한 이후 100년 넘게 한국과 일본이 다퉈 온 논쟁이다. 한국은 제주의 그것과 비슷한 형태의 왕벚나무의 자생지가 일본이 아니라 한라산 근처에 있었다는 이유를 근거로 ‘제주 원산지론’을 펼쳤다. 물론 일본도 물러서지 않았다. 그러나 지난해 9월 국내 두 대학 연구진이 국립수목원과 함께 제주 왕벚나무의 인접 종과 일본 도쿄대 부속 식물원에 있는 자국 최초의 왕벚나무의 표본을 확보해 유전체(게놈)를 해독한 결과 ‘두 나무는 뚜렷하게 구별되는 서로 다른 식물’이라는 결론을 내렸다. 제주 왕벚나무가 일본으로 건너가 일본 왕벚나무가 됐다거나 그 반대라는 주장은 유전적 근거가 없음이 밝혀진 셈이다. 벚꽃의 꽃말은 ‘순결·절세미인’이지만 우리에게는 한동안 부정적인 의미로 더 많이 쓰였다. 줏대없는 정치인을 약한 바람에도 흔들리는 벚꽃잎에 비유해 ‘사쿠라’라고 불렀다. 일본의 상징임을 염두에 두고 벚꽃을 대놓고 노래하지 못하던 것도 불과 십 년 전 안팎이다. 하지만 “제주 왕벚나무는 제주 것이고 일본의 왕벚나무는 일본 것이다. 나무에 국적이 어디 있겠느냐”는 연구진 발표처럼 올봄에는 벚꽃과 관련된 모든 논쟁을 끝낼 일이다. ‘벚꽃 엔딩’이라는 노래 제목처럼 말이다. cbk91065@seoul.co.kr

씻은 채소를 먹을 땐 세척 뒤 바로 먹되, 바로 먹지 않을 때에는 반드시 냉장 보관해야 한다. 26일 식품의약품안전처에 따르면 채소류를 세척한 뒤 냉장 보관하지 않고 실온에 보관하면 유해 세균이 급격히 증식해 식중독 위험이 커진다. 식약처가 ‘식중독균 유전체 연구사업단’(단장 최상호 서울대학교 교수)에 맡겨 진행한 연구결과, 부추·케일 등의 채소는 모두 냉장 온도에서 12시간 보관했을 때 세척 여부와 상관없이 유해균 분포에 변화가 없었다. 또 부추·케일 등을 모두 세척하지 않고 실온에 12시간 보관한 경우에도 식중독균 또는 유해균의 분포에 변화가 관찰되지 않았다. 그러나 부추를 씻은 뒤 실온에서 12시간 보관했을 때 식중독균인 병원성 대장균 수가 평균 2.7배, 케일에 존재하는 유해균인 폐렴간균은 세척 후 실온에서 12시간 후 평균 7배 증가했다. 이는 세척 과정에서 세균 종류별 군집 간의 평형이 깨지면서 채소류 표면에 원래 분포하고 있던 세균의 유해균에 대한 방어 능력이 감소하기 때문인 것으로 해석된다고 식약처는 설명했다.이러한 결과를 토대로 식약처는 채소를 세척해 보관할 때에는 ▲실온보다 냉장에서 보관 ▲유해균 살균을 위해 100ppm 염소 소독액(가정에서는 10배 희석 식초 가능)에 5분간 충분히 담근 뒤 3회 이상 세척 ▲세척 후에 절단 ▲세척 후 반드시 냉장 보관하거나 바로 섭취 등을 권고했다. 또 채소를 부득이하게 실온에서 보관할 때에는 세척하지 않는 것이 더 안전하다고 강조했다. 채소류에 의한 병원성 대장균 식중독을 지속적으로 발생하고 있다. 최근 5년간(2013∼2017년) 채소류 및 그 가공품에 의한 식중독 발생 건수(환자 수)는 2013년 23건(1178명), 2014년 14건(1301명), 2015년 6건(259명), 2016년 6건(932명), 2017년 13건(1134명) 등이었다. 식약처는 식중독 예방 및 안전 관리를 위한 연구를 지속적으로 실시해 식품안전정보를 제공하겠다고 밝혔다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

정부가 신약개발, 인공지능 의료기기 등 혁신적 신기술 개발과 치매, 감염병 대응 등 국민건강 증진을 위해 올해 3조원 규모의 투자를 실시한다. 과학기술정보통신부는 18일 경기도 판교 코리아바이오파크에서 유영민 장관 주제로 ‘제31회 생명공학 종합정책심의회’를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘2019 생명공학육성시행계획’을 심의, 의결했다. 심의회는 지난해 국내 바이오업계에서는 국내 1호 인공지능 의료기기 뷰노, 치매예측기술, 장내미생물 정보 등 혁신적 신기술을 개발해 2조 9000억원 수준의 신약기술이전을 했고 바이오 및 의료분야 벤처캐피털 투자액이 8417억원으로 전년대비 122% 증가하는 등 바이오 경제의 활성화의 가능성을 확인했다고 평가했다. 이 같은 가능성을 더욱 높여 바이오경제 활성화를 촉진하기 위해 지난해보다 2.9% 증가한 2조 9300억원 규모의 바이오 투자를 확정하고 연구개발 인력, 규제 등에 대한 효율적 지원을 추진할 계획이다. 이번에 3조원 규모의 투자비는 혁신적인 신약, 의료기기 등 신기술 개발과 정밀의료, 유전체 정보 같이 빅데이터 활용한 바이오와 정보통신기술 융복합 플랫폼 구축 등 연구개발(R&D)에 집중 투자될 예정이다. 이와 함께 기술확보에서 창업, 성장, 투자회수라는 전 단계에 걸쳐 바이오기업에 필요한 지원을 확대함으로써 바이오 혁신 생태계 조성을 하겠다고 정부는 밝혔다. 또 과기부와 보건복지부, 산업자원부, 식품의약품안전처는 공동으로 ‘의료기기 규제개선 및 산업육성 방안’을 마련해 기존에 없었던 융복합 의료기기가 개발될 경우 시장성 확보와 신시장 개척이라는 차원에서 기술평가 절차를 현재 390일에서 80일 이내로 대폭 단축하고 선진입-후평가라는 포괄적 네거티브 규제를 도입하는 등 과감한 규제혁신도 추진할 계획이다. 회의에 참석한 한국바이오협회 서정선 회장은 “미래 바이오시장인 정밀의학시장 개척을 위해 바이오 빅데이터 구축과 같은 육성정책과 규제 혁신 같은 시장확대 정책을 균형적으로 추진해달라”면서 “글로벌 환경이슈 대응을 위해 친환경 바이오플라스틱 등 종합 바이오화학산업 육성전략을 마련해 줄 것”을 요청했다. 서경춘 과기부 생명기술과장은 “이번 생명공학육성 기본계획은 창의적이고 도전적인 바이오연구개발을 지원하고 규제혁신과 바이오 혁신 플랫폼을 만드는 한편 바이오 분야 창업과 사업화를 활성화시켜 바이오경제를 창출하겠다는 정부의 의지로 해석하면 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

100년 전과 비교했을 때 ‘암’은 예전처럼 금방 죽을 병으로 인식되고 있지는 않다. 점점 관리 가능한 질병의 범주에 포함되고 있지만 수많은 연구자들의 분투에도 불구하고 여전히 완전 정복은 멀어보이기만 한다. 그런데 암 발병 패턴을 보면 여성과 남성의 차이가 나타날 때가 많다. 물론 간혹 담배를 피우지도 않고 공기질이 나쁜 곳에서 거주하는 것도 아닌데 폐암에 걸리거나 음주를 하지 않는데도 간암에 걸리는 여성들이 있기는 하지만 폐암이나 간암은 남성들에게 더 많이 나타난다. 최근 캐나다와 미국 연구진이 다양한 암조직과 종양세포를 분석한 결과 남성과 여성에게서 특징적으로 나타나는 암들은 생활방식 차이보다는 성에 따라 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 캐나다 온타리오 암연구소, 토론토대 의학생물물리학과, 약학및독성학과, 벡터AI연구소, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 인간유전학과와 의대 비뇨기과, 존슨비교암센터, 정밀보건연구소 공동연구진은 2000개의 종양세포(tumor)와 28종의 암(cancer)에 대한 유전체 분석결과 생물학적인 성(性)이 암의 원인이 되는 변이에도 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 13일자에 보도했다. 이들의 연구결과는 생물학 분야 논문 출판 전 공개사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 최신호에 실렸다.종양은 과잉증식해 장기를 침범해 영향을 미치는 조직을 말하는데 이 중 번식력이 강하고 발생 장기와는 다른 주변 장기까지 침투해 생명을 위협하는 것을 악성종양, 흔히 암이라고 부른다. 실제로 양성 종양은 암에 비해 성장속도가 느리고 어느 정도 자라라면 더 자라지 않고 주위 정상조직에도 침투하지 않는다. 폐암과 간암의 경우 흡연이나 음주여부의 차이를 보정한 다음에도 여성보다는 남성에게서 더 흔하게 발병되는데 정확한 원인은 알려지지 않았다. 이 때문에 많은 종양학자들은 지금까지 ‘발병하는 암의 종류에 따른 남녀의 차이는 거의 없다’는 통념이 지배해왔다. 그렇지만 2014년 미국 국립보건원(NIH)에서 “전임상 연구를 할 때 반드시 암컷 동물이나 여성의 세포주를 포함시키라”는 성차 고려 연구지침을 권고하면서부터 일부 뇌종양이나 진행성 흑색종 같은 암에서 성편향성이 있다는 연구결과가 발표되기도 했다. 연구팀은 지금까지 알려져 있는 대부분의 종양과 암세포의 단백질 코딩 유전자와 유전자 발현을 제어하는 DNA 변이까지 광범위한 분석을 실시했다. 그 결과 생물학적 남성에서 발생되는 암 유발 변이는 생물학적 여성에게서 발견되는 변이의 갯수와 종류까지 통계학적으로 현저하게 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 연구팀의 분석에 따르면 4285개의 성편향 유전자가 암의 종류와 전이를 결정한다. 남성과 여성에게서 나타나는 암의 종류가 다르기 때문에 항암제 개발 과정에서도 이런 성차를 고려해야 효과적인 치료가 가능할 것이라고 연구진은 입을 모으고 있다. UCLA 폴 부트로스 유전학 교수는 “이번 연구를 통해 종양의 변이를 유발하는 근본적 원인 중 하나가 생물학적 성차라는 사실을 알게 됐다”면서 “임상시험은 물론 전임상시험에서도 반드시 성차를 고려한 연구가 진행돼야 하는 이유를 보여주는 것이며 성차에 따른 암발병을 정확히 이해한다면 예방과 치료 전략을 더 효과적으로 짤 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전물질인 DNA의 염기서열 변화 없이 유전자 기능이 변화해 후대에 유전되는 현상을 후성유전이라고 부른다. 최근들어 쌍둥이 사이에 나타나는 각종 생물학적 차이부터 시작해 암의 발병까지 다양한 생체 현상이 후성유전학적으로 설명되고 있어 주목받는 연구분야이다. 그러나 후성유전이 어떤 방식으로 발현되는지에 대해 정확히 알려져 있지 않다. 한국생명공학연구원 유전체맞춤의료연구단, 카이스트 생명과학과 공동연구진은 후성유전 핵심인자로 밝혀진 히스톤 단백질의 화학적 변화를 조절할 수 있는 원리를 발견했다고 12일 밝혔다. 이번 연구는 히스톤 단백질의 변이를 표적으로 하는 물질 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대되고 있다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 최신호에 ‘주목할 논문’으로 선정돼 실렸다. 세포 핵 내부에는 염기성 단백질인 히스톤과 DNA 등으로 구성돼 있다. 히스톤 단백질은 DNA를 감싸고 있으면서 유전자 발현을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 히스톤 꼬리의 화학적 변화에 따라 각기 다른 단백질 생산을 유도하기 때문에 DNA 복제에서도, 후성유전학에서도 중요하다. H2A, H2B, H3, H4는 대표적인 히스톤 단백질로 이 중 히스톤 H3에 의한 메틸화라고 부르는 촉매반응은 유전체 발현, 유전체 전체 안정성 유지, 재조합 조절 같은 핵심적인 유전체 기능 조절에 깊이 관여한다. 히스톤 H3가 비정상적으로 변이될 경우 유전자 발현 이상을 일으켜 암을 유발하고 항암제 내성을 일으키기도 한다. 연구팀은 세포에서 분리해낸 히스톤 H3단백질에 메틸화 조절효소를 이용해 체내에서 일어나는 히스톤 단백질 변성을 시험관에서 재현해 내는데 성공함으로써 히스톤 H3 단백질의 메틸화 반응이 효소의 구조적 변성에 의한 것이라는 분자적 원리를 밝혀냈다. 연구팀 관계자는 “이번 연구로 히스톤 H3 단백질의 메틸화를 제어함으로써 세포 분화나 암세포 분화, 역분화를 조절해 질병을 치료하는 약물이나 원천기술을 개발할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국회를 비롯한 서울 도심에 수소충전소가 들어서고, 유전자 검사 항목이 지금보다 2배 이상 늘어난다. 이렇듯 규제에 가로막혀 지지부진했던 신사업 4종이 ‘규제 샌드박스(유예)’ 1호 사업으로 선정됐다. 사업 추진의 물꼬를 텄다는 의미다. 산업통상자원부는 11일 제1회 산업융합 규제특례심의위원회를 열어 기업들이 신청한 규제 샌드박스에 대해 이같이 결정했다. 우선 수소충전소는 수소차 확산을 위한 핵심 인프라이지만 입지 제한 때문에 도심 설치가 사실상 불가능하다. 이에 현대자동차는 국회, 양재 수소충전소(연구용), 탄천·중랑 물재생센터, 현대 계동 사옥 등 서울 시내 5곳에 충전소 설치를 신청했다. 이날 심의에서는 국회와 탄천, 양재 등 3곳이 승인을 받았고 인근에 문화재가 있는 계동 사옥은 문화재위원회 검토 등을 전제로 조건부 승인됐다. 성윤모 산업부 장관은 “오는 6월 ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’ 시행령이 개정되면 준주거지역과 상업지역은 규제 샌드박스를 거치지 않고도 수소충전소 설치에 필요한 인허가 절차를 진행할 수 있다”면서 “현 상태에서는 도심 수소충전소 설치가 되지 않아 규제 특례를 적용했지만 적어도 준거주지역과 상업지역 설치는 6월 이후 허용될 것”이라고 말했다. 또 현재 소비자가 병원을 거치지 않고 받을 수 있는 민간업체의 유전자검사 분석 항목은 12개로 제한돼 있다. 이에 마크로젠은 유전체 분석을 통해 질병 발병 가능성을 사전에 인지하고 예방할 수 있는 맞춤형 건강 증진 서비스를 확대해 달라고 신청했다. 심의 결과 기존 12개 항목 외에 13개 항목을 추가했다. 이와 함께 제이지인더스트리는 버스에 발광다이오드(LED) 등을 달아 광고하는 ‘디지털 사이니지 버스 광고’ 허가를 신청해 안전성을 전제로 승인을 받았다. 차지인은 전기차 충전소 외에 아파트 주차장 등에 있는 일반 220V 콘센트에서 충전할 수 있는 ‘앱 기반 전기차 충전용 과금형 콘센트’ 임시 허가를 신청해 시장 출시를 허가받았다. 세종 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

공룡은 중생대 말 지구에 운석들이 떨어져 그 영향으로 지구에서 완전히 사라졌다고 알려져 있습니다. 과연 공룡들은 완전히 멸종한 걸까요. 과학자들은 지금도 주변에서 공룡을 흔히 볼 수 있다고 이야기합니다. 도심에서 흔히 볼 수 있는 비둘기는 물론 닭이나 까치 같은 새들이 다름 아닌 공룡이라는 것입니다. 중생대 말 대부분의 공룡은 사라졌지만 그중 한 갈래가 살아남아 현재 1만종이 넘는 조류로 진화했다는 것이지요. 새가 공룡의 후손이라는 것을 알려 주는 증거들은 상당히 많습니다. 현생 조류의 조상인 초기 공룡들은 두 발로 걸어다녔고 날개로 진화할 수 있었던 긴 앞발, 뼈 속의 공기 주머니, 파충류보다는 현생 조류의 알과 비슷한 공룡알, 중온동물, 깃털로 둘러싸인 몸 등이 대표적입니다. 그중 가장 결정적인 증거는 바로 깃털입니다. 현생 조류의 조상인 초기 공룡들도 새들처럼 온몸이 깃털로 덮여 있었다고 합니다. 그렇지만 이 깃털들은 비행 목적이 아닌 보온이나 배우자를 유혹하기 위한 수단이었다고 생각돼 왔었습니다. 또 공룡들이 어떻게 날 수 있게 됐는지에 대해서도 명확히 알려져 있지 않았습니다. 그런데 중국 과학원 난징 지질학·고생물학연구소, 산둥성 린이대, 미국 노스캐롤라이나주립대, 노스캐롤라이나 자연사박물관, 유전자 분석전문 기업 앰비오팜 공동연구팀은 현재 살고 있는 조류와 여러 파충류의 유전체, 7500만~1억 6000만년 전에 살았던 깃털공룡들의 유전체를 분석한 결과 공룡의 깃털을 구성하는 핵심 단백질들이 시간이 지나면서 가벼워지고 신축성을 갖도록 진화해 날 수 있게 됐음을 밝혀냈습니다. 이 같은 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1월 28일자에 실렸습니다. 모든 척추동물들은 ‘케라틴’ 단백질을 갖고 있습니다. 사람에게는 털·피부·손발톱을 만드는 알파케라틴이 있고, 파충류·양서류·조류에게는 베타케라틴이 발톱과 부리·깃털을 형성합니다. 과학자들은 현생 조류와 파충류의 유전체를 분석한 결과 현생 조류들은 알파케라틴을 거의 상실했으며 베타케라틴이 더욱 많아지면서 탄력 있고 가벼운 깃털을 갖게 됐다는 것을 밝혀냈습니다. 또 연구팀은 ‘안키오르니스 헉슬리아이’라는 1억 6000만년 전에 살았던 닭 크기 깃털공룡의 깃털 유전체를 분석한 결과 그 이전에 살았던 깃털공룡들보다 베타케라틴 단백질의 양이 상당히 늘어났다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1억 3000만년 전에 살았던 ‘슈부이아 데세르티’라는 깃털공룡의 유전체도 분석했는데 안키오르니스보다 알파케라틴은 더 줄고 베타케라틴의 양은 늘어났다는 사실을 발견했습니다. 여전히 날지는 못하고 날갯짓을 하며 뛰어다니는 수준이었지만 현생 조류 중 날지 못하는 새에 가까워졌다는 설명입니다. 이번 연구에 참여한 진화생물학자들은 깃털공룡의 형태뿐만 아니라 유전적 변화가 날지 못하는 공룡을 날 수 있도록 진화시켜 다양한 새로 진화하게 된 것이라고 설명하고 있습니다. 만약 중생대 말 공룡이 모두 멸종했다면 지금 우리는 치킨의 맛을 알지 못했을 겁니다. 그리고 설 명절, 오랜만에 만나는 친척 아이들에게 이런 재미있는 공룡 이야기들을 풀어 놓는다면 똑똑한 삼촌, 이모, 고모로 보이지 않을까요. 아이들이 가장 좋아하는 이야기는 다름 아닌 공룡 이야기이니까요. edmondy@seoul.co.kr

아이를 키우는 부모들에게는 잘 알려진 ‘100일의 기적’이라는 단어가 있다. 태어난 지 100일이 지나야 비로소 밤잠을 잘 이뤄 부모들이 한 시름 놓는다는 것을 비유적으로 표현한 것이다. 물론 백일이 지난 뒤에도 밤낮이 뒤바뀌어 있어 부모들이 힘들어 하는 경우가 있다. 그러나 이럴 때도 아이를 안거나 그네 형태의 침대에 눕혀 흔들어주면 스르르 잠드는 모습을 볼 수 있다. 그런데 최근 생물학자들이 어른들 역시 불면증에 시달리거나 깊이 잠들지 못할 경우 아이들의 경우처럼 흔들의자나 해먹에서 약간 흔들리는 분위기에서 잠들면 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 더군다나 잠자는 동안 기억력과 관련된 중추를 강화시킨다는 부가적 효과도 있다고 한다. 스위스 로잔대 생물학 및 의학부, 통합유전체학센터, 스위스 정서과학센터, 제네바대 의대, 제네바대학병원 수면의학센터 공동연구팀은 잠자는 동안 약간씩의 흔들림이 숙면과 기억력 강화에 도움이 된다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 24일자에 두 편의 논문으로 발표했다. 연구팀은 수면시 규칙적으로 흔들리는 움직임이 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 생쥐와 사람에 대해 각각 실험을 실시했다. 연구팀은 18명의 젊은 성인남녀를 대상으로 부드럽게 흔들리는 침대에서 잘 때와 일반적으로 움직이지 않는 잠자리에서 잘 때의 잠에 빠져드는데 걸리는 시간과 숙면시간, 그리고 자는 동안의 뇌파를 함께 측정했다. 그 결과 평소 잠을 잘 자는 사람이라도 흔들리는 상황에서 더 빨리 잠이 들었고 더 긴 시간 깊이 잠들었으며 불면증에 시달리는 사람 역시 쉽게 잠에 들고 숙면을 취하는 시간이 길어졌다는 것이 확인됐다. 또 연구팀은 기억력 측정을 위해 실험 참가자들에게 잠들기 전에 일련의 새로운 단어들을 외우도록 했다. 흔들리는 침대와 그렇지 않은 침대에서 잠들게 한 뒤 아침에 일어나자마자 단어를 얼마나 빨리, 그리고 많이 기억해내는지 측정했다. 그 결과 흔들리는 침대에서 잠든 사람들이 더 많은 단어를 더 빨리 기억해 낸다는 사실을 확인했다. 연구팀은 사람 이외의 종에서도 마찬가지 효과가 나타나는지 확인하기 위해 생쥐를 대상으로 똑같은 실험을 실시했다. 그 결과 생쥐들도 사람들과 마찬가지로 흔들리는 환경이 더 빨리 잠들게 만들고 깊이 잠들게 만든다는 사실을 확인했다. 연구팀은 지속적이고 규칙적인 흔들림이 수면과 기억의 통합에 중요한 역할을 하는 대뇌 시상피질에서 발생하는 신경활동을 돕기 때문으로 분석했다. 연구팀은 이에 앞서 45분 정도의 낮잠을 자는 동안에도 약간씩의 흔들림이 피로를 회복하는데 훨씬 도움이 된다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 로렌스 바이엘 제네바대 의대(수면과학) 교수는 “숙면이라는 개념은 빨리 잠들고 중간에 깨지 않고 깊이 잠들 수 있는 상태”라며 “이번 연구는 약간씩의 흔들림이 숙면을 취하거나 불면증을 치료하는데 도움을 준다는 것을 보여줬다”라고 설명했다. 이어 바이엘 교수는 “이번 연구결과가 수면 부족이나 기억력 장애를 겪는 사람은 물론 밤잠이 부족해 고생하는 노인들에게 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 서해안 갯벌에서 나일론을 만들어 낼 수 있는 미생물 유전자를 찾아냈다. 한국생명공학연구원 합성생물학전문연구단은 특정 조건에서만 반응이 나타나도록 한 DNA 설계기술인 ‘인공 유전자회로기술’을 개발해 서해안 갯벌에서 나일론을 만들 수 있는 기능을 가진 효소 유전자를 발견했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 나일론은 플라스틱, 식품 포장재료, 타이어 코드, 직물 등을 만드는데 사용되는 합성섬유이다. 나일론을 합성하기 위해서는 나일론 원료가 되는 카프로락탐이 있어야 한다. 그런데 카프로락탐은 벤젠으로 만들기 때문에 제조 과정에서 여러 오염물질이 배출될 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 친환경적으로 카프로락탐을 생산하는 방법을 찾아왔다. 연구팀은 카프로락탐을 만들어 낼 수 있는 효소단백질을 찾기 위해 카프로락탐을 만나면 형광빛을 내는 유전자 회로 ‘CL-GESS’(씨엘-게스)를 만들었다. 그 다음 서해안 갯벌에서 발굴된 유전체들을 모아놓은 메타게놈 라이브러리를 만든 뒤 씨엘-게스를 장착한 대장균을 만들었다. 카프로락탐을 만들어 내는 효소가 존재하면 형광색을 띄도록 함으로써 입실론(ε)-카프로락탐을 만들어 내는 효소 단백질을 찾아냈다. 새로운 촉매반응을 발견하기 위해서 기존에는 세포배양, 효소반응, 물리화학적 분석이라는 복잡한 과정을 반복해야 했기 때문에 시간이 오래 걸려야 했다. 이번에 개발한 기술은 유전자 회로를 도입한 초미세반응기를 활용했기 때문에 짧은 시간 동안 많은 효소유전자들을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 염수진 생명연 박사는 “이번 연구결과는 기존에 잘 알려진 유전자에서도 새로운 부수적 반응이 일어날 수 있음을 보여주는 한편 대량 유전체 자원의 기능을 유전자회로 기술로 빠르게 비교분석할 수 있다는 것을 입증했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국인의 3대 사망원인은 암, 심장질환, 뇌혈관 질환이며 암 사망률이 높은 5대 암에는 위암이 포함돼 있다. 한국인은 서양인들보다 위암으로 인한 사망률이 더 높다. 더군다나 통계청 통계에 따르면 2017년 기준 연령별 암사망률을 보면 30대는 위암사망률이 가장 높았다. 일반적으로 위암은 40대 이후에 발생하는 경우가 많은데 최근들어 30대와 40대 전후해 발생하는 조기발병위암환자들이 증가추세를 보이고 있는데 명확한 발병원인이 밝혀지지 않았다. 그런데 고려대 화학과 유전단백체연구센터, 대구경북과학기술원(DGIST), 이화여대, 한양대, 경희대, 국립암센터, 한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 공동연구팀이 40대나 그 이전의 나이에 발병하는 조기발병위암 환자들의 유전단백체 연구를 통해 조기발병위암의 원인을 규명하는데 성공하고 생물학 분야 국제학술지 ‘암 세포’ 15일자에 발표했다. 조기발병위암 환자는 국내 전체 위암환자의 15% 안팎으로 세계적으로도 상당하 높은 수준이다. 조기발병위암은 식습관이나 흡연, 음주 같은 환경적 요인보다는 유전적 요인이 높아 가족력이 있는 경우 발병 가능성이 높고 남성보다 여성에게서 더 많이 발병하는 것으로 알려져 있다. 조기발병위암은 젊은 나이에 발생하기 때문에 소화불량이나 단순한 속쓰림 등과 헷갈려 진단이 늦는 경우가 많고 암조직이 덩어리 형태가 아니라 위 점막 밑에 넓게 펴져 있기 때문에 내시경으로도 진단이 쉽지 않다. 일단 발생하면 진행이 빠를 뿐만 아니라 다른 조직으로 전이되는 경우가 많다.연구팀은 최근 5년간 발병한 80명의 조기발병위암 환자의 암 조직과 주변 정상조직, 혈액에서 유전체와 단백체 데이터를 수집했다. 이렇게 얻은 시료를 바탕으로 엑솜 시퀀싱, mRNA 시퀀싱, 액체크로마토그래피-텐덤 질량분석기술 등 차세대 염기서열 분석법(NGS)으로 분석했다. 그 결과 7079개의 체세포 변이를 찾았고 이 중에서 조기발병위암을 유발시키는 중요한 신호전달경로에 관여하고 있는 변이유전자 3개(CDH1, ARID1A, RHOA)를 찾아냈다. 또 80명의 위암환자 조직 유전자 분석결과 같은 위암이라도 다른 치료반응을 보이는 4종의 조기발병위암으로 분류할 수 있음을 밝혀냈다. 4종의 위암은 각기 다른 세포 신호전달경로를 갖고 있어 치료방식도 다르게 해야 한다는 사실을 밝혀낸 것이다. 고려대 화학과 이상원 교수는 “이번 연구는 최근 국내에서 여성을 중심으로 발병빈도가 증가하고 있는 조기발병위암에 대한 보다 정밀한 유전적 원인을 규명함으로써 위암 환자의 정밀 진단과 맞춤형 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2019년 새해가 벌써 열흘이나 지났습니다. 올해는 돼지의 해라지만 엄격히 보자면 띠가 바뀌는 것은 24절기 중 1년의 시작이라고 할 수 있는 ‘입춘’을 기준으로 하기 때문에 아직은 ‘개띠’ 해입니다. 인류가 처음으로 가축화시킨 동물인 개는 약 3만 3000~3만 5000년 전에 회색 늑대와는 완전히 다른 종으로 분리됐고 약 1만 2000~1만 4000년 전부터 인류와 함께 한 것으로 추정되고 있습니다. 이처럼 오랜 시간을 인간과 함께했기 때문에 영어에서는 개를 ‘사람의 가장 좋은 친구’(Man´s best friend)라는 관용구로 표현하기도 합니다. 개를 키워본 분들은 잘 아시겠지만 종류별로 성격이 천차만별입니다. 미국 애견협회 홈페이지에 들어가 보면 개를 키우려는 사람들의 선택에 도움을 주기 위해 사진과 함께 품종별 특성과 활용도에 대해 설명해 놓고 있습니다. 보더콜리는 ‘임무에 충실하고 사랑스럽고 똑똑하며 활기차기’ 때문에 양치기 같은 목축에 적합하고 독일산 셰퍼드는 ‘충직하고 용감하며 똑똑하다’라고 설명하면서 경비견으로 키워진다는 식입니다. 그런데 최근 과학자들의 연구에 따르면 실제로 개들은 애견협회에서 설명하고 있는 것처럼 종류별로 특성이 제각각 다르고 이는 유전자에 뿌리를 두고 있답니다. 미국 애리조나대 인류학부, 워싱턴대 행동·유전체학연구실, 프린스턴대 분자생물학과, 펜실베이니아대 수의학과 공동연구팀은 101종, 1만 7000여 마리의 개에 대한 행동자료와 게놈 데이터를 비교 분석한 결과 개들의 특성을 보여 주는 DNA 위치가 있으며 이들을 통해 개의 성격을 파악할 수 있음을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi)에 2019년 새해 첫날 실렸습니다. 연구팀은 개와 개 주인들을 대상으로 펜실베이니아대 수의학과 동물윤리학자인 제임스 서펠 교수가 개발한 ‘개 행동평가 및 연구 설문’(C-BARQ)을 실시했습니다. C-BARQ는 훈련 정도, 애착, 공격성 등 개에게서 흔히 나타나는 14가지 특성을 정량화해 한눈에 볼 수 있는 조사기법입니다. 연구팀은 이렇게 얻은 행동 데이터를 종별로 분류한 뒤 해당 종의 유전자 데이터(게놈)와 비교했습니다. 그 결과 연구팀은 개들의 성격을 규정하는 14가지 특성과 연관된 131개의 DNA 위치(핫스팟)를 찾아냈습니다. 개의 종류별로 활성화된 DNA 핫스팟이 다르고 어느 부분이 활성화돼 있느냐에 따라 개의 특성과 성격이 규정된다는 것입니다. 재미있는 것은 이번에 발견한 개들의 DNA 핫스팟이 사람의 특성과 성질을 나타내는 DNA 위치와 매우 유사하다는 점입니다. 개들의 공격성과 관련된 DNA 핫스팟은 사람들에게서도 공격성에 영향을 미치는 유전자 위치와 거의 일치한다고 합니다. 또 개의 학습 능력이나 훈련의 용이성과 관련된 DNA 핫스팟은 인간에게서는 학습이나 정보처리와 관련된 유전자 위치와 비슷하다는 것입니다. 추가적인 연구가 필요한 부분이지만 개들의 행동이나 특성을 결정하는 유전자가 사람에게서도 비슷하게 나타난다고 한다면 불안증이나 우울증 같은 정신적 장애를 치료하는 데도 도움이 되지 않을까 연구팀은 기대하고 있습니다. 개와 사람의 DNA 핫스팟이 비슷한 것은 우연의 일치일 수도 있겠지만 오랜 세월 함께하며 교감을 가졌기 때문이 아닐까 싶습니다. 가까이 하면 좋아하게 되고 좋아하면 닮는다는 것이 이런 게 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

JTBC 드라마 ‘SKY(스카이) 캐슬’이 요즘 최고의 화제다. 대한민국 상위 0.1%에 속하는 성공한 전문직 종사자들이 자신이 누리는 부와 명예, 권력을 고스란히 대물림하고자 자녀의 일류대 입시에 올인하는 이야기다. 스카이 캐슬은 드라마 속에서 명문 사립 대학병원 의사들과 판·검사 출신 로스쿨 교수들만 입주 자격이 있는 고급 주택단지 이름이다. 굳이 영어로 제목을 표기한 건 속칭 서울대·고려대·연세대를 일컫는 ‘SKY’의 중의성을 노린 것으로 보인다. 상상을 초월하는 고액의 대가를 받는 입시 코디네이터를 등장시킨 드라마는 첫 회 시청률 1.7%로 출발해 지난달 29일 12회에선 무려 12.3%를 기록했다. 이 방송사의 역대 드라마 시청률 1위다.사교육 1번지인 강남, 그중에서도 ‘교육특구’로 통하는 대치동의 가공할 만한 입시 전쟁을 다룬 드라마는 그동안 꾸준히 등장했다. 그리고 매번 높은 시청률과 화제성을 몰고 왔다. 2007년 방송된 SBS ‘강남엄마 따라잡기’는 최고 시청률이 18.2%에 달했다. 2012년 JTBC ‘아내의 자격’도 당시의 강남 사교육 풍속도를 발빠르게 묘사해 큰 반향을 일으켰다. 교육 문제, 더 정확히는 입시 문제가 우리 사회의 가장 폭발적인 이슈 중 하나임을 단적으로 보여 주는 사례다. ‘SKY 캐슬’은 앞선 두 작품을 압도하는 ‘사교육 끝판왕’이라고 할 수 있다. 가장 노골적이고, 극단적인 상황 설정으로 대치동 사교육에 대한 선망과 질시라는 상반된 심리를 지닌 시청자의 눈과 귀를 사로잡는다. 제작진은 블랙코미디를 내세우지만 매회 등장하는 충격적인 반전 스토리들은 ‘입시 스릴러’를 방불케 한다. ‘설마 저렇게까지 할까’ 반신반의했던 이들은 12회에 나온 가짜 하버드생 에피소드에 뒤통수를 제대로 맞았다. 극중 로스쿨 교수의 자랑이자 자존심이었던 하버드생 딸이 알고 보니 가짜였다는 설정은 2015년 하버드대와 스탠퍼드대에 동시 합격했다고 언론에 거짓 인터뷰를 했다가 들통난 뉴욕 한인 여학생 사건을 떠올리게 했다. 드라마가 말하고자 하는 바는 명확하다. 부모의 욕망에 아이들이 시들고 멍들게 놔둬선 안 된다는 매우 교훈적인 주제다. 공부보다 아이의 행복이 우선인 엄마 이수임(이태란)이 딸의 서울의대 입학에 목을 매는 한서진(염정아)을 안타깝게 바라보는 시선 안에 작가의 의도가 담겨 있다. 그러나 우리는 안다. 드라마가 빗나간 입시 교육에 대한 시청자의 공감을 얻을 순 있어도 폭주하는 사교육 열차를 절대 멈추게 하지 못한다는 엄연한 사실을 말이다. 지난해 교육 현장에서 벌어진 가장 충격적인 사건은 ‘숙명여고 시험지 유출 의혹’ 사건이었다. 교무부장 아빠가 쌍둥이 딸들에게 시험 문제와 답안을 미리 알려 줘 성적을 올렸다는 경찰 수사 결과가 발표되면서 내신에 대한 학부모의 불신은 더욱 커졌다. 그런가 하면 대학교수들이 자신의 논문에 미성년 자녀를 공동 저자로 끼워 넣은 사례도 무더기 적발됐다. 그 자체가 잘못은 아니지만, 자녀의 입시에 활용하기 위한 특혜라는 논란을 피하기는 어렵다. 드라마보다 더 드라마 같은 현실에 할 말을 잃을 뿐이다. 정시든 수시든, 수능이든 학생부종합전형(학종)이든 입시 제도의 변화는 항상 그에 최적화된 신종 사교육을 만들어 낸다. 교육 당국과 교육 전문가들이 아무리 머리를 싸매 봤자 대치동 학부모와 입시 컨설턴트들에겐 부처님 손바닥 안이나 마찬가지다. 돈 있고, 정보 있고, 인맥을 갖춘 이들은 입시가 어떻게 바뀌든 문제 될 게 없다. 안타깝지만 현실은 그렇게 돌아간다. 적어도 우리 사회가 의사·변호사 같은 전통적인 전문직에 대한 선망을 버리지 못하고, 해묵은 학벌의 굴레에 갇혀 명문대 졸업장에 연연하는 한 그렇다. 2019년이다. 4차 산업혁명이 가져올 미래 노동시장의 변화를 얘기하기도 이제 지겨울 정도다. 학력과 상관없이 디지털혁명 시대에 적응한 인재인 ‘뉴칼라’의 시대다. AI·빅데이터 전문가, 유전체분석가 등 새로운 직업에 대한 수요는 성큼 다가오는데, ‘서울의대 합격’만을 최고의 목표로 삼는 ‘SKY 캐슬’ 입주민들의 빈곤한 상상력과 노골적인 욕망이 씁쓸하고 답답하다. 대통령 직속 국가교육회의 2기가 지난달 19일 출범했다. 1기는 대입 제도 개편 공론화 하청 이외에 별다른 존재감 없이 해산됐다. 백년대계까지는 아니더라도 당장 눈앞에 닥친 4차 산업혁명에 걸맞은 인재를 길러 내는 교육의 역할에 대한 논의가 보다 활발히 이뤄져야 할 것이다. coral@seoul.co.kr

수도권에 ‘이노베이션 아카데미’ 설립 내년 350억 투입… 5년간 1806억 지원 대학원 AI학과 설치 산업 맞춤형 교육 ICT 등 석·박사급 해외 대학·기업 파견 유전체분석가 등 4개 직업 훈련·지원 냉매회수사 등 3개는 국가 자격 도입정부가 4차 산업혁명의 늘어나는 인력 수요에 대응하기 위해 2023년까지 창의인재 1만명을 육성한다. 잠재력이 있는 서비스 분야 9개 직업도 활성화한다.과학기술정보통신부는 이런 내용의 ‘4차 산업혁명 선도 인재 집중 양성 계획(2019~2023)’을 26일 발표했다. 이번 계획은 소프트웨어(SW)와 인공지능(AI) 등 신기술 분야에서 턱없이 부족한 인력 공급을 해소하는 데 초점이 맞춰졌다. 우선 수도권에 2년 과정의 ‘이노베이션 아카데미’를 설립해 매년 500여명의 SW 인재를 양성한다. 이는 프랑스 소프트웨어 교육기관인 ‘에콜 42’(Ecole 42)를 벤치마킹한 것으로, 실습 중심의 교육이 이뤄진다. 에콜 42는 교수와 교재, 학비가 없는 ‘3무(無) 제도’로도 유명하다. 내년에 350억원을 투입하는 등 2023년까지 1806억원을 지원한다. 일반대학원에 AI 학과를 설치해 2023년까지 860명의 인재를 기르고 산업 맞춤형 교육을 통해 AI와 클라우드, 빅데이터 등의 분야에서 실무인재 7000명을 키운다. 내년에 AI 학과 신설에 30억원, 실무인재 양성에는 280억원을 각각 투입한다. 국내 석·박사급 인재를 해외 대학과 연구소, 기업 등에 파견해 2023년까지 글로벌 인재 2250명도 양성한다. 지원 분야는 정보통신기술(ICT), 미래형 자동차, 드론, 에너지, 정밀의료 등이다. 내년 예산은 209억원이다. 노경원 과기정통부 소프트웨어정책관은 “계획을 차질없이 추진하면 산업 수요에 맞는 인재를 양성하고 신기술 기반의 창업이 활성화돼 양질의 일자리 창출도 가능할 것”이라고 말했다. 정부는 이날 서비스업 3개 분야 9개 직업에 대해 법령 개정 등 제도 지원을 위한 ‘신직업 활성화 방안’도 제시했다. 헬스케어 분야에서는 유전체분석가, 의료기기과학전문가, 치매전문인력, 치유농업사 등 4개 직업에 대해 훈련 프로그램을 개발하고 지원센터를 설치한다. 환경·여가 분야에선 냉매회수사, 실내공기질관리사, 동물간호복지사 등 3개 직업에 대해 국가 자격을 도입한다. 정보 수집·관리 분야에선 개인정보보호관리사, 공인탐정 등 2개 직업에 대해 세부적인 제도 운영 방안을 마련한다. 고용노동부는 “앞으로 성장이 예상되는 신직업을 지속적으로 발굴할 계획”이라면서 “블록체인개발자나 스마트팜컨설턴트, 반려동물상담원 등 미래 유망 직업을 ‘한국직업사전’에 추가로 수록하는 작업도 추진할 것”이라고 말했다. 장세훈 기자 shjang@seoul.co.kr 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

신약 개발 AI 활용 3년간 580억 투입 대학 바이오 특성화 학과 확대·지원 인삼, 벼, 돼지, 소, 김, 생쥐 등이 국가에서 전략적으로 보호, 관리하는 생명자원으로 선정됐다. 정부는 11일 ‘제3회 바이오특별위원회’를 열고 국가 전략 생명연구자원 선정과 바이오경제 선도 우수 인재 육성, 인공지능(AI) 기반 신약개발 추진 전략을 논의했다. 바이오특별위원회는 국가과학기술자문회의 산하 바이오 분야 범부처 종합조정기구로 과학기술정보통신부, 농림축산식품부, 산업통상자원부, 보건복지부, 해양수산부 등 정부 주요 부처 공무원과 민간전문가 23명으로 구성돼 있다. 위원회는 43개 후보 생명자원 중 보편성, 미래성, 경제성을 기준으로 평가해 생쥐, 세포주(배양 가능한 세포덩어리), 인삼, 원숭이, 벼, 돼지, 콩, 소, 락토바실러스(유산균), 김 10가지를 국가전략생명연구자원으로 선정했다. 생쥐, 원숭이, 세포주, 락토바실러스는 생명공학과 의학 분야 연구와 신약개발 단계에서 많이 활용되는 자원이며 벼, 돼지, 콩, 소, 김, 인삼은 유전체 분석, 형질전환 등의 연구에서 주로 쓰이고 있다. 정부는 이번에 선정된 생명연구자원들에 대해 국가마우스사업단, 한국세포주은행 등 전담기관을 지정해 자원 확보와 활용 방안을 마련토록 했다. 또 매년 10종씩 추가로 발굴해 2020년까지는 30종의 국가전략생명연구자원을 확보해 관리할 계획이다. 위원회는 또 바이오산업 분야의 우수 인재 공급난을 해결하기 위해 각 대학에 바이오 특성화 학과나 바이오 분야 융합 과정을 설치·운영할 수 있도록 지원하겠다고 밝혔다. 또 학사·석사 통합과정을 활성화시켜 산업 현장에서 바로 활용할 수 있는 핵심 연구인력을 공급하는 계획도 추진키로 했다. 한편 정부는 보통 10년 이상 걸리는 신약개발 기간을 5~6년으로 단축시키기 위해 후보물질 발굴부터 임상시험 단계까지 AI를 투입한다는 계획도 논의했다. 이를 위해 앞으로 3년간 580억원 정도를 투입할 방침이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

몇 년 전 60대 중반의 남성이 필자의 외래진료실을 찾아왔다. 놀랍게도 30대 중반부터 30년간 한 번도 누워서 잔 적이 없다고 했다. 그는 자려고 누우면 다리에 형언하기 힘든 이상한 느낌과 다리를 움직이고 싶은 충동이 들어 밤새 다리를 주무르며 졸았다가 깨기를 반복했다.하지만 낮에는 아무 이상 없이 지냈고 다시 밤이 돼 자려고 누우면 증상이 시작됐다. ‘하지불안증후군’의 전형적인 증상이었다. 필자는 뇌에서 ‘도파민’을 증가시키는 약물을 처방했고, 그다음부터 환자는 편안히 잘 수 있었다고 했다. 이후 아들도 같은 증상이 있다며 함께 내원해 치료를 받고 증상이 개선됐다. 너무도 극적으로 증상이 완화된 환자여서 지금도 기억에 남는다. 하지불안증후군 환자의 뇌에는 어떤 변화가 있는 것일까. 하지불안증훈군이 의학적으로 알려지기 시작한 것은 1944년 스웨덴의 신경학자 칼 에크봄 박사가 자신의 박사학위 논문을 발표하면서다. 또 토머스 윌리스라는 영국 의사는 1685년 첫 번째 증례 보고를 발표하기도 했다. 그래서 하지불안증후군을 ‘윌리스-에크봄 병’으로도 부른다. 하지불안증후군의 정확한 병태생리는 밝혀지지 않았지만 철분 저하와 도파민 계통의 기능 이상이 원인으로 지목되고 있다. 철분이 도파민 생산 경로에서 조효소로 작용하는 것을 감안하면 두 원인은 연관성도 있다. 따라서 철결핍성 빈혈, 임신, 만성 콩팥 질환이 있는 환자에게서 하지불안증후군이 잘 나타날 수 있다. 철분을 보충하는 것만으로도 증상이 없어지기도 하기 때문에 치료 초기 ‘저장철’(페리틴) 검사는 필수다. 하지만 철분 이상이 없는 환자 사례가 더 많기 때문에 철분 부족만 원인이라고 단정할 수 없다. 우리나라 유병률은 0.9%이고 환자의 60% 이상에서 가족력이 있다. 유전자 연구에서는 유전적 소인과 조기 발병의 강한 상관관계를 발견했다. 특히 철분의 이동, 도파민 합성, 운동신경 발달, 도파민 뉴런의 보호, 척수 감각 경로 발달 등과 관련된 유전자의 연관성이 높다. 뇌영상 연구에서는 운동 조절과 관계되는 ‘흑질’과 ‘조가비핵’에서 철분량이 낮아져 있었다. 최근 조용원 계명대 의대 교수팀의 보고에 따르면 신경세포로 철분이 제대로 흡수되지 않으면 1차적으로는 흑질과 시상에서 도파민 기능 이상이 나타나지만, 이어 도파민 관련 네트워크와 감각운동 네트워크로 기능 이상이 확대된다고 한다. 1년 전 학술지 ‘네이처 제네틱스’에는 영국 바이오뱅크 데이터를 기반으로 한 불면증의 유전체 연관성 연구 결과가 실렸다. 흥미롭게도 하지불안증후군과 연관성이 높은 ‘MEIS1 유전자’가 불면증 연구에서도 가장 연관성이 높은 것으로 나타났다. 하지불안증후군은 비교적 새롭게 발견된 질환으로, 환자와 의사 모두 대수롭지 않게 여길 수도 있다. 그러나 일단 진단만 하면 비교적 치료 반응이 좋아 꼭 수면의학 전문가를 찾아 조기진단과 치료를 하도록 권하고 싶다.

혁신성장 동력 육성 내년에 560억 투입 2022년 건강수명 76세·일자리 18만명 내년 300명 ‘빅데이터 쇼케이스 사업’ AI·로봇 의료융합 기술개발엔 420억정부가 빅데이터와 인공지능(AI), 유전정보 등을 활용해 국내 헬스케어 산업의 수준을 끌어올리기 위해 내년에만 560억원을 투자한다. 신개념 의료기기 연구개발(R&D)에 10년간 최대 2조 8000억원이 투입된다. 보건복지부는 10일 이런 내용을 담은 ‘4차 산업혁명 헬스케어 발전전략’을 대통령 직속 4차산업혁명위원회 제9차 회의 심의를 거쳐 최종 확정했다고 밝혔다. 이번 전략은 세계적으로 고속 성장하고 있는 헬스케어 분야를 혁신성장의 동력으로 삼기 위해 마련됐다. 목표는 건강수명을 2015년 73세에서 2022년 76세로, 바이오헬스 분야 일자리는 2016년 13만명에서 2022년 18만명으로 끌어올리는 것이다. 정부는 내년부터 2021년까지 일반인과 암 생존자, 생활습관개선 대상자 100명씩 300명의 건강·의료·유전체 데이터를 통합 분석하는 ‘헬스케어 빅데이터 쇼케이스 사업’을 추진한다. 헬스케어 활용 경험을 축적하고 표준화하려면 향후 10만명에서 100만명에 이르는 방대한 정보를 수집하고 분석할 수 있어야 한다. 복지부는 이를 실현하기 위한 포석으로 300명을 우선 수집하겠다는 것이다. 데이터가 축적되면 한국인 맞춤형 헬스케어 데이터를 분석해 낼 수 있으며 이를 정밀의료 기술과 신약 개발 등에 활용할 수 있다. 향후 가장 많은 예산이 투입되는 분야는 빅데이터와 인공지능, 3D프린팅 등을 활용한 신개념 의료기기 개발이다. 정부는 2020년부터 2029년까지 10년간 최대 2조 8000억원을 투입해 스마트 융·복합 의료기기 개발에 박차를 가할 계획이다. 현재 이에 대한 예비타당성조사가 진행 중이다. 올해부터 시행되고 있는 인공지능·바이오·로봇 의료융합 기술 개발 사업은 2022년까지 420억원이 투입된다. 아울러 인공지능을 신약 개발에 활용해 기간과 비용을 크게 줄인다. 이를 위해 신약 후보물질 도출과 전임상시험, 스마트 약물 감시 등 신약 개발 전체 과정에 활용 가능한 단계별 인공지능 플랫폼을 개발할 계획이다. 또 차세대 ‘임상시험 관리시스템’(CRMS)을 개발해 현행 임상시험 센터별로 각기 다른 관리 시스템을 통합한다. 차세대 임상시험 신기술을 개발해 효율성과 품질을 향상시키겠다는 목표다. 헬스케어 산업의 생태계를 조성하기 위해 지역 바이오·헬스 클러스터와 지방 거점 병원을 연계하고, 병원과 기업 간 공동연구 확산을 위해 개방형 실험실 구축을 지원하기로 했다. 민나리 기자 mnin1082@seoul.co.kr

국내 연구진이 울릉도의 흙에서 아직까지 발견되지 않은 질병 치료 미생물을 찾아내는데 성공했다. 한국생명공학연구원 항암물질연구단 연구진은 울릉도 흙에서 있는 희귀 미생물인 방선균에서 말라리아를 치료할 수 있는 후보물질을 찾아냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 유기화학 및 천연물화학 분야 국제학술지 ‘오가닉 레터스’ 최신호에 실렸다. 방선균은 흙이나 식물, 동물, 하천, 해수 등 다양한 환경에서 자라는 세균으로 신약개발에 있어서 중요한 생물자원으로 활용돼 왔다. 2015년 노벨생리의학상 수상 업적인 항기생충 약 이버멕틴과 아버멕틴도 방선균 대사물질로 만들어 낸 것이다. 방선균 대사산물은 다양한 약이 될 수 있지만 분리나 배양이 까다로워 제한적인 조사만 할 수 있다는 단점이 있다. 연구진은 국내 다양한 자연환경이 미생물 자원 확보에 이용됐지만 울릉도 흙에 존재하는 방선균에 대해서는 조사가 없었다는 점에 착안했다. 연구팀은 매우 느리게 생장하는 방선균을 울릉도 흙에서 선택적으로 분리했다. 실험실 환경에서는 방선균을 배양하기 쉽지 않아 세균 성장을 돕는 특수 물질을 도입했다.연구팀은 여기서 4종의 신규 화합물을 발견했다. 이번에 발견한 화합물은 희귀 방선균 속명을 따 ‘카테누리스포로라이드’ A부터 D까지 명명했다. 카테누리스포로라이드는 세포 독성을 보이지 않으면서도 사람에 기생해 말라리아를 일으키는 열대열원충을 저해하는 것을 확인했다. 말라리아 치료제 효과를 저해하는 기생충을 막는 역할을 할 수 있다는 설명이다. 안종석 항암물질연구단장은 “이번 연구는 국내에서는 활발하지 않은 유전체 정보에 기반해 신규 이차 대사산물을 뽑아낸 것”이라며 “국내 중요한 생물자원으로 울릉도 토양의 활용 가능성을 시사하는 성과”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

중국에서 한 과학자가 세계 최초로 ‘유전자 편집’ 아기를 탄생시켰다고 주장한 데 대해 중국뿐 아니라 세계 과학계가 윤리 문제를 들어 비판하고 있다. 논란이 커지자 중국 당국도 이번 실험에 대한 조사에 착수했다. 27일 CNN 등에 따르면 중국 과학자 120여명은 이날 중국 소셜미디어(SNS) 웨이보에 공동성명을 내고 해당 실험이 비윤리적이라고 비판했다. 이들은 “인간에게 직접 (유전) 실험을 하는 것은 미친 짓”이라면서 “편집된 유전자가 인간의 게놈(유전체)에 섞이게 되면 예측하기 어려운 결과를 초래할 수 있다”고 강력 비난했다. 이들은 이어 “이 실험이 중국 과학계의 명성에 엄청난 타격을 입힐 것”이라고 경고했다. 앞서 중국 선전남방과기대 허젠쿠이 교수는 26일 특정 유전자를 제거한 쌍둥이를 출산하는 데 성공했다고 주장했다. 그는 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV 바이러스 감염을 막는 유전자를 제거했다고 설명했다. 허 교수는 “루루, 나나라는 이름의 쌍둥이 여자아이는 이달 중국 본토에서 태어났고, 이들 부모의 신원은 공개하지 않겠다”고 밝혔다. 지금까지 유전자 편집을 통해 태어난 원숭이는 있었지만 인간은 없었다. 인간의 유전자를 직접 조작하는 연구는 예측 불가능한 부작용에 대한 위험성과 윤리 문제로 금기시돼왔기 때문이다. 해외 과학계에서도 비판이 이어졌다. 영국 옥스퍼드대 줄리안 사부레스크 교수도 “괴물 같은 실험”이라고 비난하며 “사실이라면 쌍둥이들이 나중에 암 등 예상치 못한 유전 문제를 겪을 수 있다”고 지적했다. 유니버시티 칼리지 런던 조이스 하퍼 유전학 교수는 “위험하고 무책임한 실험”이라며 유전자 편집에 대한 공적 논의와 법 제정을 촉구했다. 논란이 확산되자 관련 단체들은 모두 허 교수와 거리를 두고 있다. 허 교수는 ‘선전 하모니케어 병원’에서 이번 연구를 승인 받았다고 주장했지만 이 병원은 “사실무근”이라며 자체조사에 착수했다고 밝혔다. 소속 학교인 남방과기대도 성명을 내고 허 교수가 지난 2월부터 무급휴직 중이었으며 그의 실험에 대해 아는 바가 전혀 없다고 해명했다. 중국 국가위생건강위원회는 허 교수와 그의 실험에 대한 조사에 착수했다. 위원회는 “고도의 책임감과 과학적 원칙 및 법에 따라 관련 사안을 처리하고 그 결과를 제때 공개하겠다”고 밝혔다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

김치를 담근 뒤 냉장고 안에 잘 보관해두더라도 시간이 지나면 김치 표면에 골마지라고 부르는 허연 막이 생긴다. 곰팡이처럼 보여 버리기 일쑤인데 국내 연구진이 김치 골마지는 곰팡이가 아니라 효모로 인해 형성된 것이며 독성이 없다는 사실을 밝혀냈다.●김치연구소, 차세대 염기서열법 분석 한국식품연구원 부설 세계김치연구소 미생물기능성연구단 김태운, 노성운 박사 공동연구팀은 골마지가 만들어진 김치를 차세대 염기서열분석법으로 분석한 결과, 이 같은 사실을 밝혀냈다고 22일 알렸다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘미생물학’ 최신호에 실렸다. 골마지는 간장이나 된장, 술, 김치 등 수분이 있는 발효식품의 표면에 주로 나타나는데 생김새 때문에 곰팡이로 알려져 있었다. 연구팀은 골마지가 생성된 배추김치, 갓김치, 열무김치, 백김치를 수집해 DNA를 분석해 해독했다. 그 결과 골마지는 한세니아스포라 우바럼, 피치아 클루이베리, 야로위아 리포리티카, 카자흐스타니아 세르바치, 칸디다 사케라는 5종의 효모로 인해 만들어진다는 사실을 알아냈다. 또 이들 효모의 전체 유전자 염기서열을 분석한 결과 독성 유전자가 없다는 것도 확인됐다. ●비닐·국물로 덮어 공기 노출 차단해야 골마지는 산소와 반응하는 효모로 만들어지는 만큼 이를 예방하기 위해서는 김치 표면을 위생 비닐로 덮거나 국물에 잠기게 해 김치 표면이 공기에 노출되지 않도록 하는 것이 좋다. 또 저장온도는 4도 이하 저온으로 유지하고 김치에 골마지가 생기면 이를 걷어낸 뒤 물에 씻고 가열해 조리해 먹으면 된다고 연구팀은 조언했다. 김태운 박사는 “골마지 생성균의 유전체 정보는 이들 균주가 채소 발효식품에 미치는 영향을 연구하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr