1994년 록펠러 대학의 제프리 프리드만 교수는 생쥐를 뚱뚱하게 만드는 유전자 돌연변이를 발견했다. 이 생쥐들은 식욕을 억제하고 대사를 촉진하는 호르몬이 제대로 분비되지 않아 뚱뚱해졌다. 이 물질의 이름은 렙틴(leptin)으로 명명됐다. 과학자들은 렙틴이 사람에서도 식욕과 대사를 조절한다는 사실을 발견하고 비만 치료에 획기적인 돌파구가 열었다고 생각했다. 혈당을 조절하는 인슐린처럼 렙틴으로 식욕을 조절하면 체중을 쉽게 조절할 수 있다고 본 것이다.  하지만 현실은 달랐다. 비만 환자는 렙틴 자체가 부족한 것이 아니라 렙틴에 대한 저항성이 있어 제 역할을 못 하는 것이 문제였다. 당뇨 환자는 인슐린 저항성이 있더라도 인슐린을 투여하면 혈당이 떨어지는 반면 비만 환자는 렙틴 저항성이 매우 강해 렙틴만으로는 식욕을 조절하기 어려웠다.  이후 비만 치료제를 개발하기 위해 많은 연구가 이뤄지면서 새로운 신약이 개발되기는 했지만, 여전히 비만은 약물만으로 치료하기 어려운 질병으로 손꼽힌다. 따라서 과학자들은 더 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 렙틴 저항성을 줄일 수 있는 물질을 연구했다. 최근 미시간 대학의 연구팀은 이 문제에 대한 새로운 돌파구를 발견했다.  연구팀은 렙틴이 작용하는데 필요한 물질을 연구하던 중 지방 세포에서 만들어지는 HDAC6 (histone deacetylase 6)라는 물질에 주목했다. 이 호르몬은 렙틴 저항성이 있는 쥐에서 렙틴 감수성을 높이고 체중을 줄였다. 고지방 식이로 뚱뚱하게 만든 실험용 쥐로 연구한 결과 HDAC6는 체중을 25%나 감소시켰다. 반면 유전자 조작을 통해 렙틴을 분비하지 못하게 만든 쥐는 HDAC6를 투여해도 체중이나 식욕에 변화가 없었다. 렙틴 저항성을 개선해서 체중을 조절한다는 증거다.  HDAC6가 사람에서도 특별한 부작용 없이 렙틴 저항성을 줄이고 체중도 조절할 수 있는지는 앞으로 더 많은 연구가 필요한 부분이다. 그러나 렙틴이 발견된 지 거의 30년 만에 렙틴 저항성을 해결할 수 있는 돌파구를 시사했다는 점에서 주목된다. 이 연구는 네이처 자매지인 네이처 대사 (Nature Metabolism) 최신호에 발표됐다.

1994년 록펠러 대학의 제프리 프리드만 교수는 생쥐를 뚱뚱하게 만드는 유전자 돌연변이를 발견했다. 이 생쥐들은 식욕을 억제하고 대사를 촉진하는 호르몬이 제대로 분비되지 않아 뚱뚱해졌다. 이 물질의 이름은 렙틴(leptin)으로 명명됐다. 과학자들은 렙틴이 사람에서도 식욕과 대사를 조절한다는 사실을 발견하고 비만 치료에 획기적인 돌파구가 열었다고 생각했다. 혈당을 조절하는 인슐린처럼 렙틴으로 식욕을 조절하면 체중을 쉽게 조절할 수 있다고 본 것이다.  하지만 현실은 달랐다. 비만 환자는 렙틴 자체가 부족한 것이 아니라 렙틴에 대한 저항성이 있어 제 역할을 못 하는 것이 문제였다. 당뇨 환자는 인슐린 저항성이 있더라도 인슐린을 투여하면 혈당이 떨어지는 반면 비만 환자는 렙틴 저항성이 매우 강해 렙틴만으로는 식욕을 조절하기 어려웠다.  이후 비만 치료제를 개발하기 위해 많은 연구가 이뤄지면서 새로운 신약이 개발되기는 했지만, 여전히 비만은 약물만으로 치료하기 어려운 질병으로 손꼽힌다. 따라서 과학자들은 더 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 렙틴 저항성을 줄일 수 있는 물질을 연구했다. 최근 미시간 대학의 연구팀은 이 문제에 대한 새로운 돌파구를 발견했다.  연구팀은 렙틴이 작용하는데 필요한 물질을 연구하던 중 지방 세포에서 만들어지는 HDAC6 (histone deacetylase 6)라는 물질에 주목했다. 이 호르몬은 렙틴 저항성이 있는 쥐에서 렙틴 감수성을 높이고 체중을 줄였다. 고지방 식이로 뚱뚱하게 만든 실험용 쥐로 연구한 결과 HDAC6는 체중을 25%나 감소시켰다. 반면 유전자 조작을 통해 렙틴을 분비하지 못하게 만든 쥐는 HDAC6를 투여해도 체중이나 식욕에 변화가 없었다. 렙틴 저항성을 개선해서 체중을 조절한다는 증거다.  HDAC6가 사람에서도 특별한 부작용 없이 렙틴 저항성을 줄이고 체중도 조절할 수 있는지는 앞으로 더 많은 연구가 필요한 부분이다. 그러나 렙틴이 발견된 지 거의 30년 만에 렙틴 저항성을 해결할 수 있는 돌파구를 시사했다는 점에서 주목된다. 이 연구는 네이처 자매지인 네이처 대사 (Nature Metabolism) 최신호에 발표됐다.

우주에서 모든 물질을 빨아들이는 괴물로만 인식되는 블랙홀이 새로운 별의 산파 역할을 한다는 연구결과가 허블우주망원경의 관측 결과 드러났다. 최근 미국 몬태나주립대학 등 공동연구팀은 '헤니즈(Henize) 2-10 은하' 중심의 블랙홀이 새로운 별의 탄생을 돕는 것으로 보인다는 논문을 국제학술지 네이처(Nature) 최신호에 발표했다. 헤니즈 은하는 지구에서 약 3000만 광년 떨어진 나침반 자리에 위치한 왜소은하다. 일반적으로 대부분의 은하들은 그 중심에 태양 질량의 수백만 내지 수십억 배나 되는 초거대 질량의 블랙홀을 품고 있는데 헤니즈 은하 역시 마찬가지다. 흥미로운 사실은 이 블랙홀이 파괴가 아닌 생성에 도움을 준다는 점이다. 보통 블랙홀은 주변에 있는 모든 물질을 게걸스럽게 빨아들이는 파괴자로만 인식되지만 사실 별의 탄생과 은하의 진화에도 중요한 역할을 담당하고 있다. 블랙홀로 흡수되는 물질 가운데 상당수가 다시 밖으로 분출되기 때문이다. 이번에 연구팀은 허블우주망원경 관측을 통해 이 블랙홀이 시속 160만㎞의 속도로 물질을 분출하며 그 길이가 500광년에 달하는것으로 분석했다. 이렇게 분출된 물질의 확산이 약 230광년 떨어진 이웃 별의 형성으로 연결돼 '스타 탄생'에 도움을 주고 있는 것. 　 연구에 참여한 에이미 레인스 박사는 "블랙홀의 물질 분출은 마치 '별 보육원'으로 가는 탯줄과 같은 역할을 한다"면서 "블랙홀이 별 형성을 억제하는 것이 아니라 새로운 별의 탄생을 촉발하고 있다는 점이 놀랍다"고 설명했다. 한편 SF영화의 소재로 간혹 등장하는 블랙홀은 질량이 매우 큰 별의 진화 마지막 단계에서 만들어지며 강력한 중력으로 모든 것을 빨아들이는 시공간 영역을 말한다. 특히 블랙홀은 빛 조차도 흡수하기 때문에 직접 관측할 수 없다. 다만 전문가들은 블랙홀이 강력한 중력으로 주변에서 많은 물질을 흡수하면서 제트(jet)라는 강력한 물질의 흐름을 방출한다는 사실을 통해 그 존재를 확인한다.  

정처없이 우주를 떠도는 일명 ‘떠돌이 행성’이 70개 이상이나 무더기로 발견됐다. 최근 프랑스 보르도 천체물리학 연구소등 국제공동연구팀은 전갈과 뱀주인 자리 주위에서 70~170개에 달하는 떠돌이 행성을 발견했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 떠돌이 행성은 이름만큼이나 흥미로운 특징을 가졌다. 일반적으로 행성은 지구처럼 모성(母星)인 항성(태양) 주위를 공전하지만 우주에는 드물게 ‘엄마’ 없이 떠도는 행성도 있다. 전문가들은 이를 ‘고아 행성’, ‘떠돌이 행성’ 등으로 부르는데 그렇다고 제멋대로 떠돌아다니는 것은 아니다. 홀로 외로이 은하 중심에 대하여 공전하고 있는 것. 과학자들은 떠돌이 행성이 원래는 모항성 주위를 돌다가 어떤 이유로 중력 균형을 잃어버려 튕겨져나왔거나, 애초에 성간물질들이 중력으로 뭉쳐져 항성이나 갈색왜성처럼 홀로 태어났을 것으로 추측하고 있다.이번에 연구팀이 발견한 떠돌이 행성들은 목성급 질량을 가진 가스행성으로 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 비롯해 전세계 각종 지상 망원경과 가이아 위성 등이 수십 년에 걸쳐 촬영해 축적한 데이터 분석을 통해 확인됐다. 　　 논문의 제1 저자인 보르도 천체물리학 연구소 누리아 미렛-로이그 박사는 "대부분의 외계 행성이 별 관측 과정에서 발견되기 때문에 떠돌이 행성을 찾는 것은 매우 어렵다"면서 "우리 연구팀은 수천 만 개 천체들의 미세한 움직임, 색상, 광도 등을 측정해 이중 가장 희미한 천체인 떠돌이 행성을 식별할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "이번에 발견된 떠돌이 행성들은 신비한 은하계 유목민의 기원을 이해하는데 도움을 줄 것"이라면서 "우주에 우리가 상상하는 것 이상으로 떠돌이 행성이 많을 수 있다"고 덧붙였다. 　 

강원 강릉시 초당동에 몰입형 미디어아트 전시관인 ‘아르떼뮤지엄 강릉’이 문을 열었다. 강릉시는 24일 10m 높이의 세계적인 수준의 미디어아트 전시관인 아르떼뮤지엄 강릉을 전날 개관했다고 밝혔다. 디스트릭트(d‘strict)가 세 번째로 선보이는 아르떼뮤지엄 강릉은 전체 면적 4975㎡로 제주, 여수보다 규모가 더 커지고 10ｍ의 층고를 확보해 몰입감이 훨씬 더 커졌다는 평이다. 디스트릭트는 디지털 디자인 기업으로 세계적 수준의 실감 콘텐츠 제작 역량을 갖고 있다. 업체는 지난해 4월 서울 코엑스 케이팝(K-POP)스퀘어에 ‘파도’(WAVE)를 선보여 유명세를 탔다. 또 지난 7월에는 미국 뉴욕 타임스스퀘어에 초대형 ‘폭포’(Waterfall-NYC)와 파도로 만들어진 ‘고래’(Whale #2)를 전시해 세계적인 화제를 모으기도 했다. 아르떼뮤지엄 강릉은 ‘영원한 자연’(ETERNAL NATURE)을 메인 주제로 관동팔경의 으뜸이자 백두대간의 중심인 강릉의 지역적 특성과 유구한 문화를 반영했다. 높고 낮은 지형의 속성을 모티브로 ‘밸리’(VALLEY)를 테마로 해 12개 미디어아트를 다채롭게 보여줄 계획이다. 정령이 사는 영원한 소나무 숲, 압도적인 규모의 생생한 파도, 신비로운 동굴, 경포호의 오륜을 찻잔에 담아 강릉의 달콤한 맛과 향기를 체험할 수 있는 ‘티바’(TEA BAR) 등 이전 전시관과 다른 새로운 콘텐츠로 구성된다. 공간별로 각기 다른 자연을 소재로 제작된 작품들은 시각적 강렬함과 감각적인 음향 및 품격있는 향기와 함께 완벽한 몰입 경험을 제공한다. 특히 700㎡의 메인 전시관인 가든관에서 전시 되는 ‘강원, 자연의 시간이 빚은 아름다움’은 강원도의 수려한 자연에 국악인 송소희의 아름다운 선율이 더해져 깊은 감동을 선사할 전망이다. 이곳에는 연간 100만 명이 넘는 관람객이 찾아 지역 경제 활성화에 크게 이바지할 것으로 기대한다. 입장료는 성인 1만 7000원, 청소년 1만 3000원, 어린이 1만원이고, 미취학 아동과 경로 우대자는 8000원이다. 강릉시민에게는 입장료를 50% 할인한다. 김한근 강릉시장은 “민관이 함께한 아르떼뮤지엄 강릉이 지역 관광에 큰 활력을 불어 넣는 새로운 콘텐츠로 자리매김할 것”이라며 “앞으로도 지속해 다양한 콘텐츠를 적극적으로 유치해 강릉의 관광 경쟁력을 한층 더 높여 나가겠다”고 말했다. 강릉 조한종 기자 bell21@seoul.co.kr

일본의 무인탐사선 하야부사 2호가 소행성 ‘류구’에서 지구로 가져온 샘플의 첫번째 연구논문이 나왔다. 최근 일본우주항공연구개발기구(JAXA) 등 공동연구팀은 류구에서 채취한 샘플을 분석한 결과 태양계 형성시 생긴 운석의 특징과 비슷하다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’(Nature Astronomy) 최신호에 발표했다. 　 지난해 12월 하야부사 2호가 호주 서부 사막에 떨어뜨린 이 샘플은 소행성 류구에서 채취한 토양 시료로, 50억㎞의 긴 거리를 날아왔다. 약 1년에 걸친 연구와 분석 끝에 이 시료에서 몇가지 특징이 드러났다. 먼저 가져온 총 시료의 양은 5.4g으로 이중 가장 큰 입자는 직경이 8㎜, 가장 작은 것은 1㎜로 미세 먼지와 비슷했다.또한 시료가 빛의 2~3%만 반사해 칠흑같이 어두운 특징을 드러냈으며 부피밀도가 다른 탄소질 운석보다 낮다는 사실이 드러났다. 이는 류구의 암석이 매우 다공성(구멍이 많은)임을 암시하는데, 그만큼 암석의 개별 입자 사이에 물과 가스가 스며들 수 있는 빈 공간이 많다는 것을 의미한다. 연구팀은 이 시료가 지구상에서 발견된 희귀 운석인 CI 콘드라이트와 가장 비슷한 것으로 분석했다. CI 콘드라이트는 태양계의 평균조성에 가장 가까운 암석으로 휘발성 원소를 제외하면 태양 대기의 상대함량과 거의 완벽하게 일치한다. JAXA의 토오루 야다 선임연구원은 "이 시료는 실험실에서 구할 수 있는 가장 원시적인 물질"이라면서 "육안으로만 보면 믿기 힘들정도로 검은 후춧가루로 보인다"고 설명했다. 이어 "보다 상세한 분석을 통해 지구의 생명과 바다의 기원을 알려주는 정보를 주지 않을까 기대한다"고 덧붙였다. 　한편 우리말로 ‘송골매’라는 뜻을 가진 하야부사 2호는 세계 처음으로 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 가져온 하야부사의 문제점을 보완, 개발해 지난 2014년 12월 발사됐다. 이후 하야부사 2호는 지난 2019년 7월 지구에서 약 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 류구에 접근해 금속탄환으로 웅덩이를 만든 뒤 내부 물질을 채취하는 데 성공했다. 같은 해 11월 류구를 출발해 다시 지구로 향한 하야부사 2호는 채취한 표본이 담긴 캡슐을 분리해 호주 서부 사막에 떨어뜨린 후 새 탐사지인 지구와 화성 사이를 도는 소행성 ‘1998KY26’으로 향했다. 하야부사 2호가 6년 동안 비행한 거리는 52억㎞로 이는 지구와 달 사이 평균거리에 1만3500배에 달한다. 하야부사 2호가 탐사한 류구는 수많은 바위와 돌로 가득한 소행성으로 지름은 870m, 공전주기는 475일, 자전주기는 7.5시간이다. 특히 태양계 형성 당시의 물질이 고스란히 남아있을 것으로 추정돼 연구가치가 매우 높다. 곧 이번에 탐사선이 가져온 시료에는 태양계와 지구 탄생의 비밀을 풀어줄 단서가 담겨있을 수 있다.  

“‘너무 힘들면 그만둬도 된다’해 끝까지 해내”“‘하고 싶은 일 하되 그 분야 최고돼라’ 말 새겨”“아버지, 비판 받고 낙선 때 제일 마음 아팠다”“저희 세대·미래 세대 위한 희망찬 나라 바라”설희씨, 오미크론 전염성 연구 NYT 전면 소개안철수 국민의당 대선 후보가 16일 밤 유튜브 채널을 통해 외동딸 안설희(32) 박사와의 화상 대화를 공개했다. 설희씨는 “아버지가 비판을 받고 낙선하실 때 제일 마음이 아팠다”면서 “아버지 같은 분이 정치를 해주셔서 감사한 마음”이라고 말했다. 뉴욕타임스(NYT)는 최근 설희씨가 소속된 연구팀이 내놓은 코로나19 새 변이 바이러스 오미크론의 전염성 연구에 대한 결과물을 온라인 전면 기사에 실어 눈길을 끌었다. NYT는 설희씨가 이 연구의 시뮬레이션을 주도했다고 보도했다. “코로나에 박힌 스파이크 단백질어떻게 열리는지 연구 중” NYT “안설희, 시뮬레이션 주도” 이날 대화는 안 후보가 지지자들로부터 가져온 질문을 설희씨에게 대신 던져 답변을 듣는 형식으로 진행됐다. 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC 샌디에이고)에서 박사 후 연구원으로 일하는 설희씨는 “코로나바이러스에 촘촘히 박혀 있는 스파이크 단백질이 어떻게 열리는지 연구하고 있다”고 자신을 소개했다. 앞서 뉴욕타임스는 지난 1일(현지시간) ‘작은 물방울 속 코로나바이러스(The Coronavirus in a Tiny Drop)’라는 제목의 인터넷 전면기사를 통해 설희씨가 속한 연구팀의 연구 결과물을 소개했다. 이 연구는 13일자 ‘네이처 컴퓨터 과학’(Nature Computational Science)에도 게재됐다.해당 기사는 “공기 중에 부유하는 작은 물 입자 내에 바이러스가 어떻게 생존하는지 보여주는 새로운 시뮬레이션”이라면서 “이 연구를 통해 델타 및 오미크론 변이가 왜 더욱 광범위하게 확산할 수 있는지 설명하고 있다”고 설명했다. 기사는 “안 박사는 스파이크 단백질이 열리는 것의 시뮬레이션을 주도했다”고 적었다. 설희씨는 ‘딸로서 아버지가 정치인이어서 불편했던 점은 없었냐’고 묻자 “아버지가 비판을 받고 낙선하실 때 제일 마음이 아팠다”고 회상했다. 이어 “딸로서는 마음이 무겁지만, 대한민국 청년으로서 아버지와 같은 분이 정치를 해주셔서 감사한 마음”이라면서 “아버지와 같은 분들이 더 정치를 해주셨으면 좋겠다”고 말했다. 설희씨는 안 후보에게 원하는 정치를 묻는 질문에 “저희 세대와 미래 세대를 위해 희망찬 대한민국을 만들어주셨으면 좋겠다”고 말했다.“어릴 적부터 별로 간섭 안 하셔” 설희씨는 유년 시절 겪었던 안 후보와의 일화도 언급했다. 그는 어린 시절에 대한 질문에 “유치원 때 버스를 놓쳤는데 지각하기 싫어서 울며 집으로 돌아오자 아버지가 차에 태워 유치원으로 데려다주셨다”면서 “그날 유치원에 1등으로 도착했다”고 일화를 꺼냈다. 설희씨는 “힘들 때 부모님께 전화하면 ‘너무 힘들면 그만둬도 된다’고 말씀하셨지만, 나중에 후회하는 게 싫어 끝까지 해냈고, 덕분에 성숙한 학자가 될 수 있었다”라고 강조했다. 그러면서 “어릴 적부터 별로 간섭하지 않으셨다”면서 “다만 ‘하고 싶은 일을 하되 그 분야에서는 최고가 돼라’는 말씀을 들었고, 힘들 때마다 마음에 새겼다”고 말했다. 설희씨는 앞서 제1 공동 저자로서 발표한 코로나19 바이러스의 인체 침투 경로를 연구한 논문이 과학 저널 ‘네이처 화학’(Nature Chemistry)에 실려 관심을 끌었었다. 설희씨는 미국 펜실베이니아대(유펜)에서 수학·화학 복수전공으로 학사와 석사 학위를 받고, 2018년 스탠퍼드대에서 이론 화학으로 박사학위를 받았다.안설희, ‘슈퍼컴 노벨상’ 고든 벨 수상안철수 “자식은 자식 인생 사는 것” 코로나 발생 초기인 지난해 초 설희씨는 아버지인 안 후보에게 코로나의 감염 경로를 연구해보려 한다고 알렸고, 안 대표는 “지금 인류를 위해 가장 중요한 연구”라며 딸을 적극 응원했다고 한다. 당시 안 후보 본인도 부인 김미경 교수와 함께 ‘의사 부부’로서 코로나 1차 대유행이 발생한 대구의 동산병원에서 의료봉사를 해 화제가 되기도 했다. 안 대표는 지난 8월 언론과의 인터뷰에서 “나와 아내가 딸이 고등학생이 될 때까지 함께 도서관에서 공부했다”면서 “이런 환경이 딸이 과학자로서 길을 걷게 한 동력이 된 것 같다”고 말했다. 설희씨는 지난해 ‘슈퍼컴퓨터 분야의 노벨상’으로 불리는 고든 벨(Gordon Bell)을 수상했고, 올해는 미국 화학학회에서 ‘젊은 연구자상’을 받았다. 안 대표는 설희씨의 당시 논문 등재 소식을 주변에 알리지 않았다. 안 대표는 “자식은 자식의 인생을 사는 것”이라면서 “자식이 어떤 업적을 이뤘다고 부모가 자랑하고 그러면 안 된다”며 웃었다. 안 대표는 “딸이 연구로 인류에 공헌하고, 우리나라도 자랑스럽게 알리면 좋겠다”면서 “딸에게 부끄럽지 않은 아빠가 되도록 하겠다”고 덧붙였다.

NYT “안설희, 시뮬레이션 주도”“오미크론·델타 광범위 확산 원인 설명”안철수 국민의당 대선 후보의 딸 안설희(32) 박사가 소속된 연구팀이 내놓은 코로나19 새 변이 바이러스 오미크론의 전염성 연구에 대한 결과물이 뉴욕타임스(NYT)에 실려 눈길을 끌고 있다. 설희씨는 이 연구의 시뮬레이션을 주도했다고 NYT는 보도했다.  14일 국민의당에 따르면 뉴욕타임스는 지난 1일(현지시간) ‘작은 물방울 속 코로나바이러스(The Coronavirus in a Tiny Drop)’라는 제목의 인터넷 전면기사를 통해 설희씨가 속한 연구팀의 연구 결과물을 소개했다. 해당 기사는 “공기 중에 부유하는 작은 물 입자 내에 바이러스가 어떻게 생존하는지 보여주는 새로운 시뮬레이션”이라면서 “이 연구를 통해 델타 및 오미크론 변이가 왜 더욱 광범위하게 확산할 수 있는지 설명하고 있다”고 설명했다. 또 기사는 “안 박사는 스파이크 단백질이 열리는 것의 시뮬레이션을 주도했다”고 적었다.NYT에 따르면 연구팀은 0.25마이크로미터(㎛) 크기의 가상 에어로졸을 만들어 바이러스를 주입하고 관찰함으로써 오미크론 단백질이 델타 단백질보다 양전하를 띠기 때문에 전염성을 높일 수 있다는 결과를 도출했다. 이 연구는 13일자 ‘네이처 컴퓨터 과학’(Nature Computational Science)에도 게재됐다. 앞서 설희씨는 제1 공동 저자로서 발표한 코로나19 바이러스의 인체 침투 경로를 연구한 논문이 과학 저널 ‘네이처 화학’(Nature Chemistry)에 실려 관심을 끌었었다. 설희씨는 미국 펜실베이니아대(유펜)에서 수학·화학 복수전공으로 학사와 석사 학위를 받고, 2018년 스탠퍼드대에서 이론 화학으로 박사학위를 받았다. 현재는 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC 샌디에이고) 로미 아마로 교수가 이끄는 연구팀에 소속돼 있다.안설희, ‘슈퍼컴 노벨상’ 고든 벨 수상안철수 “자식은 자식 인생 사는 것” 코로나 발생 초기인 지난해 초 설희씨는 아버지인 안 후보에게 코로나의 감염 경로를 연구해보려 한다고 알렸고, 안 대표는 “지금 인류를 위해 가장 중요한 연구”라며 딸을 적극 응원했다고 한다. 당시 안 후보 본인도 부인 김미경 교수와 함께 ‘의사 부부’로서 코로나 1차 대유행이 발생한 대구의 동산병원에서 의료봉사를 해 화제가 되기도 했다. 안 대표는 지난 8월 언론과의 인터뷰에서 “나와 아내가 딸이 고등학생이 될 때까지 함께 도서관에서 공부했다”면서 “이런 환경이 딸이 과학자로서 길을 걷게 한 동력이 된 것 같다”고 말했다. 설희씨는 지난해 ‘슈퍼컴퓨터 분야의 노벨상’으로 불리는 고든 벨(Gordon Bell)을 수상했고, 올해는 미국 화학학회에서 ‘젊은 연구자상’을 받았다. 안 대표는 설희씨의 당시 논문 등재 소식을 주변에 알리지 않았다. 안 대표는 “자식은 자식의 인생을 사는 것”이라면서 “자식이 어떤 업적을 이뤘다고 부모가 자랑하고 그러면 안 된다”며 웃었다. 안 대표는 “딸이 연구로 인류에 공헌하고, 우리나라도 자랑스럽게 알리면 좋겠다”면서 “딸에게 부끄럽지 않은 아빠가 되도록 하겠다”고 덧붙였다.

발기부전 치료제 비아그라(성분명 실데나필)가 알츠하이머 치매 예방에 도움이 될 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 클리블랜드 클리닉 유전체 의학 연구소의 청페이슝(Feixiong Cheng) 교수 연구팀이 700여만명의 의료보험 급여 자료를 토대로 비아그라 사용자와 비사용자의 치매 발생률을 컴퓨터 모델링을 통해 비교 분석한 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 UPI통신이 6일 보도했다. 전 세계 5000만명 이상이 앓고 있는 알츠하이머 치매는 아직까지 별다른 치료제가 없는 상황이다. 지난 6월 미국 바이오젠과 일본 에자이가 개발한 아두헬름(성분명 아두카누맙)이 신약 허가를 받았지만 여전히 효능을 의심하는 전문가들이 많다. 연구팀은 알츠하이머를 일으키는 것으로 알려진 베타 아밀로이드와 타우 단백질에 작용할 약물을 찾아내려고 했다. 베타 아밀로이드는 신경세포를 보호하는 단백질이지만 세포에서 떨어져 나와 덩어리가 되면 오히려 신경세포에 손상을 준다. 타우 단백질은 세포 안에서 신경섬유 응집체를 형성해 역시 신경세포에 손상을 일으킨다. 연구팀은 알츠하이머 치료제로 효과가 있으려면 두 단백질 모두에 작용하는 약물이어야 한다고 생각했다. 이에 먼저 대규모 ‘유전자 매핑 네트워크’를 활용했다. 인간 유전자 해독 정보와 35만여개의 단백질 간 상호작용 지도를 토대로 베타 아밀로이드와 타우 단백질이 동시에 작용하는 인체 부위를 찾아냈다. 이어 미국 식품의약국(FDA)이 허가한 약물 성분 1608종을 대상으로 두 단백질이 겹치는 곳에 효과가 있는 약물을 골라냈다. 그 결과 14종의 심혈관계 치료제 중 비아그라의 실데나필 성분이 효과가 제일 높을 것으로 예측됐다. 연구팀은 이어 미국 의료보험 시스템에 등록된 방대한 환자 데이터를 분석해 비아그라 복용과 치매 발생률 간 통계를 도출해냈다. 미국인 700만명 이상의 6년치 진료 기록을 분석한 결과 실데나필 복용자는 다른 사람들보다 알츠하이머 치매 발병 위험이 69% 낮게 나왔다고 연구팀은 밝혔다. 다른 고혈압, 당뇨병 치료제 복용 그룹보다도 55~63% 낮았다. 특히 관상동맥 질환(심장병), 고혈압, 2형 당뇨병 등 치매 위험과 연관이 있는 기저질환을 지니고 있는 사람이 비아그라를 사용하면 치매 위험이 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 이러한 기저질환이 없는 사람도 비슷한 효과가 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 비아그라 외에도 지금까지 치매 예방에 도움이 되는 것으로 알려진 혈압약 로사르탄, 딜티아젬, 당뇨약 메트포르민, 글리메피리드의 사용자와 비사용자 간 치매 발생률도 비교 분석했다. 그 결과 비아그라 사용자의 치매 위험은 로사르탄 사용자보다 55%, 메트포르민보다 63%, 딜티아젬보다 65%, 글리메피리드보다 64% 낮은 것으로 분석됐다. 연구팀은 줄기세포 배양으로 만든 치매 환자의 뇌세포를 시험관에서 비아그라에 노출해봤다. 그 결과 뇌세포의 성장이 촉진되고 치매와 관련된 뇌 신경세포의 비정상 단백질 타우가 줄어드는 것으로 나타났다. 다만 이번 연구가 실데나필과 알츠하이머 치매 사이의 인과 관계를 명확히 입증해주는 것은 아니라면서 위약 대조군과 남녀 모두를 포함하는 무작위 임상시험이 필요하다고 연구팀은 강조했다. 특히 이번 연구는 비아그라가 주로 발기부전 개선을 위해 활용되고 있다는 점에서 환자 데이터 중 여성이 2%에 불과하다는 것이 한계점이다. 인구 전체를 반영하지 못한 것이다. 그렇지만 이번 연구는 이미 치료제로 허가받아 안전성이 확인된 약물 중에서 알츠하이머 치료제로도 활용될 가능성을 찾았다는 점에서 주목을 받고 있다. 이른바 ‘신약 재창출’이라 불리는 연구 방식을 통해 향후 임상에 드는 시간과 비용을 아낄 수 있게 된 것이다. 에볼라 치료제로 개발되려던 렘데시비르가 코로나19 치료제로 허가받은 것이 신약 재창출의 대표적인 사례다. 비아그라 역시 애초에 심장질환 치료제로 개발되는 과정에서 남성의 발기라는 부작용이 발견되면서 그 효능이 전환된 약물이다. 이 연구 결과는 영국의 과학전문지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호에 실렸다. 연구진은 “파킨슨병, 근위축성 측삭 경화증(루게릭병) 같은 다른 퇴행성 뇌질환에도 효과가 있는지 알아볼 계획”이라고 밝혔다.

새처럼 나뭇가지에 앉거나 공중에서 물체를 움켜쥘 수 있는 로봇이 등장했다. 미국의 기술자들이 맹금류인 송골매를 보고 영감을 받아 개발했다.  스탠퍼드대 연구진이 1일 공개한 로봇 ‘스내그’(SNAG·stereotyped nature-inspired aerial grasper)는 3D프린터로 일부 부품을 인쇄해 만들었다. 4개의 프로펠러가 달린 드론이 이륙한 뒤 새처럼 나뭇가지를 움켜쥐며 착륙하거나 사람이 공중으로 던진 물체를 낚아채 날 수도 있다.최근 오리건주에 있는 한 숲에서 벌인 비행 시험에서 스내그는 인공 발톱의 도움으로 나뭇가지에 착륙하고 다시 이륙하는 모습을 보여줬다. 착지할 때의 충격 에너지를 움켜쥐는 힘으로 전환해 나뭇가지를 잡는 것이라고 연구진은 설명한다. 스내그는 또 연구원이 던진 먹이 모형이나 테니스공 등을 멋지게 낚아채는 데도 성공했다. 연구 주저자인 윌리엄 로데릭 박사는 “스내그의 두 다리는 새처럼 움직일 수 있을 뿐만 아니라 단단한 몸통 구조는 새의 뼈와 같은 역할을 한다”고 말했다. 스내그는 카메라와 센서를 내장해 기후 환경이나 생태계, 산불 예방 목적으로 감시 활동을 하거나 실종자 수색과 구조 지원 작업에도 활용할 수 있다. 앞으로 연구진은 스내그의 상황 인식 및 비행 제어 능력 등을 개선하는 데 초점을 맞출 계획이다.자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’(Science Robotics) 12월 1일자에 실렸다.

변비로 고생 중인 코끼리를 치료하기 위해 수의사들이 합심해서 관장을 한다. 코끼리의 항문을 막고 있던 변이 나오면서 수의사들 몸에는 배설물이 묻었고, SNS의 반응은 폭발적이었다. 안쓰러우면서도 신기한 광경에 네티즌들은 “극한직업 수의사” “코끼리는 초식동물인데 변비가 있나”라며 이 영상을 공유했고, 외신은 이를 보도했다. 태국 치앙마이 코끼리자연공원(Elephant Nature Park)에 사는 늙은 암컷 코끼리 라나(Lana)는 이 치료 덕에 목숨을 구할 수 있었다. 당시 수의사 찬나롱 스리사이드와 두 보조는 공원 측 요청으로 당시 왕진을 나온 것으로 전해졌다. 수의사들은 변비 증상이 심각하거나 심한 열, 혹은 탈수 증상이 있는 코끼리에게 관장을 통해 증상을 완화하는 치료법을 사용한다. 코끼리의 변비는 단순 변비가 아니다. 코끼리의 변비는 대부분 먹어서는 안 되는 쓰레기나 폐기물 등을 섭취했기 때문에 걸리는데 전문가들은 소화기관이 매우 민감한 코끼리의 특성상, 폐기물을 삼켰을 경우 소화 기관에 문제가 생겨 변비로 사망에 이를 수 있다고 경고한다. 실제로 2013년 미국 마이애미 동물원에서는 41살 된 코끼리 마우드가 오랫동안 배변을 하지 못해 사망하는 사건이 있었는데, 마우드는 모래와 점토와 뒤섞인 쓰레기를 먹는 이상 증상을 보였고, 폐기물이 변의 배출을 막으면서 생명을 잃었다. 최근에는 50세 코끼리가 관광객이 버린 플라스틱 조각을 먹고 변비 증상이 심해져 사망하기도 했다. 인간이 무심코 버린 쓰레기 때문에 코끼리가 죽을 수 있다는 것이다.초식동물은 고기를 먹을 수 없을까 동물은 식성에 따라 초식·육식·잡식동물로 나뉜다. 풀은 열량이 낮아서 초식 동물들은 거의 하루 종일 풀을 뜯어 먹지만, 고기는 상대적으로 열량이 높기 때문에 육식 동물은 초식 동물처럼 식사를 자주 하지 않는다. 육식동물은 풀을 먹어도 소화를 시키지 못하고 그대로 배출하게 되며, 초식동물도 고기를 먹게 되면 소화를 제대로 하지 못한다. 초식동물도 고기를 먹을 수는 있지만 초식동물이 가진 신체구조상 고기보다 풀을 먹을 수밖에 없는 것이다. 대신에 초식동물들은 자연에 풍부한 셀룰로오스(섬유질)를 먹기 위해 특별하게 진화된 소화 기관을 가지고 있어 풀만 뜯어먹고 살 수 있다. 육식동물은 사냥을 하고 고기를 잘 소화시킬 수 있는 구조를 갖고 있다. 날카로운 이빨과 강한 발톱을 이용해 단번에 사냥감을 잡아 숨통을 끊고 고기를 먹을 수 있으며, 강한 위산으로 고기를 빨리 녹여 소화시키고, 짧은 장을 통해 배설물을 바로 내보낸다.

암세포의 생존이나 전이에 필요한 단백질을 표적 삼아, 유방암·전립선암·폐암·간암·대장암 등 주요 암에 부작용 없이 효과가 있는 새로운 치료제를 찾아냈다고 미국 프린스턴대가 발표했다. 이 대학의 암 연구자인 강이빈 교수 등 연구진에 따르면, 전이성 유방암은 미국에서만 매년 4만 명 이상의 사망자를 내며 항암치료(화학요법) 등의 효과마저 적다. 전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 29%밖에 안 되지만, 비전이성 유방암 환자의 5년 생존율은 99%나 된다. 전이를 어떻게 막는지가 관건인 셈이다. 유방암의 전이나 재발에 대해, 강 교수는 “조기 유방암으로 진단받은 여성 대다수는 수술이나 치료를 받고 회복하지만, 5년 후·10년 후·20년 후 전이성 재발이 일어나는 사람도 적지 않아 오랫동안 과학자들을 괴롭혀왔다”면서 “똑같은 조기 유방암 환자라도 재발을 반복하는 사람과 그렇지 않은 사람이 있는지 이유를 몰랐기 때문”이라고 설명했다. 유방암을 비롯한 암의 전이에 크게 관여하고 있다고 알려진 것으로는 ‘메타드헤린’(MTDH)이라는 단백질과 이를 합성하기 위해 존재하는 암세포의 유전자가 있다. 강 교수는 2009년 발표 논문에서 “유방암 환자의 종양 표본 30~40%에서 MTDH가 합성돼 전이나 화학요법에 대한 저항성의 원인이 되고 있었다는 점을 발견했다”고 밝혔다. 또 2014년 논문에서는 “MTDH가 전립선암·폐암·대장암 등 다양한 암세포의 증식이나 전이에 필수적인 기능을 하고 있다는 점을 발견했다”고 발표했다.15년 넘게 MTDH를 연구해온 강 교수에 따르면, MTDH는 대부분 주요 암의 전이에 관여하고 있지만, 정상적인 체세포에는 전혀 중요하게 작용하지 않는다. 사실 MTDH를 합성하는 유전자가 없는 쥐를 이용한 실험에서 MTDH가 없는 쥐는 일반 쥐와 마찬가지로 성장해 번식할 수 있으며 암에 걸려도 전이나 재발을 일으키지 않는 것으로 확인됐다. 하지만 쥐와 달리 암 환자의 경우 유전자를 바꿀 수 없다. 이에 강 교수는 MTDH를 어떻게 무효로 할 수 있는지를 알아내는 연구를 계속해 지난달 29일 국제학술지 ‘네이처 캔서’(Nature Cancer)에 발표한 두 편의 논문에서 “마침내 MTDH가 기능하는데 필요한 ‘SND1’이라는 단백질과 MTDH와의 결합을 막는 화합물을 알아내는 데 성공했다”고 밝혔다. MTDH는 정상적인 세포에 대해서는 불필요하지만, 암세포에 대해서는 ‘화학요법으로부터 몸을 지킨다’고 하는 기능과 ‘암에 침습된 장기가 몸의 면역체계에 경고하는 것을 막는다’고 하는 기능까지 두 가지 역할을 가진 중요한 단백질이다. 따라서 MTDH의 작용을 저해하는 화합물로 만든 약을 투여하면 화학요법의 효과가 현저하게 높아져 암세포가 전이될 위험도 떨어진다는 것이다. 게다가 MTDH가 무효화해도 정상적인 세포에는 영향이 없어 부작용 우려도 최소화할 수 있다. 강 교수는 이번 발견에 대해 “암세포는 생존과 면역체계 회피에 MTDH를 필요로 한다. 즉, MTDH를 억제하는 약이 있으면 암에 중요한 두 가지 기전을 한꺼번에 무효로 돌릴 수 있는 것”이라면서 “이 약의 가장 중요한 점은 독성이 거의 없다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이어 “실제 쥐 실험에서도 부작용은 전혀 보이지 않았다. 게다가 이 약은 특정 암이 아닌 주요 암 모두를 대상으로 한다는 뛰어난 특징을 갖고 있다”고 덧붙였다. 연구진은 앞으로 MTDH를 억제하는 화합물을 치료제로 만드는 연구를 진행해 2~3년 후에는 환자를 대상으로 한 임상시험을 시행할 계획이다.

초소형 카메라는 몸에 들어가 질병을 발견하거나 소형 의료 로봇의 눈 역할을 하는 등 커다란 잠재력을 지녔다. 하지만, 지금까지 기술로는 시야도 매우 좁고 해상도도 낮은 편이어서 매우 흐릿한 이미지만 촬영할 수 있었다. 미 프린스턴대와 워싱턴대 공동연구진이 초소형 카메라 기술을 크게 개선했다. 굵은 소금 알갱이 크기의 초소형 카메라로 50만 배나 큰 일반 카메라와 비슷한 화질의 선명한 컬러 이미지를 촬영하는 데 성공했다.연구진은 카메라 하드웨어와 이미지 처리 소프트웨어를 공동으로 설계했다. 해당 기술은 질병의 진단이나 치료 목적으로 이용하는 의료용 로봇의 눈에 이용할 수 있다. 현재까지 의사가 환자의 몸속을 들여다보려면 위내시경 등의 장비를 몸 안에 넣어야 하는데 이럴 경우 환자에게 불편과 통증을 주는 등의 단점이 있다. 하지만, 초소형 의료 로봇에 고해상도를 가진 카메라를 탑재할 수 있다면 영상 진단 의료 분야가 크게 개선될 수 있다. 일반적으로 카메라는 유리나 플라스틱으로 된 곡면 렌즈를 이용해 빛을 굴절시켜 초점을 맞춰 촬영한다. 이때문에 물리적으로 카메라의 크기가 작아질수록 시야도 좁아지고 촬영 대상의 이미지도 정확하게 담기 어려웠다. 이번 연구는 초소형 카메라의 광학 시스템을 개선해 촬영 능력을 큰 폭으로 향상시킨 것이다. 연구진은 ‘메타표면’(metasurface)이라고 불리는 기술을 이용했다. 메타표면은 극히 얇은 유리에 나노 크기의 구조를 내장해 들어오는 빛의 파도를 제어하고 정보를 읽는 기술이다. 초소형 컴퓨터 칩과 같은 아주 작은 카메라 렌즈를 제조할 수 있다. 이번에 개발한 메타표면은 불과 가로, 세로 약 0.5㎜의 소금 알갱이 크기 칩 속에 나노 크기의 원통 160만 개를 내장하고 있다. 작은 원통들은 빛을 모으는 안테나처럼 작동해 좁은 시야에서도 들어오는 빛의 파도를 기록한다. 원통의 하나의 크기는 바이러스의 크기와 거의 같은데 올바르게 작동하려면 원통 하나하나를 적확한 모양으로 설계해야 한다. 다시 말해 160만 개나 되는 바이러스 크기의 원통을 각각 올바르게 정렬해야 하는 것이 기술력의 핵심이다. 아래 이미지는 기존 초소형 카메라와 이번에 개발된 카메라의 촬영 이미지를 비교한 모습이다. 왼쪽이 이전에 연구진이 개발한 초소형 카메라의 이미지이고, 오른쪽이 이번에 개발된 메타표면 카메라 이미지다. 이 메타표면 렌즈는 부피가 자신의 50만 배가 넘는 일반 카메라 렌즈로 촬영한 경우와 똑같은 품질을 실현한다. 이는 복잡한 빛의 상호 작용을 많은 시간을 들여 기록하고 정밀하게 계산한 성과라고 연구진은 설명한다. 새 기술은 의료장비를 넘어 스마트폰에도 이용될 수 있다. 연구 공동저자인 펠릭스 하이데 프린스턴대 컴퓨터과학과 조교수는 “초소형 렌즈가 상용화되면 스마트폰 뒷면에 카메라 렌즈를 3개씩이나 배치할 필요가 없다. 초소형 카메라를 뒷면 전체에 배치하면 폰 뒷면이 하나의 거대한 카메라로 작동하는 초고해상도 카메라를 만들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 11월 29일자에 실렸다.

사람은 흔히 나이를 건강의 척도라고 생각한다. 하지만 미국의 일부 과학자들은 건강 상태를 측정할 때 달력상의 나이보다는 ‘염증 나이’(inflammatory age)를 기준으로 삼는 것이 더 정확하다고  주장한다. 스탠퍼드대와 버크노화연구소 공동연구진은 만성 염증의 측정 기준인 염증 나이를 측정하는 혈액 검사를 개발했다고 밝혔다. 또 해당 검사를 정기적으로 받으면 심장 질환부터 치매에 이르는 염증성 질환의 위협을 조기에 찾을 수 있다고 밝혔다. 연구 저자로 스탠퍼드대 혈관외과 조교수인 나지시 사이드 박사는 “인간은 모두 나이 들고 죽게 된다. 유일한 차이는 얼마나 건강하게 나이를 먹느냐에 있다”면서 “목표는 노화와 관련한 일부 건강 문제를 예방해 나이드는 것을 보다 품위 있게 만드는 것”이라고 말했다. 국제학술지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호에 실린 이 연구는 만성 염증이 질병에 중요하게 관여한다는 이해를 바탕으로 삼고 있다. 우리 몸은 급성 염증에 익숙하다. 급성 염증은 발열이나 붓기, 통증 등과 연관돼 상처 치유와 감염 퇴치에 중요한 역할을 한다. 이런 염증은 보통 며칠밖에 지속되지 않는다. 반면 만성 염증은 시간이 지남에 따라 우리의 세포와 장기를 손상시킬 수 있고, 제2형 당뇨병이나 암과 같은 많은 질병과도 관계가 있다. 염증 수치는 보통 나이가 들면서 높아지는데 과학계에선 노화한 세포가 염증을 일으키는 분자를 방출하기 때문으로 추측하고 있다. 흡연과 비만, 오염 노출 그리고 스트레스와 같은 요인에 의해서도 심해질 수 있다. 우리 몸에 나타나는 피해는 생각보다 느려 실제 고혈압과 같은 증상이 나타나기 시작할 때까지 몇 년이 지나도 알지 못하는 경우가 있다. 연구진은 만성 염증을 측정하는 검사 방법을 개발하기 위해 1000명 이상의 참가자로부터 채취한 혈액 표본을 분석했다. 이를 통해 염증에 관여하는 것으로 알려진 면역계 단백질인 사이토카인 50종의 수치를 측정했다. 검사 결과, 질병에 관한 사이토카인의 특징이 밝혀졌다. 연구진은 염증의 수준에 따라 생물학적 나이인 염증 나이를 계산할 수 있었다. 예를 들어 실제 나이가 45세인 사람의 염증 나이가 65세로 나오면 해로운 염증의 영향 탓에 신체 나이가 20세 더 많다는 것이다. 연구진은 추가 실험을 통해 염증 나이가 실제 나이보다 더 좋은 건강 지표라는 사실을 확인할 수 있었다고 주장한다. 이탈리아에서 건강한 참가자 37명의 혈액 표본을 분석해 염증 나이를 계산했다. 이 중 절반은 50~79세 사이이고 나머지 절반은 100세 이상이었다. 그 결과, 100세 이상의 고령자는 평균적으로 실제 나이보다 염증 나이가 40세 더 낮은 것으로 나타났다. 반면 50~79세 사이 집단 중 대다수는 실제 나이보다 높은 염증 나이를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 그리고 일부 참가자는 실제 나이와 염증 나이의 편차가 더욱더 컸다. 실제로 참가자 중에서 건강한 105세 남성은 무려 25세의 염증 나이를 갖고 있는 것으로 나타났다. 연구진은 또 염증 나이를 잘 이용하면 가까운 미래에 누가 가장 쇠약해질지, 또 누가 가사 도우미가 필요할지 예측할 수 있다고 밝혔다. 또 누가 심장 질환에 걸릴 가능성이 높은지 등도 예상할 수 있다고 밝혔다.  새로운 검사 방법이 상용화 되는 데는 몇 년이 걸릴 수 있다. 하지만 연구진은 건강검진에서 콜레스테롤 검사를 하는 것처럼 염증 나이를 체크하는 것도 하나의 방법이 될 수 있다고 말한다.

‘침묵의 살인자’로 일컫는 당뇨병 발병을 미리 예측할 수 있는 기술의 첫 퍼즐을 과학자들이 풀어냈다. 실제 검사 키트 개발로 이어질 경우 최대 19년 후 자신이 당뇨병에 걸릴 것인지를 알아낼 수 있다고 과학자들은 말한다. 스웨덴 룬드대 등 국제연구진은 스웨덴과 핀란드의 서로 다른 두 지역에서 4~19년간 성인남녀 5318명을 추적한 연구 자료를 분석해 제2형 당뇨병의 징후를 나타내는 단백질을 알아냈다. 폴리스타틴이라는 이름의 이 단백질은 주로 간에서 분비되는 데 기존에는 신진대사 조절에 관여하는 것으로만 알려졌다. 당뇨병은 기전에 따라 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 나뉜다. 이중 췌장에서 인슐린이 전혀 분비되지 않아 발생한 당뇨병을 제1형 당뇨병, 인슐린 분비 기능은 일부 남아있지만 여러 가지 원인에 의해 상대적으로 인슐린 저항성이 증가해 발생하는 경우를 제2형 당뇨병이라 한다. 통상 2형 당뇨병환자가 95%로 대부분을 차지한다.이번 연구의 핵심은 혈액 속 폴리스타틴의 농도(혈중 폴리스타틴 농도)가 높아지면 제2형 당뇨병이 발병하기 쉽다는 것을 발견했다는 점이다. 특히 당뇨병이 생기기 전 피 속에 폴리스타틴 성분이 증가하는 현상은 실제 당뇨병이 생기기 19년 전부터인 것으로 확인됐다. 즉 혈액 검사로 혈중 폴리스타틴 농도를 측정하면 미래의 당뇨병 발병 위험을 미리 알 수 있다고 연구진은 덧붙였다. 연구진은 또 혈중 폴리스타틴 농도의 증가가 어떤 방법으로 당뇨병 발병 가능성을 높이는 지를 살폈다. 그 결과, 폴리스타틴이 지방 세포의 분해를 촉진해 간에 지방질 축적을 증가시키는 것으로 확인됐다. 간에 지방이 쌓이면 인슐린 저항성이 생겨 제2형 당뇨병이 발병할 위험이 커지는 것이다. 연구 교신저자인 룬드대 양 데마리니스 박사는 “이번 연구는 폴리스타틴이 제2형 당뇨병을 예측하는 중요한 바이오마커(생체표지자)가 될 잠재력을 갖고 있다는 것을 보여줌과 동시에 당뇨병 발병의 메커니즘을 이해하는 데 한 걸음 더 다가서게 해준다”고 말했다. 연구진은 향후 임상시험을 통해 혈중 폴리스타틴 농도를 이용한 인공지능(AI) 당뇨병 진단 도구를 개발할 예정이다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 11월 10일자에 실렸다.

경기도의회 농정해양위원회 김인영 위원장(더민주·이천2)은 16일 해양수산자원연구소를 대상으로 열린 행정사무감사에서 미세플라스틱, 외래종 물고기 처리 문제에 관해 지적했다. 미세플라스틱은 하수 처리시설에 걸러지지 않고 어패류에 그대로 축적되어 생태계에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 미세플라스틱에 오염된 어패류를 섭취할 경우 각종 질병을 유발하는 등 최근 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 김 위원장은 “국제학술지인 ‘네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)’에서 경기도 해변의 미세플라스틱 농도가 세계에서 2번째로 높은 곳이라고 발표할 정도로 심각한 상황”이지만 “도내 미세플라스틱 분석 담당자는 1명에 불과해 제대로 대응이 되지 않고 있다”고 지적했다. 이어서 큰입배스, 블루길 등 외래종 물고기로 인해 교란되고 있는 생태계 보호를 위한 대책 마련도 촉구했다. 이에 김 위원장은 “충청남도에서는 외래종 물고기로 맛살, 어묵, 어포 등 가공식품을 제조·판매하고 있고 한국수자원공사에서는 친환경 비료로 활용하는 등 다양한 방법으로 소비하고 있다”며 “이러한 사례를 참고해서 도의 실정에 맞는 가장 효율적인 방식을 통해 외래종 물고기를 처리하고 자원의 선순환까지 도모할 수 있도록 노력해주시기 바란다”고 말했다.

우리 은하인 은하수 중심에서 나오는 우주 방사선인 우주선(cosmic rays·宇宙線)을 차단하는 일종의 신비한 장벽이 발견돼 천문학자들이 의아해하고 있다.  영국 과학전문 뉴사이언티스트 등에 따르면, 중국과학원 연구진은 은하수 중심에 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)이 다른 은하들의 사례보다 낮은 밀도의 우주선을 갖고 있다는 점을 알아냈다. 이는 CMZ라는 영역 속 분자 구름이 우주선을 차단하고 있을 가능성을 시사하는 셈이다. 연구진은 이번 연구를 위해 미국항공우주국(NASA)의 페르미 광역 감마선 우주망원경의 관측 자료를 자세히 분석했다고 밝혔다.분석 결과, 우주선의 밀도는 은하수 중심 바로 밖의 영역에서는 매우 일정한 에너지를 지니고 있지만 은하수 중심에 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)에서는 에너지가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이는 무언가가 CMZ에서 우주선을 막고 있다는 점을 시사한다고 연구진은 덧붙였다. 이에 대해 연구 주저자인 황샤오위안 연구원은 “만일 장벽이 없다면 우주선의 바다는 CMZ에도 존재해야 한다”면서 “관측 자료로 볼 때 무언가 장벽이 있다는 방증”이라고 설명했다.대부분 우주선은 하전입자(전하를 띠고 있는 입자)다. 이때문에 강한 자기장이 존재하면 경로가 바뀔 수 있다. 황 연구원은 “외부보다 더 강한 자기장이 CMZ에 존재할 가능성이 크며 이는 우주선이 CMZ로 침투하는 것을 막을 수 있다”면서 “게다가 중심의 초거대 블랙홀인 궁수자리 A별의 활동으로 움직이는 자기장을 띈 바람도 있을 수 있는데, 이런 현상 역시 우주선이 CMZ로 들어가는 것을 막는 것을 돕는다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최신호에 실렸다.

한국외국어대학교(HUFS·총장 김인철)는 한국외대 ELLT(English Linguistics & Language Technology)학과(舊 영어학과) 이성하 교수와 안규동 박사가 공동저자로 참여한 논문이 과학계의 저명학술지 네이처(Nature)에 게재됐다고 12일 밝혔다. 독일 막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute)의 마티너 로비츠(Martine Robbeets) 교수가 이끄는 언어고고학 연구팀(Archaeolinguistic Research Group)은 대규모 학제 간 연구를 통해 유라시아 대륙에 분포한 언어의 확산을 다룬 논문 ‘Triangulation supports agricultural spread of Transeurasian languages’을 네이처에 게재했으며, 한국외대 이성하 교수와 안규동 박사가 이 연구 논문의 공동저자로 참여했다. 한국외대 관계자는 “아시아 동쪽에 있는 일본·한국으로부터 시베리아를 거쳐 서쪽의 터키에 이르기까지 유라시아대륙을 가로질러 광범위하게 분포한 일본어, 한국어, 퉁구스어, 몽골어, 튀르크어 등 이른바 트랜스유라시아 언어가 방대한 규모의 언어집단임에도 불구하고 그 언어의 기원과 확산을 밝혀줄 수 있는 인구의 이동, 농작물의 확산, 언어의 전파 과정 등이 불명확해 논쟁의 대상이 돼 왔다”면서 “로비츠 교수 연구팀은 역사언어학, 고대 유전생물학, 고고학 등 3개 차원을 입체적으로 조명하는 삼각검증법을 통해 언어의 확산이 농업의 확산에 따라 이뤄졌음을 입증했다”고 말했다. 한국, 독일, 일본, 중국, 미국, 러시아, 영국, 네덜란드, 프랑스, 체코 등 10개국 41명의 언어학자·고고학자·유전생물학자가 참여한 이번 대규모 학제 간 연구는 한국의 욕지도 고고학 발굴지에서 발견된 인체 유물의 DNA 분석을 통해 중기 신석기시대의 한국인 조상의 유전자가 조몽인과 95% 수준에서 일치하는 것도 확인하는 등 각 학문 분야에서도 진척을 이뤘다. 아울러 각 분야의 연구 결과를 입체적으로 종합 분석해 트랜스유라시아 언어의 확산이 목축이 아닌 농업의 확산에 따른 것임을 과학적으로 입증했다는 점에서 주목할 만한 성과라는 평가다.

많은 남성은 나이가 들면서 탈모를 경험한다. 이는 모발을 만드는 기관인 모낭에서 세포를 분화하는 줄기세포가 점차 사라지면서 일어나는 현상이지만, 이런 세포가 왜 노화에 의해 사라지는지 그 메커니즘은 이전까지 제대로 알려지지 않았다. 그런데 미국 노스웨스턴대 연구진이 살아있는 생물의 줄기세포가 노화와 함께 어떻게 되는지를 추적 관찰해 그 세포가 원래 있어야 하는 위치에서 이동하면서 환경에 적응하지 못해 사멸한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 줄기세포를 고정하는 접착제 같은 성분이 사라진 탓인데 연구진은 이 성분을 만드는 유전자도 확인했다. 즉 이 유전자를 원래대로 돌릴 수만 있다면 탈모 현상을 역전시킬 수도 있다는 것이다. 모발은 항상 자라고 빠지는 현상을 반복한다. 이는 모낭이 항상 모발을 만들면서 일어나는 현상이지만, 빠진 머리가 다시 나지 않는 이유는 모낭이 모발을 생성하는 기능을 잃고 있기 때문이다. 좀 더 자세히 설명하면 모발은 모낭 맨 아래 돌출부인 벌지(bulge) 영역에 있는 모낭 줄기세포가 분화한 모모세포에서 생성된다. 즉 이론적으로는 모낭 줄기세포를 유지해야 탈모를 되돌릴 수 있는 것이다. 지금까지의 연구로는 젊은 시절 많이 있던 모낭 줄기세포가 노화 뒤 감소하고 있었다는 사실이 확인됐다. 하지만 살아있는 동물의 노화 과정을 직접 추적한 사람은 이전까지 없어 노화로 인해 실제로 무슨 일이 일어나는지는 제대로 알지 못했다. 그래서 이 연구에서는 탈모인의 모델로 산 쥐를 이용해 줄기세포의 변화를 실시간으로 관찰하는 실험이 시행됐다.연구진은 쥐의 모낭 줄기세포에 녹색의 형광 단백질로 표시하고 이를 장파장 레이저로 며칠간 반복해서 관찰했다. 때에 따라서는 모낭 1개를 26일간 계속해서 관찰해 모낭 파괴의 전체 과정을 관찰하는 데 성공했다. 이를 통해 연구진이 관찰한 사실은 줄기세포가 모낭에서 탈출하고 있는 것이었다. 지금까지 연구에서는 많은 과학자가 탈모 원인은 모낭 줄기세포가 사멸하거나 노화로 세포 분열을 할 수 없게 된 경우에 일어난다고 생각했다. 연구 주저자인 루이 이 박사는 “이 연구에서도 세포 사멸은 확인됐기에 지금까지의 연구에서 제시한 이론을 부정하는 것은 아니다. 다만 우리 연구는 모낭 내 상황이 생각했던 것과 조금 다르다는 점을 보여준다”면서 “이는 모낭 줄기세포가 노화와 함께 모낭에서 진피로 탈출하는 것”이라고 설명했다. 이어 “이로 인해 모낭 줄기세포가 크게 줄어 그 점이 모발이 얇아지는 원인이 됐다는 것”이라고 덧붙였다. 모낭 줄기세포는 모낭이라는 미세 환경 속에서 기능하는 세포다. 그래서 진피로 이동한 줄기세포는 결국 달라진 환경에 적응하지 못하고 죽게 된다는 것이다. 그렇다면 왜 모낭 줄기세포는 모낭에서 탈출해 버리는 것일까? 연구진은 젊은 쥐와 늙은 쥐 사이의 유전자 발현 수준을 비교했다. 그 결과 늙은 쥐에서는 모낭 줄기세포의 접착에 관련한 유전자의 발현이 적어지고 있는 것으로 나타났다. 즉 모낭 줄기세포에는 올바른 위치에 세포를 고정하는 접착제 같은 성분이 있지만, 이는 노화와 함께 사라져 모낭 줄기세포가 본래 위치에서 어긋나 진피로 이동해 죽게 된다는 것이다. 이 사실을 확인하기 위해 연구진은 자신들이 확인한 세포 접착 유전자인 ‘FOXC1’과 ‘NFATC1’을 발현할 수 없도록 만든 쥐의 상태를 관찰했다. 그러자 그 쥐는 생후 4개월쯤 털이 빠지기 시작해 12~16개월 안에 모두 다 빠져버렸다. 이는 세포 접착에 관련한 두 유전자가 탈모의 원인일 가능성을 시사한다. 이에 따라 연구진은 해당 유전자들을 복구함으로써 모발이 다시 자랄 수도 있다고 보고 추가 연구를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 이번 연구는 모발이나 조직이 어떻게 노화하는지에 관한 새로운 통찰력을 제시한다. 만일 추가 연구가 잘 진행된다면 탈모를 치료할 수 있을지도 모른다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호(10월 4일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

많은 남성은 나이가 들면서 탈모를 경험한다. 이는 모발을 만드는 기관인 모낭에서 세포를 분화하는 줄기세포가 점차 사라지면서 일어나는 현상이지만, 이런 세포가 왜 노화에 의해 사라지는지 그 메커니즘은 이전까지 제대로 알려지지 않았다. 그런데 미국 노스웨스턴대 연구진이 살아있는 생물의 줄기세포가 노화와 함께 어떻게 되는지를 추적 관찰해 그 세포가 원래 있어야 하는 위치에서 이동하면서 환경에 적응하지 못해 사멸한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 줄기세포를 고정하는 접착제 같은 성분이 사라진 탓인데 연구진은 이 성분을 만드는 유전자도 확인했다. 즉 이 유전자를 원래대로 돌릴 수만 있다면 탈모 현상을 역전시킬 수도 있다는 것이다. 모발은 항상 자라고 빠지는 현상을 반복한다. 이는 모낭이 항상 모발을 만들면서 일어나는 현상이지만, 빠진 머리가 다시 나지 않는 이유는 모낭이 모발을 생성하는 기능을 잃고 있기 때문이다. 좀 더 자세히 설명하면 모발은 모낭 맨 아래 돌출부인 벌지(bulge) 영역에 있는 모낭 줄기세포가 분화한 모모세포에서 생성된다. 즉 이론적으로는 모낭 줄기세포를 유지해야 탈모를 되돌릴 수 있는 것이다. 지금까지의 연구로는 젊은 시절 많이 있던 모낭 줄기세포가 노화 뒤 감소하고 있었다는 사실이 확인됐다. 하지만 살아있는 동물의 노화 과정을 직접 추적한 사람은 이전까지 없어 노화로 인해 실제로 무슨 일이 일어나는지는 제대로 알지 못했다. 그래서 이 연구에서는 탈모인의 모델로 산 쥐를 이용해 줄기세포의 변화를 실시간으로 관찰하는 실험이 시행됐다.연구진은 쥐의 모낭 줄기세포에 녹색의 형광 단백질로 표시하고 이를 장파장 레이저로 며칠간 반복해서 관찰했다. 때에 따라서는 모낭 1개를 26일간 계속해서 관찰해 모낭 파괴의 전체 과정을 관찰하는 데 성공했다. 이를 통해 연구진이 관찰한 사실은 줄기세포가 모낭에서 탈출하고 있는 것이었다. 지금까지 연구에서는 많은 과학자가 탈모 원인은 모낭 줄기세포가 사멸하거나 노화로 세포 분열을 할 수 없게 된 경우에 일어난다고 생각했다. 연구 주저자인 루이 이 박사는 “이 연구에서도 세포 사멸은 확인됐기에 지금까지의 연구에서 제시한 이론을 부정하는 것은 아니다. 다만 우리 연구는 모낭 내 상황이 생각했던 것과 조금 다르다는 점을 보여준다”면서 “이는 모낭 줄기세포가 노화와 함께 모낭에서 진피로 탈출하는 것”이라고 설명했다. 이어 “이로 인해 모낭 줄기세포가 크게 줄어 그 점이 모발이 얇아지는 원인이 됐다는 것”이라고 덧붙였다. 모낭 줄기세포는 모낭이라는 미세 환경 속에서 기능하는 세포다. 그래서 진피로 이동한 줄기세포는 결국 달라진 환경에 적응하지 못하고 죽게 된다는 것이다. 그렇다면 왜 모낭 줄기세포는 모낭에서 탈출해 버리는 것일까? 연구진은 젊은 쥐와 늙은 쥐 사이의 유전자 발현 수준을 비교했다. 그 결과 늙은 쥐에서는 모낭 줄기세포의 접착에 관련한 유전자의 발현이 적어지고 있는 것으로 나타났다. 즉 모낭 줄기세포에는 올바른 위치에 세포를 고정하는 접착제 같은 성분이 있지만, 이는 노화와 함께 사라져 모낭 줄기세포가 본래 위치에서 어긋나 진피로 이동해 죽게 된다는 것이다. 이 사실을 확인하기 위해 연구진은 자신들이 확인한 세포 접착 유전자인 ‘FOXC1’과 ‘NFATC1’을 발현할 수 없도록 만든 쥐의 상태를 관찰했다. 그러자 그 쥐는 생후 4개월쯤 털이 빠지기 시작해 12~16개월 안에 모두 다 빠져버렸다. 이는 세포 접착에 관련한 두 유전자가 탈모의 원인일 가능성을 시사한다. 이에 따라 연구진은 해당 유전자들을 복구함으로써 모발이 다시 자랄 수도 있다고 보고 추가 연구를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 이번 연구는 모발이나 조직이 어떻게 노화하는지에 관한 새로운 통찰력을 제시한다. 만일 추가 연구가 잘 진행된다면 탈모를 치료할 수 있을지도 모른다. 자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호(10월 4일자)에 실렸다.