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  • 치매로 인한 뇌혈관장벽 손상 막는 기술 나왔다

    치매로 인한 뇌혈관장벽 손상 막는 기술 나왔다

    나이가 들어가면서 가장 걱정스러운 질병 중에는 암과 함께 치매가 있다. 서서히 기억을 잃어 자신의 존재가 잊혀지는 뇌질환인 치매는 다양한 원인 때문에 발생하며 아직까지도 정확한 원인을 밝혀내지 못하고 있다. 국내 연구진이 노화로 인해 나타나는 치매 때문에 뇌혈관 장벽이 손상되는 메커니즘을 밝혀냈다. 경북대 의대 배재성, 진희경 교수팀은 치매로 인해 비정상적으로 증가된 효소 때문에 뇌혈관이 손상되면서 신경세포가 줄어들어 결국 기억력이 떨어지게 된다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 최신호에 실렸다. 뇌혈관장벽은 뇌신경세포 기능을 유지하고 뇌조직 내 미세환경을 조절하기 위해 혈액에서 필요한 영양분은 통과시키고 위험물질은 막는 일종의 거름종이 역할을 하는 조직이다. 그런데 최근 뇌혈관장벽이 손상되면 치매를 비롯한 각종 퇴행성 뇌질환을 유발시킨다는 사실이 밝혀져 뇌혈관장벽 손상을 차단해 치매를 치료하는 기술이 연구되고 있다. 연구팀은 65세 이상의 노년층 혈액에서 분리한 혈장과 노화 동물모델의 혈장 및 뇌조직에서 ‘산성 스핑고마이엘리네이즈’라는 활성 물질이 비정상적으로 증가된다는 사실에 착안했다. 특히 노화 실험동물을 분석한 결과 산성 스핑고마이엘리네이즈는 뇌혈관 내피세포 사멸을 이끌어 뇌혈관장벽의 투과성을 높이는 것으로 밝혀졌다. 뇌혈관장벽의 투과성이 높아지면 신경세포나 신경조직이 쉽게 손상돼 기억력 감퇴를 불러일으키게 되는 것이다. 실제로 연구팀은 산성 스핑고마이엘리네이즈를 억제시킨 노화 동물에게서는 뇌혈관장벽의 투과성이 감소되고 신경세포 손상도 줄어들어 감퇴된 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 배재성 교수는 “이번 연구는 치매에서 산성 스핑고마이엘리네이즈를 조절함으로써 증상을 개선할 수 있다는 사실을 확인한 것”이라며 “뇌혈관장벽에 영향을 미치는 산성 스핑고마이엘리네이즈를 조절하면 퇴행성 뇌질환도 치료가 가능해질 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 통제하는 힘, 뇌의 명령인가 자유의지인가

    통제하는 힘, 뇌의 명령인가 자유의지인가

    대부분의 신체적, 정신적 기능은 정상이지만 심한 안면인식장애 때문에 아내의 얼굴을 모자로 착각하고 있는 음악교사, 한쪽으로 몸이 기울어져 움직이면서 자신이 아닌 세상이 기울어져 있는 것이라고 생각하는 전직 목수.2015년 8월 타계한 ‘의학분야의 계관시인’이라는 별명을 가진 올리버 색스의 책에는 이렇듯 다양한 신경질환을 앓고 있는 환자들의 사례가 등장한다. 갖가지 신경장애 환자들의 사례를 읽다 보면 과연 인간에게는 ‘내가 나를 통제할 수 있다’는 ‘자유의지’라는 것이 있을까 하는 생각이 든다. 자유의지는 오랫동안 철학자와 심리학자들의 연구영역이었다. 그런데 최근 뇌 과학의 발달로 인문학자들의 영역이었던 자유의지까지도 과학적 분석 대상이 되고 있다. ●신경질환자들의 영혼 없는 손짓이 연구 단초 미국 벤더빌트대 의대, 하버드대 의대 부설 매사추세츠종합병원, 핀란드 투루쿠대 의대 공동연구팀은 외계인 손 증후군(alien hand syndrome)이나 무운동무언증(akinetic mutism) 같은 신경질환을 일으키는 뇌 부위와 원인을 규명하고 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 1일자에 발표했다.외계인 손 증후군은 손이 자신의 의지와는 상관없이 움직여 마치 손 자체가 의지를 갖고 있거나 외부의 어떤 힘에 이끌리는 것처럼 느끼는 신경질환이다. 투렛증후군이나 헌팅턴병처럼 제멋대로 움직이는 것이 아니라 목적성을 지닌 것처럼 움직이기 때문에 외계인 손 증후군을 앓는 환자들은 손 자체가 영혼이나 의지를 갖고 있다고 느끼는 경우가 많다. 무운동무언증은 외견상 멀쩡해 보이지만 자발적으로 몸을 움직이거나 말을 할 수 없고 심한 자극에만 경미한 반응을 보이는 신경질환이다. 이 때문에 신경과학자들은 이번 연구가 신경과학이 자유의지의 생물학적 요소를 설명해 주는 단초를 마련했다고 평가하고 있다. ●‘자유의지’ 담당하는 뇌 부위 발견 성과 외계인 손 증후군이나 무운동무언증은 뇌에 이상이 생겨 발생하지만 정확한 원인이나 일관된 발병 패턴이 없는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 연구팀은 ‘병변 네트워크 매핑’이라는 새로운 뇌 신경 분석기법을 활용해 이 질병을 앓는 환자 78명의 뇌 영상을 보면서 뇌 지도에 병변이 나타난 부분을 표시했다. 그다음에는 저전압 전극이나 자기장을 이용해 일시적으로 자발적 운동을 못 하게 한 사람들의 뇌 지도를 작성해 비교했다. 그 결과 무운동무언증 환자들은 전두엽의 전대상피질(ACC), 외계인 손 증후군 환자들은 측두엽과 두정엽이 만나는 TPJ라는 부위에서의 신호전달에 문제가 있다는 사실을 밝혀냈다. 해당 뇌 부위에 이상이 발생할 경우 자신의 손이나 움직임을 느끼고 확인할 수는 있지만 스스로 통제가 안 된다는 것이다. 연구를 주도한 라이언 데이비 벤대빌트대 의대 신경과 교수는 “이번 연구는 오랜 세월 자유의지를 연구해 온 철학자들은 어떻게 받아들일지 모르겠으나 신경과학적 측면에서 자유의지와 관련된 뇌 부위를 발견한 것”이라며 “신경과학이 우리의 행동 양식은 물론 의식의 흐름까지 설명하는 수준에 이르게 됐다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금]

    ●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
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 아이를 꽃으로도 때리면 안 되는 이유

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 아이를 꽃으로도 때리면 안 되는 이유

    소파 방정환 선생이 1922년 ‘어린이의 날’을 처음 만들고 ‘어린이’라는 단어를 사용하기 전까지 아이들은 그냥 몸집이 작은 어른 정도로 취급됐습니다. ‘어린이’라는 단어 속에는 어린아이들을 하나의 온전한 인격체로 존중해 줘야 한다는 존대의 의미가 있습니다. 그렇지만 요즘 뉴스를 보면 어린이와 청소년들을 막 대하는 눈살 찌푸려지는 사건들이 너무나 많이 발생하는 것 같습니다.●트라우마도 유전되나… 34명 중 변형된 정자 22명, 알고 보니 학대당한 경험 아이들을 왜 소중하게 여기고 보호해야 하는지에 대해서는 과학적으로도 많은 연구 결과들이 있습니다. 최근 미국과 캐나다 연구진이 학대를 당한 아동들은 트라우마가 DNA에 각인돼 학대의 기억이 본인뿐만 아니라 후손들에게까지 전달될 수 있다는 연구 결과를 내놔 충격을 주고 있습니다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대와 미국 하버드대 공중보건대 공동연구팀의 이러한 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘중개 정신의학’ 최신호에 실렸습니다. 연구팀은 성인 남성 34명의 정자를 채취해 ‘DNA 메틸화 반응’을 살폈습니다. 후성유전학 분석에서 쓰이는 DNA 메틸화는 쉽게 말하면 DNA의 염기서열 자체는 바꾸지 않으면서 유전자의 활성 정도를 변화시켜 겉으로 드러나는 성질을 다르게 만드는 것입니다. 분석 결과 22명의 정자 DNA가 특이하게 변형된 것을 발견했습니다. 알고 보니 이들 22명은 모두 어린 시절 어른들로부터 학대를 받은 경험이 있는 것으로 조사됐습니다. 연구팀은 정자와 난자가 만나는 수정은 엄청난 유전자 변화를 가져오기 때문에 학대로 인한 상처가 유전되는지에 대해서는 좀더 장기적인 추적이 필요하지만 지금까지 알려진 여러 후성유전학적 결과를 보면 부모의 상처가 자식에게 전달될 가능성은 충분히 크다고 보고 있습니다. ●폭력은 뇌가 기억한다… 물리적 폭력 이상으로 감정·언어적 폭력에 큰 상처 또 2015년 캐나다 맥길대 심리학과 연구팀은 1986년부터 2012년까지 여름캠프에 참가한 5~13세 저소득층 남녀 어린이 2292명을 대상으로 양육 상태를 추적 조사했습니다. 그 결과 많은 아이들이 폭력에 노출돼 있는데 특히 협박, 조롱, 무시, 창피 등 감정적 폭력이 물리적 폭력과 방치보다 더 많은 것으로 나타났습니다. 흔히 물리적 폭력이 감정적 폭력보다 더 해로울 것으로 생각합니다. 그렇지만 연구팀에 따르면 물리적 폭력이나 감정적, 언어적 폭력 모두 똑같은 뇌 부위가 반응하며, 뇌에 미치는 영향은 감정적, 언어적 폭력이 물리적 폭력과 비슷하거나 더 심하다고 합니다. 어른들은 이런저런 이유로 아이들에게 상처를 줄 때가 많습니다. 어린이는 나무와 같아서 믿어 주는 만큼 성장합니다. 상처받고 스트레스에 찌든 아이들이 많은 사회의 미래가 과연 밝을까요. 우리 사회의 미래를 위해서라도 ‘아이들은 꽃으로도 때려서는 안 되는’ 것입니다. 정치권이나 경제계 등에서는 출산율 저하를 단순히 미래 노동력 감소라는 차원에서 접근하고 있습니다. 사람의 일자리를 빼앗는다는 반론도 있지만 노동력 감소는 로봇이나 인공지능(AI)으로 대체될 수 있을 것입니다. 사실 노동력 감소라는 차원의 접근은 사회라는 커다란 기계를 유지하기 위해서 ‘인간’이라는 부품이 빠져나가서는 안 된다는 기계론적 사고방식의 다른 표현입니다. 사람을 인격체가 아닌 사회를 구성하는 톱니바퀴나 수단으로 생각하는 사회에서 저출산 문제는 ‘백약이 무효’일 수밖에 없을 겁니다. edmondy@seoul.co.kr
  • 이번 주말 전국 태풍 ‘콩레이’ 영향권

    이번 주말 전국 태풍 ‘콩레이’ 영향권

    내일 충청·남부 지방까지 북상할 듯 6~7일 전국 대부분 강풍 동반한 비제25호 태풍 ‘콩레이’가 이번 주말 남해안 일대를 지나간다. 기상청은 “북상하는 태풍 콩레이의 간접적인 영향으로 4일 남부 지방과 제주는 차차 흐려져 비가 시작되겠고 강원 영동은 동풍의 영향으로 비가 내릴 것”이라고 3일 예보했다. 콩레이는 동남아의 12자매 전설에서 따온 캄보디아 산의 이름이다. 기상청에 따르면 콩레이는 이날 오후 기준 일본 오키나와 남남동쪽 620㎞ 부근 해상에서 중심기압 940헥토파스칼(h㎩), 최대 풍속 시속 169㎞의 매우 강한 중형 태풍으로 발달해 시속 17㎞의 속도로 북진하고 있다. 그러나 4~5일 콩레이가 지나가는 북위 20도 북쪽 지역은 바닷물 온도가 상대적으로 낮을 뿐만 아니라 상층과 하층의 바람 차이가 커지는 구역이어서 태풍의 강도가 약해질 것으로 기상청은 전망했다. 태풍의 영향으로 4일 오후부터 제주와 경남 남해안을 중심으로 내리기 시작한 비는 오는 5일 충청과 남부 지방까지 확대될 전망이다. 또 콩레이가 대한해협을 지나는 오는 6~7일에는 태풍에 동반된 비구름대의 영향으로 전국 대부분 지역에서 비가 내릴 것으로 기상청은 예상했다. 콩레이는 금요일인 5일쯤 북서쪽에서 내려오는 상층 기압골을 만나 북동쪽으로 방향을 살짝 틀게 되는데 이때 태풍의 진로가 한반도로 향할지, 일본 쪽으로 휘어질지는 아직 예측하기 어렵다고 기상청은 밝혔다. 기상청 관계자는 “전국에 바람이 강하게 불 것으로 예상되는 만큼 시설물 관리와 안전사고에 각별히 유의해 달라”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 세계 1위 의약품 만든 ‘효소·항체 진화’ 기술

    세계 1위 의약품 만든 ‘효소·항체 진화’ 기술

    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
  • 효소·항체 진화시켜 손쉽게 치료제 개발

    효소·항체 진화시켜 손쉽게 치료제 개발

    주제목 : 부제목1 : 부제목2 :  2018년 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 이번 수상으로 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. 3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아널드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 특히 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 올해 노벨화학상은 화학으로 ‘진화’과정을 가속화시킨 화학공학자들 품으로

    올해 노벨화학상은 화학으로 ‘진화’과정을 가속화시킨 화학공학자들 품으로

    2018년 노벨 화학상은 ‘진화의 힘’을 화학적으로 이용해 인간이 필요한 효소나 항체를 손쉽게 만들어 낼 수 있는 기술을 개발한 미국과 영국 생물화학공학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일(현지시간) 올해 노벨 화학상 수상자로 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 프랜시스 아놀드(62) 교수, 미주리대 조지 스미스(77) 교수, 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 그레고리 윈터(67) 경이 선정됐다고 밝혔다. 아놀드 교수는 이번 수상으로 역대 화학상 수상자들 중 5번째 여성 수상자로 이름을 올리게 됐다. 노벨위원회는 “아놀드 교수는 효소의 유도진화 기술을 개발해 바이오연료부터 제약분야까지 다양한 생물화학공학 발전에 기여했으며 스미스 교수와 윈터 경은 ‘파지 전시’라는 기술을 만들어 자가면역질환과 전이 암 치료가 가능하게 했다”고 평가했다. 자연에서의 진화는 무작위성이 효소 변화를 이끌어내는 과정으로 오랜 시간이 걸린다. 그러나 아놀드 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. 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 면역거부반응이 없는 우리가 원하는 항체만 만들어낼 수 있는 기술이다. 실제로 이 기술을 이용해 개발한 류머티스관절염 치료제 ‘휴미라’는 현재 전세계 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. 이번 노벨 화학상을 수상한 3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 아놀드 교수가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 스미스 교수와 윈터 경이 나머지인 450만 스웨덴 크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨화학상을 마지막으로 올해 노벨과학상 수상자 발표는 끝났다. 올해 노벨과학상은 미국 4개, 영국, 프랑스, 일본, 캐나다가 각각 1개씩 가져갔다. 노벨과학상 5대 수상국 중 4개국(미국, 영국, 프랑스, 일본)이 노벨과학상을 받아 명실공히 기초과학 강국임을 과시했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘레이저 물리학 대변혁’ 美·佛·加 3명 노벨물리학상…55년 만에 여성도 수상

    ‘레이저 물리학 대변혁’ 美·佛·加 3명 노벨물리학상…55년 만에 여성도 수상

    광학 집게·시력교정 활용 레이저 파동 의학·산업용 고도정밀기기 개발 기여 2018년 노벨 물리학상은 ‘빛의 도구’인 레이저 물리학의 혁신적 발전을 견인한 미국과 프랑스, 캐나다 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 2일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 아서 애슈킨(왼쪽·96) 미국 벨연구소 박사, 제라르 무루(가운데·74) 프랑스 에콜폴리테크니크 교수, 도나 스트리클런드(오른쪽·59) 캐나다 워털루대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들은 초미세 물질은 물론 빠르게 움직이는 생체 과정을 관찰할 수 있는 초정밀 레이저 장치를 개발해 의학 분야와 산업 분야 발전에 기여했다”고 평가했다. 무루 교수와 스트리클런드 교수는 사제 관계로 알려져 있다. 특히 스트리클런드 교수는 55년 만에 탄생한 물리학 분야의 여성 수상자로 역대 세 번째다. 앞서 노벨 물리학상을 수상한 여성은 1903년 프랑스 마리 퀴리 박사와 1963년 미국 마리아 괴퍼트메이어 캘리포니아 샌디에이고대 교수 2명밖에 없었다. 애슈킨 박사는 질량이 1g보다 적은 미세입자에 레이저 광선을 쪼이면 입자를 움직이지 못하도록 포획할 수 있으며 이를 미세하게 조작할 수 있는 ‘광학 집게’ 원리를 발견했다. 미국 에너지부 장관 출신인 물리학자 스티븐 추 박사는 애슈킨 박사가 발견한 광학 집게 원리를 바탕으로 미세입자를 극저온까지 냉각시키는 장치를 개발한 업적으로 1997년 노벨 물리학상을 받은 바 있다. 현재 이 기술은 DNA 염기서열 분석이나 박테리아, 바이러스를 연구할 때 활용된다. 무루 교수와 스트리클런드 교수는 고강도, 초단파 펄스를 발생시키는 레이저를 연구해 물질의 기본 특성을 분자 수준까지 파악할 수 있는 ‘펨토초 레이저’ 개발에 바탕이 되는 기술을 개발했다. 이와 함께 이들은 펨토초 레이저를 고출력으로 높일 때 발생할 수 있는 출력과 정밀도 저하를 막을 수 있는 ‘처프 펄스 증폭’ 기술도 만들어 냈다. 최근 펨토초 레이저는 라식 수술과 같은 시력 교정에도 활용되고 있다. 이번 노벨 물리학상 수상자 3명에게는 상금 900만 스웨덴크로나(약 11억 2491만원)가 주어진다. 공헌도에 따라 애슈킨 박사가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 무루 교수와 스트리클런드 교수가 나머지를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨의 기일인 오는 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 2018년 노벨물리학상은 ‘레이저물리학’ 대변혁 가져온 老학자 품으로

    2018년 노벨물리학상은 ‘레이저물리학’ 대변혁 가져온 老학자 품으로

    2018년 노벨 물리학상은 ‘빛의 도구’인 레이저 물리학의 혁신적 발전을 견인한 미국과 프랑스, 캐나다 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 2일(현지시간) 올해 노벨 물리학상 수상자로 아더 애쉬킨(96) 미국 벨연구소 박사, 제라드 모로(74) 프랑스 에콜폴리테크닉 교수, 도나 스트릭랜드(59) 캐나다 워털루대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자들은 초미세 물질은 물론 빠르게 움직이는 생체과정을 관찰할 수 있도록 한 초정밀 레이저 장치를 개발함으로써 의학분야와 산업분야에 다양하게 활용할 수 있는 기틀을 마련했다”고 평가했다. 이번에 수상한 제라드 모로 교수와 도나 스트릭랜드 교수는 사제관계로 알려져 있다. 특히 도나 스트릭랜드 교수는 물리학 분야의 세 번째 여성 수상자로 55년만이다. 역대 노벨물리학상 수상자 중 여성은 1903년 프랑스 마리 퀴리 박사와 1963년 미국 마리아 괴퍼트-메이어 캘리포니아 샌디에고대 교수 2명 밖에 없었다. 애쉬킨 박사는 질량이 1g보다 적은 미세입자에 레이저 광선을 조사하면 입자를 움직이지 못하도록 포획할 수 있으며 이를 미세하게 조작할 수 있는 ‘광학 집게’ 원리를 발견했다. 미국 에너지부 장관 출신인 물리학자 스티븐 추 박사는 애쉬킨 박사가 발견한 광학 집게 원리를 바탕으로 극저온까지 냉각시키는 장치를 개발하는 등 실제 활용 가능한 공정을 만든 업적으로 1997년 노벨물리학상을 받은 바 있다. 현재 이 기술은 DNA 염기서열 분석이나 박테리아, 바이러스를 연구할 때 활용된다. 모로와 스트릭랜드 교수는 고강도, 초단파 펄스를 발생시키는 레이저를 연구해 물질의 기본 특성을 분자 수준까지 파악할 수 있는 ‘펨토초 레이저’ 개발에 바탕이 되는 기술을 개발했다. 이와 함께 이들은 펨토초 레이저를 고출력으로 높일 때 발생할 수 있는 출력과 정밀도 저하를 막을 수 있는 ‘처프 펄스 증폭’(CPA) 기술도 만들어 냈다. 최근 펨토초 레이저는 라식수술과 같은 시력교정에도 활용되고 있다. 이번 노벨 물리학상을 수상한 3명의 과학자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어진다. 상금은 공헌도에 따라 애쉬킨 박사가 절반인 450만 스웨덴크로나를 받고, 모로 교수와 스트릭랜드 교수가 나머지인 450만 스웨덴 크로나를 절반씩 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 받은 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 카이스트, 슈퍼컴퓨터보다 빠른 양자컴퓨터 개발 나선다

    카이스트, 슈퍼컴퓨터보다 빠른 양자컴퓨터 개발 나선다

    카이스트가 슈퍼컴퓨터보다 빠르고 PC보다는 수 억배 빠른 양자컴퓨터 개발에 본격적으로 뛰어든다. 카이스트는 2일 대전 본원 학술문화관에서 ‘인공지능양자컴퓨팅 IT 인력양성 연구센터’ 개소식을 가졌다. 이번에 개소한 연구센터는 양자컴퓨팅 기술 개발에만 특화된 연구센터로 4년간 32억원의 민관 연구비가 투입될 예정이다. 카이스트는 서울대, 고려대, 경희대와 KT, 호모미미쿠스, 액터스네트워크, 미래텍과 함께 공동연구를 진행하게 된다. 또 양자컴퓨팅 기술 개발과 함께 대학원에서 산학연계 교육프로그램을 만들어 전문 인력 양성에도 나선다. 현재 컴퓨터는 현재 0과 1의 두 가지 상태로 바탕으로 정보를 처리하기 때문에 연산속도에 한계가 있다. 그렇지만 양자컴퓨터는 양자역학 원리에 따라 0과 1 뿐만 아니라 모든 정보상태가 얽히는 양자얽힘을 응용하기 때문에 정보 처리가 ‘빛의 속도’로 빨라지게 될 것으로 예상되는 미래형 컴퓨터다. 양자컴퓨터가 개발되면 유전자 정보처리, 기상, 경제, 데이터 마이닝, 인공지능 등 빅데이터를 활용하는 기술들이 더욱 발전할 것으로 기대되고 있다. 이 때문에 IBM, 구글, 인텔 등 IT대기업은 물론 관련 벤처기업들이 연구를 선도하고 있다. 그렇지만 한국은 선진국들에 비해 관련 분야 기술이 7년 정도 뒤쳐져 있는 상태로 평가되고 있다. 이를 위해 카이스트는 현재 외국 연구기관들이 개발 중인 양자 알고리즘, 소프트웨어 원천기술 같은 1세대 기술 확보와 함께 차세대 양자컴퓨팅 소자기술 개발을 위한 기초연구라는 투트랙 전략을 추진하게 된다. 이준구 카이스트 인공지능양자컴퓨팅 센터장은 “양자컴퓨팅은 인공지능, 빅데이터 기술 실현을 위해 반드시 필요한 실행기술로 국내 학계와 산업계에서 필요로 하는 기술과 인재 확보에 주력할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 한반도 고기압 ‘에어커튼’에 日열도는 태풍 잘 날이 없다

    한반도 고기압 ‘에어커튼’에 日열도는 태풍 잘 날이 없다

    최대 순간 풍속 초속 50m의 초강력 태풍 ‘짜미’가 일본 열도를 관통하며 지난달 30일 기준 4명 사망, 130여명 부상이라는 막대한 인명 피해를 입혔다. 짜미뿐만 아니라 7호 ‘쁘라삐룬’, 12호 ‘종다리’, 13호 ‘산산’, 20호 ‘시마론’, 21호 ‘제비’ 등 올해 발생한 25개 태풍 중 8개가 일본을 관통하거나 스치며 직간접적 영향을 미쳤다. 반면 한반도에 상륙한 태풍은 제19호 ‘솔릭’뿐이다.이처럼 태풍이 한반도를 피해서 일본에 주로 상륙하는 이유를 전문가들은 크게 지리적 원인과 한반도 주변 기압계 영향 두 가지로 본다. 태풍은 북서태평양에서 발생한 뒤 바다에서 에너지를 얻어 세력을 키우며 중국과 일본, 한반도를 향해 북상한다. 한국은 중국과 일본 사이에 있다 보니 태풍이 초기에 중국으로 향할 경우 중국 내륙에서 이미 세력이 약해진 상태에서 진로를 바꾸는 경우가 많아 우리나라로 오는 중 소멸하게 된다. 반면 일본은 태풍이 북상하며 방향을 꺾는 오른쪽에 자리잡고 있어 태풍 상륙도 많고 피해도 심각할 수밖에 없다. 태풍 진로에 더 큰 영향을 미치는 것은 주변 기압계 형태다. 짧은 장마가 끝나고 7월 중순부터 8월 말까지 역대 최악의 폭염을 가져 온 한반도 주변 기압계가 7~8월에 발생한 태풍을 빗겨 나가게 했다. 이번 여름 ‘가마솥더위’는 북태평양고기압뿐만 아니라 한반도 서쪽 티베트 고원에서 발달한 티베트고기압의 이상 발달이 원인이었는데 이 티베트고기압이 한반도를 감싸 태풍을 일본 쪽으로 튕겨냈다. 9월 들어서는 베링해와 우랄산맥 부근 상층 기압능이 강하게 발달하면서 찬공기가 우리나라로 내려오면서 ‘에어커튼’ 역할을 해 태풍이 일본이나 중국 쪽으로 비껴 나갈 수밖에 없는 상황이었다. 기상청 관계자는 “동북아로 북상하는 태풍은 보통 10월 중순까지 발생하는데 우리나라를 덮고 있는 찬공기가 약해질 경우 영향을 받을 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 제임스 앨리슨·혼조 다스쿠, 노벨생리의학상 공동 수상

    제임스 앨리슨·혼조 다스쿠, 노벨생리의학상 공동 수상

    올해 노벨 생리의학상은 면역 항암제 개발의 기틀을 마련한 미국과 일본 과학자에게 돌아갔다.스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 1일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 혼조 다스쿠(76) 일본 교토대 명예교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 2명의 과학자는 면역 세포의 작동을 막는 생체 내 제동 장치를 제거해 면역 세포로 암 조직을 공격할 수 있게 해 인류의 암과의 싸움에 새 이정표를 세웠다”고 평가했다. ●美 앨리슨, ‘예비 노벨상’ 래스커상 수상도 앨리슨 교수는 2015년 ‘예비 노벨상’으로 알려진 래스커상 임상의학부문에서 수상했다. 일본은 혼조 교수의 수상으로 노벨과학상 수상자가 23명으로 늘어 기초과학 강국의 면모를 다시 한번 보여 줬다. 앨리슨 교수는 인체 면역 세포 가운데 하나인 T세포에 붙어 있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역 세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 찾았다. ●日 혼조, 면역활동 억제 단백질 발견 큰 성과 혼조 교수는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1의 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 이들의 연구를 바탕으로 만들어진 면역 항암제 ‘옵디보’와 ‘여보이’는 지금도 다양한 암 치료에서 단짝처럼 병행 사용되고 있다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 900만 크로나(약 11억 2500만원)가 주어지는데, 둘이 450만 크로나씩을 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 2018 노벨생리의학상은 ‘면역항암치료법’ 개발한 美日 과학자에게

    2018 노벨생리의학상은 ‘면역항암치료법’ 개발한 美日 과학자에게

    2018년 노벨 생리의학상은 면역 항암제 개발의 기틀을 마련한 미국과 일본 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 1일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 앨리슨(70) 미국 텍사스대 MD앤더슨 암센터 교수와 혼조 타스쿠(76·本庶 佑) 일본 교토대 명예교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 2명의 과학자는 면역세포의 작동을 막는 생체 내 제동장치를 제거해 면역세포로 암 조직을 공격할 수 있도록 함으로써 인류와 암과의 싸움에 새로운 이정표를 세웠다”고 평가했다. 앨리슨 교수는 2015년에 ‘예비 노벨상’으로 알려진 래스커상 임상의학부문에서 수상했으며 2016년에는 학술정보 서비스 기업인 톰슨로이터(현 클래리베이트 애널리틱스)에서 선정한 노벨 생리의학상 유력후보 중 한 명으로 이름을 올리기도 했다. 일본은 혼조 교수의 이번 수상으로 노벨과학상 수상자가 23명으로 늘어나 기초과학 강국의 면모를 다시 한 번 과시했다. 앨리슨 교수는 인체 면역세포 중 하나인 T세포에 붙어있는 ‘CTLA-4’라는 단백질이 면역세포의 활성을 조절한다는 사실을 발견하고 CTLA-4를 억제하는 ‘안티 CTLA-4’를 만들어 T세포를 이용한 암 살상력을 증강시키는 방법을 찾았다. 혼조 교수는 면역 활동을 억제하는 ‘PD-1’이라는 단백질을 발견하고 PD-1 활동을 억제함으로써 인체 면역시스템을 활성화시켜 암을 치료하는 면역 항암 치료법을 개발했다. 이들의 연구를 바탕으로 만들어진 면역 항암제인 ‘옵디보’와 ‘여보이’는 다양한 암 치료에서 단짝처럼 병행사용되고 있다.서울아산병원 종양내과 이대호 교수는 “앨리슨과 혼조 교수가 발견한 면역관문수용체와 이를 이용한 면역 항암제는 기존 암치료법들보다 부작용이 적고 효과가 장기간 지속돼 암의 완치나 장기생존을 바라볼 수 있게 함으로써 인류의 건강에 크게 기여했다”라고 설명했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 상금 900만 스웨덴크로나(11억 2491만원)가 주어지는데 각각 450만 스웨덴크로나씩을 나눠 갖게된다. 노벨위원회는 2일 물리학상, 3일 화학상, 5일 평화상, 8일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름과 노르웨이 오슬로에서 열린다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 인간 골격줄기세포 발견…골다공증 근본 치료 가능해지나

    [달콤한 사이언스] 인간 골격줄기세포 발견…골다공증 근본 치료 가능해지나

    사람의 뼈와 연골 같은 골격을 형성하는 줄기세포가 발견됐다. 그동안 생쥐 실험에서는 발견됐던 골격 줄기세포가 사람에게서 처음 발견됨에 따라 골절이나 관절손상, 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 새로운 치료방법을 개발할 수 있을 것으로 기대되고 있다.미국 스탠포드대 의대 줄기세포생물학 및 재생의학연구소, 캘리포니아 샌디에고대 소아과 및 컴퓨터과학과, 오스트리아 그라츠의대, 일본 이화학연구소(리켄) 의과학혁신허브센터 공동연구팀은 뼈와 연골 등으로만 성장하는 골격 줄기세포를 발견하는데 성공했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번에 발견한 인간 골격줄기세포는 지방흡입 후 폐기되는 지방에서도 추출해 만들 수 있다는 것이 특이하다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 최신호(20일자)에 실렸다. 많은 과학자들이 그동안 인간 골격줄기세포를 찾아왔지만 지금까지는 중간엽줄기세포 밖에 발견하지 못했다. 중간엽줄기세포는 뼈와 연골 뿐만 아니라 지방, 근육, 혈관 등 인체의 다양한 조직으로 분화할 수 있기 때문에 진정한 골격줄기세포라고 볼 수 없다. 연구팀은 우선 유전자 편집을 통해 줄기세포의 종류에 따라 각기 다른 색깔을 갖도록 하는 ‘레인보우 생쥐’를 만들어 골격줄기세포 형성 과정을 추적했다. 그 다음 연구팀은 태어나는 과정에서 사망한 태아의 뼈를 이용해 레인보우 생쥐의 골격줄기세포와 유사한 유전자 발현 패턴을 가진 세포를 찾는데 성공했다. 이 같은 연구결과를 바탕으로 연구팀은 고관절이나 무릎관절 치환술 같은 정형외과 수술 과정에서 나온 성인의 뼛조각을 배양접시에서 배양한 결과 지방이나 근육, 혈관 등 다른 조직으로 분화하지 않고 오로지 새로운 뼈와 연골을 만들어 내는 줄기세포를 발견해 냈다. 연구팀은 골격줄기세포를 대량으로 생산하기 위해 성인 세포로 만든 유도만능줄기세포(iPSC)를 뼈성장촉진 화합물과 비타민을 넣고 배양접시에서 배양하는데도 성공했다. 이들은 지방흡입 후 버려진 지방에서 기질세포를 분리한 뒤 뼈성장인자단백질과 함께 배양한 결과 골격줄기세포를 만드는데 성공하기도 했다. 찰스 찬 스탠포드대 의대 교수는 “이번 연구를 통해 인간에게도 골격줄기세포가 있다는 사실을 확인했을 뿐만 아니라 지방흡입을 통해 버려지는 일종의 의료폐기물인 지방으로 골격줄기세포를 손쉽게 만들 수 있다는 것을 보여줘 골다공증 같은 뼈 관련 질환의 획기적 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 그러나 찬 교수는 “실제 실용화되기까지는 임상시험 등을 거쳐야 하기 때문에 시간이 좀 더 걸릴 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘드르렁 푸’ 잠자다 숨멈추는 수면무호흡증, 이젠 약으로 치료한다

    ‘드르렁 푸’ 잠자다 숨멈추는 수면무호흡증, 이젠 약으로 치료한다

    잠을 잘 때 주변 사람의 잠자리를 방해할 정도로 심하게 ‘드르렁 드르렁’ 코를 고는 사람들이 있다. 주변 사람을 더욱 불안케 만드는 것은 심하게 코를 고는 과정에서 중간중간에 숨을 멈추는 ‘폐쇄성 수면 무호흡증’ 증상을 보이는 사람들이다. 중년 이후에 주로 나타나는 이 수면무호흡증은 지켜보는 사람들이 ‘저러다 숨을 멈추는 것 아냐’라는 생각이 들게 만들기도 한다. 수면무호흡증은 비만이 주요 원인으로 알려져 있지만 마른 사람들에게서도 수면무호흡증이 나타나 정확한 원인은 알 수 없는 상황이다. 수면무호흡증이 심해지면 낮시간에 심한 졸음이 오는 것은 물론 우울증, 인지능력 손상, 고혈압, 심장마비, 뇌졸중 등의 증상이 나타날 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재로는 양압기를 착용하고 잠을 자는 것이 거의 유일한 치료법이다. 양압기는 무호흡상태가 되면 압축공기를 불어넣어 기도를 개방해주는 것인데 잠을 잘 때 마스크와 헤드기어를 써야한다는 불편함이 있다. 그런데 최근 미국 연구진이 수면무호흡증을 약으로 치료할 수 있다는 연구결과를 발표해 주목받고 있다. 미국 보스턴 브리검 여성병원 연구팀은 지난 15~19일 프랑스 파리에서 열린 ‘유럽호흡기학회 국제컨퍼런스’에서 아토목세틴과 옥시부티닌이라는 약물을 병행사용할 경우 폐쇄성 수면무호흡증 완화에 도움을 줄 수 있다는 연구결과를 발표했다고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’가 밝혔다. 연구팀은 수면 무호흡증을 앓고 있는 20명의 환자를 대상으로 성인 ADHD를 치료할 때 사용하는 ‘아토목세틴’과 요실금을 완화시키는데 사용되는 과민성 방광치료제 ‘옥시부티닌’을 병용 투여한 결과 기도폐색 빈도가 시간당 평균 28.5회에서 7.5회로 줄어드는 것을 확인했다. 특히 수면 무호흡증이 심한 환자 15명의 경우는 74% 정도 증상이 완화되는 것이 확인됐으며 전체 환자들에게서는 증상의 절반 가까이 줄어들었다. 또 수면 무호흡증 환자는 혈액 내 산소포화도가 줄어드는데 치료제 복용 후 산소포화도도 눈에 띄게 늘었다고 연구팀은 보고했다. 연구팀은 “지금까지 많은 연구들에서 수면무호흡증 증상을 약으로 치료할 수 있는 경우는 거의 없었다”며 “이번 연구는 수면무호흡증의 약물 치료 첫 발을 뗀 것으로 아직 임상적으로 안전성이 확보되지 않은 만큼 추가적 연구가 필요하다”고 설명했다. 연구팀을 비롯한 수면 전문가들은 이번에 개발된 아토목세틴과 옥시부티닌 병용요법은 고혈압과 심장마비 위험이 큰 사람들은 물론 야간 배뇨장애를 겪는 노년층에게서는 문제를 유발시킬 수 있다고 주의를 당부했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 간암 세포 성장과 전이 알고보니 인슐린 때문

    간암 세포 성장과 전이 알고보니 인슐린 때문

    지난해 기준 한국인 암 사망률 2위는 간암으로 전년과 비교해 8% 가량 줄기는 했지만 여전히 사망률이 높은 암이다. 간암세포가 커지고 다른 조직으로 전이되는 원인이 알고보니 인슐린 때문이라는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 박재봉 한림대 의대 연구팀은 정상 간세포와 간암세포를 비교해 본 결과 인슐린의 작용 기전이 서로 다르고 인슐린 농도가 높은 당뇨환자에게서 간암 세포가 더 빨리 커진다는 사실을 규명했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘파셉’ 최신호에 실렸다. 인슐린은 혈액 중 포도당을 글리코겐 형태로 바꿔 간이나 근육에 저장하는 호르몬이다. 인슐린이 정상 세포에서 작동하는 메커니즘은 활발히 연구돼 왔지만 암세포에서 포도당 대사나 암에 미치는 영향은 거의 연구되지 않은 상태다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 인슐린과 정상 세포와 간암 세포의 변화를 비교분석했다. 연구팀은 일반 생쥐에게 인슐린을 주사한 다음 혈중 포도당 농도를 측정한 결과 3시간 이후 최저치로 감소하고 간 조직 내 피루브산 탈수소효소(PDH)로 인해 포도당 분해가 촉진되는 것을 확인했다. 그러나 간암세포에서는 PDH 활성이 떨어져 피루브산을 제대로 분해하지 못하고 젖산으로 변화시키는 것이 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 정상 간세포와 간암세포간 인슐린 처리 과정이 전혀 다르다는 사실을 확인했다. 이 때문에 인슐린 농도가 높은 당뇨환자가 간암에 걸릴 경우 간암세포가 더 빠르게 증식하고 다른 조직으로 쉽게 전이된다는 사실을 확인했다. 또 PDH를 활성화시켜 신호전달 경로를 차단하면 암세포 성장을 억제할 수 있다는 것이다. 박재봉 교수는 “이번 연구로 똑같이 간암이 발병했더라도 일반 환자와 당뇨에 걸려 있는 환자에게 다른 항암처방이 필요하다는 것을 보여줬다”라며 “환자 맞춤형 간암 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 이성이 많은 직장에 다니는 배우자를 의심하라?

    [달콤한 사이언스] 이성이 많은 직장에 다니는 배우자를 의심하라?

    “행복한 가정은 서로 닮아있지만 불행한 가정은 저마다 이유가 다르다”라는 러시아 대문호 레프 톨스토이의 ‘안나 카레니나’의 도입부를 굳이 언급할 필요는 없을 듯 싶다. 가정법원 이혼소송 내용들을 살펴보지 않더라도 드라마 ‘사랑과 전쟁’만 보더라도 헤어지는 이유들은 가지각색이다. 한국의 이혼율은 OECD 30여개 국가 중 9위 수준이며 아시아에서는 1위라는 우울한 통계도 있다. 복지 천국이라는 북유럽 국가 연구진이 이혼 이유에 대한 재미있고 독특한 연구결과를 내놨다. 이들은 이성이 많은 직장에서 일하는 기혼자들이 이혼할 가능성이 높고 고학력 남성일수록 그 같은 경향이 심하게 나타난다는 것이다. 스웨덴 스톡홀름대 사회학과 인구학연구소 연구팀은 덴마크에서 1981~2002년에 결혼한 사람들과 이혼한 사람들의 비율과 직업 관련 데이터를 분석한 결과 여성이 많은 곳에 근무하는 남성 기혼자나 남성이 많은 곳에 근무하는 여성 기혼자는 그렇지 않은 사람들에 비해 이혼확률이 그렇지 않은 사람들보다 각각 15%, 10% 가량 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 이번 연구결과는 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 26일자에 실렸다. 연구팀이 덴마크를 시험 대상으로 삼은 것은 결혼생활에 대해서 ‘살아있는 실험실’이라고 할 수 있기 때문이다. 이혼에 대해 부정적인 생각을 갖지 않고 있으며 업종별로 성비가 다양하고 출산 직후 일자리에 복귀하는 여성들의 비율이 세계적으로 가장 높은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 1981~2002년 사이에 결혼한 남녀를 대상으로 업종과 이혼율을 분석했는데 전체 결혼 커플 중 10만쌍이 이혼한 것으로 나타났다. 그 결과 이성 직장동료의 비율이 높을수록 이혼 가능성이 늘어나는 것으로 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 하루 종일 여성과 근무하는 남성의 경우 남성이 많은 환경이나 남성만 있는 곳에서 일하는 남성보다 이혼율이 15% 높은 것으로 나타났다.또 남성과 하루 종일 근무하는 여성은 여성이 많거나 여성만 있는 일자리에서 근무하는 여성보다 이혼율이 10% 높은 것으로 조사됐다. 이런 성향은 고학력 남성들에게서 특히 강하게 나타나 저학력 남성의 두 배 이상의 비율을 보였다. 직종별로 보면 젊은 이성동료들이 많은 호텔업이나 식음료관련 업종에서 이혼율이 높고 나이든 동성 동료들이 많은 농업분야나 도서관 사서직종에서 이혼율이 가장 낮은 것으로 나타났다. 캐롤린 우글라 박사는 “덴마크의 이혼율은 다른 유럽국가들과 비슷한 수준”이라면서 “이번 연구에서는 직장에서 이성과 만나는 기회가 많을 수록 결혼의 안정성이 감소한다는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 이번 연구결과를 전한 ‘사이언스’의 저자는 “본인은 재택근무를 하고 있으며 아내와 행복한 결혼기념일을 맞을 수 있길 희망한다”고 너스레를 떨기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 제17회 광양전통숯불구이축제 개최

    제17회 광양전통숯불구이축제 개최

    ‘제17회 광양전통숯불구이축제’가 다음달 5일부터 8일까지 광양읍 서천체육공원 일원에서 개최된다. ‘빛과 꽃, 맛의 어울림, 숯불구이 愛!’라는 주제로 다양한 볼거리와 먹거리로 시민들을 찾아간다. 축제 기간에 맞춰 서천변에 백일홍과 코스모스가 만개해 축제분위기를 한껏 살릴 것으로 기대되고 있다. 행사 첫째날 5일에는 광양시 농악한마당과 광양시립합창단, 샌드 아트 공연을 시작으로 오후 7시 개막식이 열린다. 인기가수 축하공연과 폭죽놀이 등으로 가을 하늘을 화려하게 수놓을 것으로 보인다. 둘째 날에는 지역예술인 축하공연, 광양만가요제가 진행된다. 셋째 날에는 코스모스가요제, 재활용 나눔 장터 광양보물섬, 청소년 재능기부 페스티벌, 포에버 윈드 오케스트라 공연 등 다채로운 행사가 펼쳐진다. 마지막 날인 8일에는 지역문화예술동호인 공연과 드림팝스 앙상블, 광양시립국악단 공연, EDM 페스티벌 등이 행사를 마무리한다. 이 밖에 부대행사로 참숯 페이스페인팅, 숯비누, 숯부작 만들기 등 다양한 숯체험 행사를 만날수 있다. 관람객 키즈아트, 청사초롱 유등띄우기, 목공예, 염색체험, 도자기체험, 가훈 써주기 등 시민들이 참여할 수 있는 다양한 프로그램도 준비했다. 광양역사문화관에서는 버스킹 공연, 광양읍사무소 3층 대회의실에서는 자생란 연합전 등 광양읍 곳곳에서 방문객들의 발길을 붙잡을 문화예술행사가 마련됐다. 신영식 광양전통숯불구이축제추진위원장은 “광양의 문화를 즐기고 맛과 멋, 추억을 간직할 수 있는 내실 있는 축제가 되도록 준비하고 있다”며 “숯불구이도 맛보고, 서천변에 아름답게 핀 코스모스도 감상하기를 바란다”고 말했다. 광양 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] ‘킬러 고래’를 멸종시키는 킬러 알고보니...

    [달콤한 사이언스] ‘킬러 고래’를 멸종시키는 킬러 알고보니...

    이름도 무시무시한 킬러 고래(killer whale, 범고래)를 멸종 위기에 몰고 가는 ‘킬러’가 다름아닌 사람이 만들어 낸 플라스틱 조각들이라는 사실이 밝혀져 충격을 주고 있다. 덴마크 오르후스대 생명과학과, 영국 세인트앤드류스대 스코티시해연구소, 환경 및 수자원과학연구센터, 왕립동물학회, 그린란드 국립천연자원연구소, 미국 코네티컷대 병리생물학 및 수의학과, 캐나다 칼턴대 국립야생연구소, 해양보존협회, 아이슬란드 해양연구소 공동연구팀은 발암물질로 현재는 사용이 금지된 폴리염화바이페닐(PCBs)이 바다로 흘러들어가 범고래들을 멸종시킬 수 있다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 28일자에 실렸다. 흰줄박이 돌고래로도 불리는 범고래는 길이 7~10m, 몸무게는 6~10t으로 영어이름처럼 매우 난폭해 ‘바다의 강도’로 알려져 있다. 주로 물고기와 오징어를 주식으로 삼지만 다른 종류의 돌고래나 고래를 습격하거나 바다표범, 물개를 잡아먹기도 하지만 사람을 공격했다는 기록은 남아있지 않다. 전 세계 바다에서 살고 있는 것으로 알려져 있다. PCBs는 살충제, 접착제, 페인트 등에 사용됐으며 불이 쉽게 붙지 않고 열과 전기 절연성이 뛰어나 변압기와 축전기의 냉각제나 단열제로 사용됐던 물질이다. 1970년대에 생체 내에 축적돼 독성을 발현시킨다는 사실이 알려지고 대표적인 발암 물질로 밝혀지면서 1978년 미국에서 생산이 금지되기 시작해 현재는 전 세계적으로 사용이 금지됐다. 또 PCBs는 암을 유발시킬 뿐만 아니라 번식과 질병 면역기능에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 범고래에 대해서는 구체적인 연구가 없었다. 이에 연구팀은 현재 전 세계에 분포돼 있는 351마리의 범고래와 기존 화학물질의 독성영향에 대한 데이터를 결합하고 고래의 체내에서 화학물질의 축적과 유전추이를 예측하는 컴퓨터 시뮬레이션을 개발했다. 그 결과 PCBs의 체내 축적은 사람 뿐만 아니라 범고래에게서도 생식과 지속가능성에 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다. 이 때문에 금세기 말에 이르면 전 세계 범고래의 절반 이상이 사라져 심각한 멸종 위기에 몰릴 수 있다는 결과가 나왔다. 특히 PCBs의 농도가 낮은 북극과 남극해 지역의 범고래 개체수는 증가하거나 완만한 감소세를 보일 것으로 분석됐지만 한반도와 일본, 브라질, 북동태평양, 지브롤터 해협, 영국해 지역의 고래는 21세기가 끝나기 전에 완전히 사라질 수 있다고 밝혔다. 룬 디츠 덴마크 오르후스대 교수는 “PCBs가 이미 바다로 흘러들어간 정도가 상당하기 때문에 범고래의 개체수를 현상유지시키는 것도 쉽지 않을 것으로 생각된다”며 “PCBs 뿐만 아니라 각종 플라스틱, 고분자 물질이 해양에 흘러들어갈 경우는 회수 자체가 쉽지 않기 때문에 심각할 정도로 해양생태계를 바괴할 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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