코로나19 백신 개발의 선두주자 격인 미국 바이오업체 모더나가 노년층을 대상으로 한 실험에서도 성과를 거두면서 관련주 역시 주목받고 있다. 미국 CNBC 방송은 26일(현지시간) 모더나가 개발 중인 백신이 노년층에서도 만족스러운 결과를 보였다면서 실험 내용을 공개했다고 보도했다. 모더나에 따르면 이번 실험에는 56세부터 70세 사이의 성인 10명과 71세 이상 성인 10명이 자원했다. 모더나는 백신 후보 물질을 28일 간격으로 100㎍(마이크로그램)씩 두차례 투여한 결과 자원자들에게서 모두 바이러스를 무력화하는 중화항체와 인간 면역계에서 중요한 역할을 하는 T세포가 형성됐다고 밝혔다. 백신 후보 물질을 맞은 자원자들에게선 코로나19에 감염됐다가 회복된 사람보다 많은 수준의 항체가 형성됐다는 게 모더나의 설명이다. 일부 실험 참가자들은 피로와 오한,두통 등의 증상을 호소했지만, 대부분 이틀 안에 증상이 사라졌다. 이번 실험 결과는 아직 의학저널에 게재되지 않았고, 모더나는 이날 중으로 실험 결과에 대한 설명회를 열 예정이다. 모더나는 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기·전염병연구소(NIAID)와 공동으로 백신을 개발 중이다. 지난달 3만명 규모의 3상 임상시험에 착수한 모더나는 미국 정부와 15억 달러(한화 약 1조7800억원) 규모의 백신 공급 계약도 맺은 상태다.모더나 연내 임상 3상 완료 가능성 모더나 백신은 연내 임상 3상이 완료될 가능성이 높기 때문에 한국 업체가 백신 위탁 생산을 맡을 것이란 전망이 끊이지 않았다. 모더나는 아직 한국 업체와는 위탁생산 계약을 맺지 않았다. 모더나 백신은 미생물 배양시설을 보유한 회사들이 위탁생산 계약을 맺을 수 있다. 한국에선 LG화학과 바이넥스가 후보군이다. 각각 연 3억병과 1000만병을 만들 수 있다. 다만 LG화학의 경우 원액을 위탁 생산하는 방식보다는 만들어진 원액을 병에 담는 완제 과정을 위탁 산하는 것을 선호하고 있다. 바이넥스는 백신위탁 생산 계약을 여러 업체와 논의 중이다. 그러나 당장 다음주께 모더나와 백신 계약을 맺은 가능성은 높지 않은 것으로 전해졌다. 에스티팜의 경우도 백신 위탁생산 시설을 갖고 있지 않다. 또 이 회사의 설비 대부분은 올리고뉴클레오타이드 생산으로 여유가 없는 상황이다. 아이진의 경우 위탁생산 회사가 아닌 신약 개발 회사다. mRNA백신도 개발 중이다. 임상시험은 내년 상반기로 계획하고 있지만 위탁생산 가능성은 높지 않다. 김유민 기자 planet@seoul.co.kr

미국, 영국, 독일, 중국 등의 제약업체들이 20일(현지시간) 코로나19 백신 후보 물질의 성공적인 임상시험 결과를 내놓았다. 유례없이 빠른 개발 속도에 일각에서는 가을 상용화까지 기대하는 분위기지만 안전성 검증에 소홀해서는 안 된다는 지적이 나온다. 이날 AP통신 등에 따르면 영국 제약사 아스트라제네카와 옥스퍼드대가 지난 4월 영국 성인(18∼55세) 1077명에게 백신을 2회 투약한 결과 모두 체내에서 중화항체와 T세포가 형성됐다. 중화항체는 바이러스의 세포 진입을 막고, T세포는 바이러스에 감염된 세포를 확인해 파괴하는 역할을 한다. 해당 결과는 의학전문지 랜싯에 게재됐으며 연구팀은 향후 영국, 미국, 브라질 등지에서 수만명을 대상으로 추가 임상시험을 진행할 계획이다. 또 이날 로이터통신은 미국 제약사 화이자와 독일 바이오엔테크가 독일에서 진행한 백신의 두 번째 초기 시험에서 지원자 60명 모두에게서 중화항체가 형성됐다고 보도했다. T세포도 생성됐다. 이들 역시 이달 말 최대 3만명을 대상으로 다음 임상시험을 시작한다. 중국 칸시노바이오와 중국군 연구진도 508명을 대상으로 백신 시험을 한 결과 대부분 피실험자에게서 항체 면역반응을 이끌어 냈다고 이날 랜싯에 발표했다. 5월 18일 백신 투여 결과 중화항체 생성에 성공했다고 가장 먼저 발표했던 미국 제약사 모더나는 지난 15일 의학저널 뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM)에 당시 임상시험 결과를 공개했다. 2회 투약 시 43명 전원에게서 중화항체가 형성됐다.코로나19 백신을 세계 최초로 개발하려는 선두권의 치열한 경쟁에 세계의 기대가 높아지고 있다. 화이자는 백신 후보 2종이 미 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 지정을 받았다며 올해 내에 1억회분을 제조하겠다는 입장이다. 옥스퍼드대도 연말까지 10억명분을 생산하는 게 목표다. 미 정부 고위 관계자는 최근 기자들과 가진 콘퍼런스콜에서 “여름이 끝날 때쯤 활발히 (백신을) 제조하고 있을 것”이라며 가을 상용화를 시사하기도 했다. 다만 현재 임상시험은 건강한 사람들을 대상으로 한 것으로 고령층이나 당뇨병 환자 등 코로나19 고위험군에 대한 효과성과 안전성은 아직 미지수다. 백신 후보 물질 중 상용화 비율이 6%에 불과한 데다 긴급한 상황이라는 점에서 제약사들은 1년 정도의 테스트 절차를 생략한 채 대량생산을 시도하고 있다. 세계보건기구(WHO)는 160개 이상의 코로나19 백신 후보가 개발되고 있으며 이 중 인체실험에 착수한 것만 20개가 넘는 것으로 보고 있다. 워싱턴 이경주 특파원 kdlrudwn@seoul.co.kr

영국계 제약사 아스트라제네카가 옥스포드대학과 공동 개발한 코로나19 백신 후보에 대한 초기 임상시험 결과 이중 면역 반응을 확인했다고 발표했다. 20일(현지시간) 블룸버그통신에 따르면 이날 의학저널 랜싯에 게재된 임상시험 결과에서 아스트라제네카의 코로나19 백신 후보 물질 ADZ1222는 참가자 전원으로부터 보호 중화항체와 면역T세포 증가를 모두 이끌어냈다. 중화항체는 바이러스가 세포에 들어오는 것을 막는 역할을 하고 T세포는 바이러스에 이미 감염된 세포를 파괴하는 역할을 한다. 이번에 발표된 임상시험 결과에서 T세포 반응은 백신 주입 14일차에 정점에 다다랐고 이후 2개월간 유지됐다고 알려졌다. 중화항체는 백신 주입 한 달 만에 참가자 95%에서 4배가 증가했다. 이번 임상시험에서는 참가자들이 모두 백신을 1회만 맞았다. 이언 존스 리딩대학 교수는 “대부분의 참가자들은 백신 1회 투여 후 항체가 형성됐고, 나머지 참가자들은 2회 투여한 뒤 모두 항체가 확인됐다”고 설명했다. 임상시험을 주도한 옥스퍼드대학 연구팀의 사라 길버트 박사는 향후 몇주 안에 더 규모를 키워 1인당 백신을 2회 투여하는 임상시험을 시작할 예정이다. 옥스퍼드대 소속 연구원은 아스트라제네카의 제조 역량이면 오는 9월까지 100만회분의 백신이 생산될 수 있다고 밝혔다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr

코로나19 백신 개발에 대한 기대를 부풀리는 긍정적인 소식들이 20일(현지시간) 잇따라 전해졌다. 미국 제약사 화이자와 독일 바이오기업 바이오엔테크는 실험용 코로나19 백신의 두 번째 초기 시험에서 면역 반응을 유도하는 데 성공했다고 밝혔다. 60명의 건강한 지원자를 대상으로 독일에서 진행한 이번 시험 결과 두 차례 백신을 복용한 접종군에서는 신종 코로나바이러스를 무력화할 수 있는 중화항체가 형성됐다. 앞서 미국에서 진행한 첫 번째 초기 시험 결과와 일치하는 것이라고 로이터 통신은 전했다. 특히 이번 독일 시험에서는 백신이 신종 코로나바이러스에 대항하는 고도의 T세포 반응을 만들어냈다. T세포란 일종의 백혈구로 바이러스와 같은 외부 침입자를 겨냥한 면역체계 공격에서 중요한 요소가 된다. 아울러 피실험자들은 일부가 독감과 비슷한 증상을 호소한 것 외에는 심각한 부작용을 경험하지 않았다고 회사 측은 밝혔다. 백신의 효험을 증명하기 위해 이달 말 최대 3만명의 피실험자를 대상으로 임상시험을 시작할 것으로 전망된다. 다른 나라 제약사들도 코로나19 백신에 관한 긍정적인 뉴스를 내놓았다. 영국 제약사 아스트라제네카와 옥스퍼드대는 이날 의학전문지 랜싯(Lancet)에 게재한 1단계 임상시험 결과에서 백신 접종자 전원의 체내에서 중화항체와 T세포가 모두 형성됐다고 발표했다. 중국 칸시노 생물 주식회사와 중국군 연구진이 공동 개발한 백신도 대부분의 피실험자에게서 안전하게 항체 면역반응을 도출했다고 밝혔다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 전세계적으로 150개 이상의 코로나19 백신 후보가 개발되는 중이며, 이 중 23개가 사람을 대상으로 한 시험에 들어갔다.한편 영국 정부는 어떤 백신이 성공적으로 개발될지 예측하기 어려운 만큼 가능한 한 여러 백신 물량을 미리 확보한다는 계획 아래 화이자와 바이오엔테크가 함께 개발 중인 코로나19 백신 3000만개를 공급받는 계약을 체결했고, 프랑스에 본부를 둔 백신 개발 바이오업체인 발네바(Valneva)로부터 백신 6000만개를 기본으로 공급받고 이 백신이 효과적이고 안전하다는 점이 입증되면 4000만개를 공급받기로 했다고 밝혔다. 스코틀랜드에 공장을 갖고 있는 발네바는 불활화(inactivated) 바이러스 백신을 개발 중이다. 연내 임상 시험에 들어갈 것으로 전망되는데, 영국 정부가 비용의 일부를 부담할 것으로 예상된다. 이제 영국이 확보한 백신 물량은 2억 3000만개에 이른다고 로이터 통신은 전했다. 다만 당장 올해 백신을 이용할 가능성은 크지 않다는 것이 영국 정부의 판단이다. 보리스 존슨 영국 총리는 이날 켄트 지역의 학교를 방문한 자리에서 기자들과 만나 “분명히 희망적이지만 올해, 또는 내년에 백신을 100% 갖게 될 것이라고 말하는 것은 과장된 표현일 것”이라며 “우리는 아직 그만큼 가지 못했다”고 말했다. 이어 “이것이 우리가 사회적 거리두기를 유지하고, 손을 씻고, 대중교통이나 상점 등 밀폐된 공간에서 마스크를 쓰는 등 현재의 접근법을 유지해야 하는 이유”라고 강조했다. 또 러시아의 갑부 기업인들과 고위 정치인들이 이미 지난 4월 자국에서 개발 중인 코로나19 백신을 접종받은 것으로 확인됐다고 블룸버그 통신이 보도했다. 보도에 따르면 러시아 주요 대기업 경영인들과 고위 정부 관리 수십명이 모스크바에 있는 러시아 보건부 산하 ‘가말레야 국립 전염병·미생물학 센터’가 개발한 백신을 지난 4월부터 맞기 시작한 것으로 확인됐다. 가말레야 센터가 개발한 백신에 대한 공식 1차 임상시험은 지난 6월부터 시작돼 이달 중순 마무리됐다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 폐뿐만 아니라 신장, 간, 심장, 뇌와 신경계, 피부, 위장까지 손상 시킨다는 연구 결과가 나왔다. 11일(현지시간) CNN에 따르면 미 뉴욕시 소재 컬림비아대 어빙 메디컬센터 연구팀은 자체 연구 결과와 전 세계 의료팀 연구 보고서를 수집한 결과 이 같이 밝혔다. 코로나19가 인체의 거의 모든 주요 체계에 영향을 주는 것으로 나타났다고 발표했다. 이 논문은 네이처 메디슨 최신호에 실렸다. 코로나19는 직접적으로 장기를 손상시키고 혈전을 만들며 심장 박동 이상을 초래했다. 또 신장의 혈액과 단백질을 떨어뜨리고 피부 발진을 일으켰다. 기침과 발열 등 전형적인 호흡기 질환 외에 두통, 현기증, 근육통, 복통 등의 증상도 보였다. 연구진은 “의사들은 코로나19를 다발성 질환으로 생각할 필요가 있다”며 “혈전에 대한 이야기가 많지만 코로나19는 호흡기 질환뿐만 아니라 신장, 심장, 뇌 손상을 일으킨다는 점을 고려해 치료해야 한다”고 강조했다. 또 연구진은 “혈관과 신장, 췌장, 장 내 호흡기에 있는 세포들은 모두 ACE2 수용체들로 덮여 있다”면서 “이 연구 결과는 최소한 부분적으로는 직접적인 바이러스 조직 손상으로 인해 여러 기관에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”고 설명했다. 코로나19는 면역 체계도 활성화한다. 반응 중 일부는 ‘시토킨’으로 불리는 염증성 단백질 생산을 포함하는데, 이것은 세포와 장기에 손상을 줄 수 있다. 또 췌장 손상은 당뇨병을 악화시킬 수 있다. 당뇨병 환자는 코로나19 환자 중 사망 위험이 가장 높은 것으로 보고되고 있다. 코로나19는 직접적인 뇌 손상을 유발할 수 있지만 일부는 치료 과정에서의 신경학적 효과로 분석됐다. 또 면역체계와 관련해선 바이러스 감염을 막아주는 ‘T세포’를 줄이는 것으로 나타났다. 연구진은 “세포 면역 장애의 상징인 림프구 감소증은 코로나19 환자의 67~90%에서 보고됐다”고 전했다. 위장과 관련된 증상은 장기간 앓을 경우 영향이 있을 수 있지만 사망률 증가와는 관련이 없다고 연구진은 설명했다. 김채현 기자 chkim@seoul.co.kr

조은경(53) 충남대 의대 교수가 결핵의 원인 규명과 신개념 치료제를 개발한 공로를 인정받아 올해 ‘한국 로레알-유네스코 여성과학자상’ 학술진흥상 수상자로 선정됐다. 로레알코리아는 유네스코한국위원회 후원, 여성생명과학기술포럼 주관으로 ‘제19회 한국 로레알-유네스코 여성과학자상’ 수상자를 24일 발표했다. 학술진흥상 수상자로 선정된 조 교수와 함께 성장 잠재력이 우수한 신진 여성과학자에게 주어지는 펠로십 수상자로는 최소영(29) 카이스트 생명화학공학과 연구교수, 임선민(36) 연세대 의대 조교수, 김지혜(36) 서울아산병원 의생명연구소 박사후연구원, 강정아(32) 한국생명공학연구원 선임연구원 4명이 선정됐다.학술진흥상을 수상한 조은경 교수는 지금까지 23년 동안 감염과 선천면역이라는 기초의과학 분야에서 활발한 연구활동과 교육에 전념하면서 결핵과 패혈증 등 발병원리와 새로운 치료법을 제시해 주목받아왔다. 최소영 카이스트 생명화학공학과 연구교수는 생분해성 바이오플라스틱을 생물학적 방법으로 생산해 플라스틱으로 인한 환경오염 문제 해결에 기여한 점이 인정받았으며, 임선민 연세대 의대 내과학교실 종양내과 조교수는 ROS1 유전자 변이를 가진 폐암 환자들을 대상으로 신약 효과와 안전성을 평가한 임상2상시험을 진행해 신약효과를 입증한 공로를 인정받아 수상자로 선정됐다. 김지혜 서울아산병원 의생명연구소 박사후연구원은 급성 바이러스 질환에 감염됐을 때 활성화되는 방관자 기억 T세포 역할과 숙주의 손상 메커니즘을 연구해 성과를 냈으며 강정아 한국생명공학연구원 감염병연구센터 선임연구원은 B형 간염 치료를 위한 새로운 약물을 제시했으며 다양한 세포내 단백질의 기능을 밝혀 면역반응 조절에 대해 규명하고 실제 환자에게 적용해 치료법발전에 기여한 공로를 인정받았다. 학술진흥상 수상자에게는 상장과 상패, 연구지원비 2000만원이 주어지고 펠로십 수상자에게는 상장, 상패, 500만원의 연구지원비가 주어진다. 한국 로레알-유네스코 여성과학자상은 2002년부터 우수 여성과학자를 선정해 지금까지 79명의 수상자를 배출했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

과학기술과 의학이 발달하면서 많은 질병을 정복하고 있지만 암이나 알츠하이머 치매는 여전히 넘지 못한 산이 되고 있다. 이런 가운데 국내 과학자들이 인체 면역기능을 활성화시켜 암을 예방하고 치료할 수 있는 기술을 개발해 암 정복에 한 걸음 더 다가서게 됐다는 평가를 받으며 주목받고 있다. 카이스트 생명과학과 연구진은 면역치료를 최적화함으로써 효과적인 암 예방과 치료를 가능케 한 새로운 개념의 항암 나노백신을 개발했다고 16일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미’에 실렸다. 과학의 발달로 암이 예전처럼 불치병은 아니지만 여전히 완전정복의 단계에는 이르지 못했다. 암이 발생했을 때 외과수술과 화학적 항암치료와 방사선 치료가 가장 많이 활용되고 있다. 그렇지만 최근에는 환자 맞춤형 암치료 기술이나 인체 면역기능을 활성화시키는 면역치료법도 등장해 일부 암에서는 활용되고 있다. 　특히 인체 면역기능을 활성화시키는 항암 백신은 암을 일으키는 항원에 대해서만 면역반응을 일으켜 치료하고 예방할 수 있다는 장점에도 불구하고 면역회피 기능이 유도돼 백신에 대한 저항성이 발생할 가능성이 높다는 한계점도 분명히 있다. 최근 면역 항암치료제로 주목받고 있는 면역관용 억제제 같은 경우도 면역억제를 막아 항암효과를 유도할 수 있지만 면역반응이 존재하지 않는 암에 대해서는 효과가 거의 없는 것으로 알려져있다. 연구팀은 이런 문제점을 극복하기 위해 항암백신과 면역관용억제제를 동시에 사용해 치료효과를 극대화할 수 있는 방법을 찾았다. 연구팀은 항암백신 효과를 높이기 위해 면역 반응을 유도하는 종양펩타이드 항원과 면역보조제를 동시에 전달할 수 있는 나노입자기반 항암백신을 개발했다. 이를 통해 선천적 면역기능과는 다른 면역T세포를 기반으로 하는 특이적 면역 반응을 유도하는데 성공했다. 연구팀은 실제로 종양을 유발시킨 동물을 이용해 암 치료 및 예방 실험에도 성공했다.이와 함께 면역관용억제제와 이번에 개발한 항암나노백신의 투여 순서에 따라 치료 효능이 달라진다는 사실도 밝혀냈다. 나노백신과 면역관용억제제의 사용 시기를 조절해 투여할 경우 종양이 커지는 것은 물론 재발까지 억제할 수 있다는 설명이다. 전상용 카이스트 교수는 “이번 연구는 기존 항암백신과 면역관용억제제에서 나타나는 한계를 극복할 수 있는 새로운 약물과 치료법을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “다양한 항암 면역치료법에 적용해 치료효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

고령화 사회로 빠르게 진입하면서 각종 만성질환과 퇴행성질환이 늘어나고 있다. 특히 관절염은 45세 이상 성인에게서 나타나는 가장 흔한 만성질환으로 알려져 있다. 최근에는 20~30대 젊은 층에서도 관절염으로 고생하는 이들이 나오고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 치료가 쉽지 않은 관절염을 회복시킬 수 있는 유전자를 발견해 주목받고 있다. 가톨릭대 의과대, 서울대, 한국생명공학연구원 공동연구팀은 관절염 회복을 돕는 유전자 3개를 발견했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션’에 실렸다. 뼈와 뼈가 만나는 관절부위에 여러 원인으로 손상되거나 염증이 발생하는 관절염은 상태가 악화됐다가 호전되기를 반복하고 치료가 쉽지 않다. 과학계에서는 관절염을 포함해 염증 악화의 원인인 자가면역반응을 억제하는 약물에 대한 연구가 활발하다. 그렇지만 염증 치료제는 정상적인 면역체계에도 손상을 입히는 경우가 발생해 바이러스 감염에 쉽게 노출되는 부작용도 있었다. 연구팀은 류머티스 관절염을 앓은 뒤 자연치유된 생쥐의 관절조직을 채취해 3만개 이상의 유전체를 RNA서열분석해 관절염 증상에 영향을 미치는 85개의 후보 유전자를 선별해 냈다. 이들 후보 유전자를 대상으로 면역학적 실험을 실시한 결과 그동안 관절염과 연관성이 알려지지 않았던 인테그린(Itgb1), 알피에스-3(RPS3), 이와츠(Ywhaz)라는 핵심유전자 3개를 최종 찾아냈다. 이들 3개 유전자는 관절조직과 염증억제에 관여하는 조절T세포라는 면역세포에서 나타나 항염물질을 만들어 내면서 관절염 회복에 관여한다는 것을 연구팀은 확인했다. 이들 3종의 유전자는 병든 면역세포에 작용해 염증성 사이토카인 생성을 억제하고 질병을 자연적으로 회복시키는 것으로 분석됐다. 특히 이와츠 유전자는 류머티스 관절염을 앓는 생쥐 관절에 주사하면 증상과 통증이 눈에 띄게 줄어드는 것으로 확인됐다. 연구팀은 65명의 류머티스 관절염 환자의 소변을 분석한 결과 치료제에 쉽게 반응하는 환자들은 항류머티스 약물을 투여하면 이와츠 농도가 늘어났지만 약물 투여에도 이와츠 농도가 늘어나지 않고 오히려 감소하는 것이 관찰됐다. 이에 연구팀은 이와츠 유전자로 부작용이 적은 치료제를 만들거나 간단한 피검사나 소변검사로 관절염 치료를 미리 예측할 수 있는 바이오마커로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 김완욱 가톨릭대 의대 교수는 “이번 연구는 관절염이 인체 내에서 어떻게 자연치유될 수 있는지를 보여주는 첫 사례라는 의미가 크다”라며 “관절을 보호하고 회복시키는 핵심적인 자연치유물질을 발굴했을 뿐만 아니라 이번에 발굴된 유전자 중 하나는 간단한 혈액검사나 소변검사를 통해 관절염 회복을 사전에 예측할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19가 일으키는 폐렴의 병태생리는 여타 바이러스성 폐렴과 크게 다르지 않다. 하지만 인류에게 처음 나타난 바이러스이고 단기간에 전 세계로 확산해 다양한 양상을 보여 의학적 판단에 아직 혼선을 초래하고 있다. 코로나19 폐렴의 원인 병원체는 SARS-CoV-2며 원조 격인 SARS-CoV-1은 사스(SARS: 중증급성호흡기증후군)를 일으켰다. 사스는 10%의 치명률로 전 세계적으로 8000여명의 환자가 발생했으나 코로나19는 5% 전후의 치명률로 200만명 이상의 환자가 발생하고 있어 큰 위협이 되고 있다. 바이러스가 우리 몸에 들어올 때는 선호하는 부위가 있다. 호흡기 바이러스는 코, 인두, 폐를 침범하고, 간염 바이러스는 간, 뇌염 바이러스는 뇌를 주로 침범한다. 코로나19는 호흡기 바이러스인데 코, 인두, 폐뿐만 아니라 심장, 신장, 위장관에 침범해 매우 광범위한 장기에 병을 일으키며 후각신경의 감퇴로 냄새를 못 맡는 현상도 나타난다. 코로나19는 ACE2라는 세포 표면의 수용체와 결합해 세포 속으로 들어가서 증식하는데, ACE2 수용체는 우리 몸의 다양한 장기에 분포하며 심지어 혈관내피세포에도 수용체가 존재한다. 코로나19는 RNA 유전체와 껍질로 구성돼 있으며 생물과 무생물의 중간 형태이다. 스스로 살아갈 수 없어서 무생물 같지만, 다른 생명체를 이용해 번식하며 살아가기에 생물의 특성도 지닌다. 세포 속으로 들어간 바이러스는 우리 몸에 있는 유전자 물질을 이용해 자신의 RNA 사슬을 복제함으로써 기하급수적으로 늘어나 마침내 그 세포를 뚫고 나와 또 다른 세포를 공격한다. 바이러스가 들어오면 우리 몸은 항원제시세포, 대식세포, T세포, NK세포 등이 나서서 바이러스의 공격을 직접 막아 내는 한편 형질세포에서는 중화항체를 생산해 바이러스를 물리치는 역할을 한다. 이를 각각 세포성면역과 체액성면역이라고 한다. 세포성면역이 진행하는 과정에서 다양한 종류의 사이토카인(cytokine)이라는 물질이 방어를 위해 세포로부터 분비돼 염증반응과 항염증반응에 참여하게 된다. 우리 몸의 면역세포가 직접 또는 항체를 만들어 바이러스를 물리치면 폐렴은 끝이 난다. 그렇지 않은 경우 바이러스는 분열을 거듭해 마침내 폐를 파괴시키고, 혈관을 뚫은 후 혈류를 타고 전신으로 퍼진다. 전신에 바이러스가 퍼지지 않더라도 사이토카인의 영향만으로 주요 장기에 염증이 발생해 심부전, 신부전 등으로 진행될 수 있다. 급성호흡곤란증후군에 빠진 폐는 폐포 손상이 지속돼 산소와 이산화탄소의 교환이 불가능해 저산소증과 고이산화탄소증이 초래된다. 폐조직은 염증에 의한 분비물, 출혈, 혈관 내 응고물질의 축적 등으로 괴사 상태에 빠지게 된다. 코로나19로 인한 급성호흡곤란증후군은 인공호흡기와 체외산소공급으로 치료한다. 코로나19를 직접 물리치는 치료약제와 예방하는 백신의 개발에는 최소 1년이 걸릴 것으로 전망된다.

“인체 보호하는 T세포 기능 마비시켜” 코로나19가 인체 내 면역세포를 파괴할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 12일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 상하이와 미국 뉴욕의 과학자들로 이뤄진 공동 연구팀은 이런 연구 결과를 담은 논문을 의학 전문지 ‘세포분자 면역학’에 발표했다. 논문에 따르면 코로나19 바이러스와 실험실에서 배양된 T세포를 결합하는 실험을 한 결과 코로나19 바이러스가 T세포에 침투해 인체를 보호하는 T세포의 기능을 마비시키는 것으로 나타났다. T세포는 인체에 침투한 병원균과 바이러스를 제거하는 역할을 하는 면역 세포의 일종이다. 2003년 대유행한 사스(중증급성호흡기증후군)의 경우 T세포에 침투하는 능력은 없었다. 이런 연구 결과는 코로나19가 에이즈 바이러스(HIV)처럼 인체의 면역체계를 공격한다는 일선 의료진의 관찰 결과와 일치한다. 코로나19 환자들을 치료하는 베이징의 한 의사는 “코로나19가 때로는 직접 인체의 면역체계를 공격할 수 있다는 우려가 의료진 사이에서 점점 커지고 있다. 더 많은 사람이 코로나19를 HIV 등과 비교하고 있다”고 말했다.지난 2월에는 중국 인민해방군 면역학연구소 연구팀이 코로나19 환자 중 일부 고령자나 중환자의 T세포가 현저하게 줄어든다는 임상 보고서를 내기도 했다. T세포가 줄어들수록 사망 위험은 더 커진다. 이후 다른 연구 결과에 따르면 코로나19 사망자를 부검한 20여건의 사례에서 면역 체계가 철저하게 파괴된 것을 발견했다. 이들의 내부 장기 손상은 사스나 에이즈와 유사했다고 의사들은 전했다. 일부 코로나19 중환자는 면역 작용이 과다하게 이뤄져 정상세포까지 공격하는 ‘사이토킨 폭풍’ 증상이 발견되기도 했다. SCMP는 “다만 이번 연구는 왜 상당수 코로나19 감염자가 수 주일 동안 아무런 증상도 보이지 않는지 등에 관해서는 설명하지 못 한다. 코로나19와 T세포의 연관성에 대한 추가 연구는 그 치료법 개발에 도움이 될 수 있을 것”이라고 전했다. 최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

간경변과 간암을 유발시키며 국내에서 흔한 만성 간염질환으로 꼽히는 C형 간염을 예방할 수 있는 방법이 개발됐다. 카이스트 의과학대학원, 세브란스병원 소화기내과, 부산대 소화기내과, 진원생명과학 공동연구팀은 C형간염 바이러스에 대한 면역T세포를 활성화시켜 대응할 수 있는 DNA 백신을 개발해 효과를 봤다는 임상연구결과를 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 의생명과학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 헤파톨로지’에 실렸다. C형 간염은 B형 간염에 이어 국내 만성 바이러스성간염의 두 번째 흔한 원인으로 전 세계적으로도 약 7000만명이 C형 간염바이러스에 감염돼 있는 것으로 알려져 있다. C형 간염 바이러스에 감염될 경우 60~80%가 만성 간염으로 진행되고 그 중 최대 24%가 간경변증으로 진행되고 이 중 1~4%는 간암으로까지 진행된다. 치료를 위한 항바이러스제가 개발돼 있기는 하지만 예방백신은 아직 없는 상황이다. 연구팀은 IFNL3라는 사이토카인 면역증강물질 유전자가 포함된 DNA 백신을 기존 치료법들이 모두 실패한 만성 C형 간염 환자에게 접종한 결과 면역반응을 억제하는 조절T세포는 감소되고 면역반응을 활성화시키는 세포독성T세포 기능은 강화된다는 것을 확인했다.이번 임상연구는 2013년 10월 식품의약품안전처의 승인을 받아 기존치료법에 실패한 만성 C형간염 환자 18명을 대상으로 세브란스병원과 부산대병원에서 실시했고 2014년 9월 추가임상승인을 받아 이들 중 14명을 대상으로 시험해 2016년에 두 번째 1상 임상시험을 마쳤다. 연구팀은 2018년 2월 이번 개발한 백신의 안전성, 내약성, 면역원성을 평가하는 임상승인을 받아 세번째 1상 임상시험을 실시 중에 있다. 연구팀은 이번 연구로 항바이러스제를 이용해 치료받은 완치자의 간염바이러스 재감염을 예방하고 고위험군의 간염바이러스 감염을 예방할 수 있을 것으로 보고 있다. 연구를 주도한 신의철 카이스트 교수는 “이번 연구로 지난 30여 년 동안 실패했던 C형간염 예방백신 개발의 새로운 가능성을 발견했으며 임상시험이 성공적으로 이뤄질 경우 가까운 미래에 C형간염을 정복할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

전 세계에 3700만 명에 달하는 인간면역결핍바이러스(HIV)에 감염된 환자 중 완전히 치유된 사람은 역사상 단 두 명뿐이다. 그 중 한 명인 영국의 40대 남성은 완치판정을 받은 지 1년이 지난 최근, 미국 뉴욕타임즈를 통해 자신의 신원을 공개했다. 주인공은 베네수엘라 출신의 영국인인 애덤 카스키예호(40)로, 그는 17년 전인 2003년 에이즈를 유발하는 HIV에 감염됐다는 사실을 알았다. 당시 23세였던 그는 HIV 진단을 받는 순간 “매우 무섭고 고통스러웠다”면서 자신도 다른 환자들과 마찬가지로 머지않아 사망할 것이라고 생각했다. 이후 포기하지 않고 항바이러스제로 약 10년간 관리한 그는 더 이상 HIV 바이러스가 검출되지 않는 상태에 이르렀지만 희망도 잠시, 32세가 된 2012년 그는 림프계의 암인 호지킨 림프종 말기 판정을 받았다. HIV도 모자라 암과도 싸워야 하는 처지가 된 것. 게다가 말기인 탓에 상황이 좋지 않았고, 결국 위험을 무릅쓰고 조혈모세포 이식(골수이식) 수술을 받아야 했다. 일반적으로 암 또는 HIV 환자의 치료 목적으로 골수이식이 진행되지만, 이는 HIV를 앓는 대부분의 환자들에게 안정적이지 않은 수술이다. 주변의 건강한 세포 기능까지 떨어뜨려 면역능력을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또 바이러스나 암세포의 항원을 인식해 공격하는 T세포 생산능력도 떨어뜨릴 수 있는데, HIV로 면역력이 극히 떨어지는 환자에게 적용하기가 어렵다. 몇 년 동안 극심한 부작용에 시달릴 위험도 크기 때문에, 전문가들은 골수이식을 ‘최후의 수단’으로 여기는 경우가 많다. ‘최후의 수단’ 밖에 남지 않은 카스키예호는 4년을 기다린 끝에 골수이식 수술을 받았고, 이후 그에게는 기적과도 같은 일이 일어났다. 그가 받은 골수의 조혈모세포에는 CCR5라고 불리는 단백질의 돌연변이가 존재했다. 그리고 이 돌연변이 단백질 덕분에 HIV 바이러스는 더 이상 세포에 침투해 증식하지 못하게 됐다. 골수이식 수술 후 체내 HIV 수가 급격히 줄어들었고, 그로부터 2년 뒤에는 더 이상 항바이러스제 투여도 필요하지 않았다. 골수이식 수술을 받은 지 약 4년이 흐른 지난해 3월, 그는 의료진으로부터 공식적으로 HIV 완치 판정을 받았다. 세계 최초의 HIV 완치환자인 독일의 티모시 브라운 역시 13년 전 카스티예호와 유사한 과정을 통해 완치 판정을 받은 것으로 알려져 있다. 카스키예호의 사례는 당시 세계적인 학술지인 네이처에 실렸지만, 신원은 공개되지 않은 채 그저 ‘런던 환자’라는 별칭으로만 소개됐다. 그는 “텔레비전에 내 이야기가 나오는 것을 봤지만, 그저 이상한 기분이 들기만 했다”며 신원 공개를 꺼린 이유를 밝혔다. 이어 “나의 개인정보와 사례를 공개하기까지 많은 시간과 고민이 필요했다. 이후 나는 사람들이 ‘당신은 선택받았다’고 여기지 않길 바랐다”면서 “암이나 HIV 또는 이식 수술을 받아야 하는 많은 환자들에게 희망의 홍보대사가 되고 싶다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

전 세계에 3700만 명에 달하는 인간면역결핍바이러스(HIV)에 감염된 환자 중 완전히 치유된 사람은 역사상 단 두 명뿐이다. 그 중 한 명인 영국의 40대 남성은 완치판정을 받은 지 1년이 지난 최근, 미국 뉴욕타임즈를 통해 자신의 신원을 공개했다. 주인공은 베네수엘라 출신의 영국인인 애덤 카스키예호(40)로, 그는 17년 전인 2003년 에이즈를 유발하는 HIV에 감염됐다는 사실을 알았다. 당시 23세였던 그는 HIV 진단을 받는 순간 “매우 무섭고 고통스러웠다”면서 자신도 다른 환자들과 마찬가지로 머지않아 사망할 것이라고 생각했다. 이후 포기하지 않고 항바이러스제로 약 10년간 관리한 그는 더 이상 HIV 바이러스가 검출되지 않는 상태에 이르렀지만 희망도 잠시, 32세가 된 2012년 그는 림프계의 암인 호지킨 림프종 말기 판정을 받았다. HIV도 모자라 암과도 싸워야 하는 처지가 된 것. 게다가 말기인 탓에 상황이 좋지 않았고, 결국 위험을 무릅쓰고 조혈모세포 이식(골수이식) 수술을 받아야 했다. 일반적으로 암 또는 HIV 환자의 치료 목적으로 골수이식이 진행되지만, 이는 HIV를 앓는 대부분의 환자들에게 안정적이지 않은 수술이다. 주변의 건강한 세포 기능까지 떨어뜨려 면역능력을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또 바이러스나 암세포의 항원을 인식해 공격하는 T세포 생산능력도 떨어뜨릴 수 있는데, HIV로 면역력이 극히 떨어지는 환자에게 적용하기가 어렵다. 몇 년 동안 극심한 부작용에 시달릴 위험도 크기 때문에, 전문가들은 골수이식을 ‘최후의 수단’으로 여기는 경우가 많다. ‘최후의 수단’ 밖에 남지 않은 카스키예호는 4년을 기다린 끝에 골수이식 수술을 받았고, 이후 그에게는 기적과도 같은 일이 일어났다. 그가 받은 골수의 조혈모세포에는 CCR5라고 불리는 단백질의 돌연변이가 존재했다. 그리고 이 돌연변이 단백질 덕분에 HIV 바이러스는 더 이상 세포에 침투해 증식하지 못하게 됐다. 골수이식 수술 후 체내 HIV 수가 급격히 줄어들었고, 그로부터 2년 뒤에는 더 이상 항바이러스제 투여도 필요하지 않았다. 골수이식 수술을 받은 지 약 4년이 흐른 지난해 3월, 그는 의료진으로부터 공식적으로 HIV 완치 판정을 받았다. 세계 최초의 HIV 완치환자인 독일의 티모시 브라운 역시 13년 전 카스티예호와 유사한 과정을 통해 완치 판정을 받은 것으로 알려져 있다. 카스키예호의 사례는 당시 세계적인 학술지인 네이처에 실렸지만, 신원은 공개되지 않은 채 그저 ‘런던 환자’라는 별칭으로만 소개됐다. 그는 “텔레비전에 내 이야기가 나오는 것을 봤지만, 그저 이상한 기분이 들기만 했다”며 신원 공개를 꺼린 이유를 밝혔다. 이어 “나의 개인정보와 사례를 공개하기까지 많은 시간과 고민이 필요했다. 이후 나는 사람들이 ‘당신은 선택받았다’고 여기지 않길 바랐다”면서 “암이나 HIV 또는 이식 수술을 받아야 하는 많은 환자들에게 희망의 홍보대사가 되고 싶다”고 덧붙였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

'고지방 저탄수화물’ 식단인 케토 다이어트(keto diet)가 단기적으로는 건강 개선 효과를 가져다주지만, 장기적으로는 도리어 부작용을 유발한다는 내용의 연구결과가 공개됐다. 케토제닉 다이어트로도 불리는 이 식단법은 단기간에 혈당을 낮출 수 있어 당뇨나 지방간, 비만을 치료하는데 효과적이라고 알려져 왔다. 극단적으로는 식단의 99%를 지방, 단 1%만을 탄수화물 및 단백질로 구성하며, 할리우드 유명배우인 기네스 펠트로나 모델 킴 카다시안 등의 다이어트 비법으로도 유명하다. 미국 예일대학 연구진은 케토 다이어트의 효과를 확인하기 위해 실험쥐를 이용한 실험을 진행했다. 그 결과 케토 다이어트가 당뇨와 염증 위험을 낮추는 면역세포인 감마-델타 T세포의 활동에 따라 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 모두 가져다준다는 사실을 확인했다. 일반적으로 우리 신체는 탄수화물에서 나오는 혈당을 신체의 주요 에너지원으로 사용하는데, 혈당이 부족할 경우 저장된 지방을 분자로 분해해 에너지를 사용한다. 이 과정에서 케톤이라는 화학물질이 생성되고, 동시에 감마-델타 T세포의 활동도 몸 전체로 확장된다. 이러한 현상은 당뇨와 염증을 감소시키고 신체의 신진대사를 향상시키는데, 실제로 실험 쥐들은 케토 다이어트를 시작한 후 일주일 동안 혈당 수치와 염증이 감소한 것이 확인됐다. 그러나 케토 다이어트를 시작한 지 일주일이 지난 후부터는 부작용이 시작됐다. 연구진은 쥐 실험을 통해 케토 다이어트가 일주일 넘게 진행되는 동안 체내 지방의 저장과 분해가 동시에 일어나며, 일주일이 지난 후에는 태워서 없앨 수 있는 것보다 더 많은 지방을 섭취하게 돼 도리어 당뇨병과 비만 위험을 높일 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구진은 “고지방-저탄수 식단이 지속될 경우, 당뇨와 염증으로부터 몸을 보호해주는 감마-델타 T세포의 신체 보호기능이 떨어지는 것을 확인했다”면서 “전문가들은 케토 식이요법을 처방하기 이전에 대사 및 면역학적 이점 또는 과체중 및 당뇨병 환자에 대한 잠재적 피해를 이해하기 위해 통제된 조건에서 대규모 임상시험을 진행하는 것이 필요하다”고 지적했다. 이어 “우리 건강에 유익한 식단의 ‘이상적인 유지기간’의 측면에서, 케토 다이어트가 단지 짧은 기간 동안에만 효과가 있다는 사실은 도리어 좋은 소식일 수 있다”면서 “어느 누가 이 다이어트를 장기간 유지하고 싶어 하겠는가”라고 반문했다. 자세한 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 최신호(20일자)에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

비싸고 후기 좋은 화장품, 내게도 과연 좋기만 할까? 화장품이 알레르기 접촉성 피부염 등을 유발하는 경로가 과학적으로 밝혀졌다. 미국 하버드대학 의과대학의 병원인 보스턴의 브리검앤우먼 병원과 컬럼비아대학 공동 연구진에 따르면 여성이 하루 동안 바르는 화장품 종류는 평균 12종이며, 여기에는 대략 168가지의 화학성분이 포함돼 있다. 이전까지 페이스크림뿐만 아니라 로션이나 바디워시, 샴푸와 치약 등 광범위한 화장품류와 생활용품이 발진과 홍조, 두드러기 등의 증상을 보이는 알레르기 접촉성 피부염을 유발하는 정확한 경로는 밝혀진 바가 없다. 연구진은 처방전 없이 합법적으로 판매되는 화장품류에서 덩굴옻나무와 마찬가지로 피부 가려움과 발진을 유발하는 성분이 포함돼 있으며, 이러한 성분이 알레르기 피부염을 유발한다고 설명했다. 일단 화장품을 사용한 직후 특정 성분이 면역시스템의 T세포가 이를 ‘외부물질’로 인지하면서 알레르기 반응이 시작된다. T세포는 아주 적은 양의 화학성분에도 반응할 수 있으며, 문제의 화학성분은 스스로 피부를 보호하기 위해 분비되는 면역성의 단백질과 결합해 또 다른 화학반응을 일으킨다. 연구진은 인간 세포의 조직 배양을 통해 실험한 결과, 알레르기 접촉성 피부염을 유발하는 일반적인 화학물질이 ‘CD1a’라는 단백질 분자에 결합해 T세포를 활성화시킨다는 사실을 확인했다. 일반적으로 CD1계열의 단백질은 지질과 당질 항원을 T세포에 전달하는 역할을 한다. 연구진은 CD1a 분석을 통해 T세포를 활성화시키는 12가지 화학물질을 확인했다. 여기에는 ‘페루 발삼’(Balsam of Peru)와 파르네솔(farnesol)이 포함돼 있다. 페루 발삼은 식물에서 추출된 천연수지의 하나로 국소보호제나 윤할제로 쓰이며, 향료 성분이 함유돼 있다. 연구진은 페루 발삼에 함유된 벤질 벤조에이트와 벤질 신나메이트가 주된 알레르기 유발 성분이라고 설명했다. 파르네솔은 아카시아의 꽃, 계피유 등에서 추출되며 은은한 향내가 있어 역시 향료의 원료로 쓰는 액체 알코올 성분이다. 페이스 크림뿐만 아니라 스킨이라 치약, 향수 등의 원료 중 하나다. 연구진은 이러한 일부 화학물질이 T세포를 활성화 시키고 피부 세포의 자연지방을 제거해 발진 등 알레르기 접촉성 피부염을 유발할 수 있다고 설명했다. 다만 이러한 과정이 알레르기 환자에게 어떻게 작용하는지에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다. 현재 알레르기 접촉성 피부염을 막는 유일한 방법은 문제가 되는 화학물질과의 접촉을 피하는 것 뿐이다. 국소 연고가 발진을 진정시키는데 도움이 되며, 심한 경우 특수 스테로이드나 면역계를 억제하는 항염증제 등을 처방받을 수 있다. 이번 연구결과는 사이언스 면역학(Science Immunology) 3일자 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

‘새로운 10년’(decade)이 시작되는 2020년에 대해 과학계는 기대와 우려가 크다. 세계 과학기술정책을 보이지 않게 좌지우지하는 미국에서는 오는 11월 대선이 예정돼 있다. 도널드 트럼프 대통령은 취임 이후 기후변화와 지속가능한 생태환경 연구에 대해 애써 무시하는 분위기와 함께 백신에 대한 불신 같은 반과학적 태도까지 보여 트럼프가 재선될 경우 이 같은 분위기는 더 가속화될 것으로 과학자들은 우려하고 있다. 브렉시트를 눈 앞에 두고 있는 영국에서 활동하고 있는 과학자들은 유럽연합에서 제공되는 연구보조금과 연구자들이 이탈해 과학 기반이 약해질 것을 걱정하고 있는 상황이다. 그러나 암흑물질 탐지부터 유전자가위 기술, 생물다양성 확보를 위한 새로운 노력까지 다양한 연구성과가 나오는 놀라운 한 해가 될 것으로도 기대하고 있는 상황이다. ●생물 다양성확보와 기후변화에 대한 티핑포인트 올해는 ‘아이치 전략목표’라고 불리는 세계생물다양성 목표를 달성해야 하는 해인 만큼 멸종위기 종의 생물을 보호하고 지속가능한 발전을 위한 새로운 전략과 성과가 나와야 할 때라고 과학계는 보고 있다. 아이치 전략목표는 2011년부터 2020년까지 생물다양성 확보를 위해 세계 각국이 수행해야 할 20여가지 방안인데 지난 10년 동안 사실상 진척이 전혀 없었다는 비판을 받아왔다. 이 같은 비판에 직면한 세계 각국은 오는 10월 중국 쿤밍에서 열리는 생물다양성 협약을 좀 더 현실성 있게 개정하고 실질적 결과를 도출하도록 압력을 받을 것으로 보인다. 또 온실가스 배출에 있어서도 중국과 함께 G2 국가로 꼽히는 미국이 기후변화 정책에 있어서 어떤 태도 변화를 보일지 결정적 시점이 올해라는데는 많은 전문가들 사이에서 이견이 없다. 트럼프 대통령은 취임 이후 지속적으로 화석연료 배출량 감축에 대해 반대 입장을 보이고 있는 가운데 올 11월 미국 대선에서 트럼프 대통령이 재선될 경우 지구온난화를 막을 수 없게 될 것으로 보인다.얼마전 국내에서도 국가보안기관인 원자력연구원 연구원 모집에 중국유학생이 지원해 최종합격한 것으로 알려져 논란이 된 바 있다. 이 같은 고민은 국내 이외에서도 고민꺼리로 떠오르고 있다. 미국에서도 기술 유출에 우려해 국가안보와 국제경쟁력을 손상시킬 수 있는 정보를 다루는 일부 연방기관에서는 중국과의 교류 및 인재 모집을 제한하겠다고 밝히기도 했다. 개방성을 강조하는 학계에서는 이에 대해 반발하고 있지만 많은 국가들이 학문의 개방성과 국가안보의 균형을 잘 유지할 수 있는 방법을 찾기 위해 골머리를 앓고 있다. ●크리스퍼 유전자 가위를 이용한 임상결과 나올까 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전자 편집으로 암과 유전자 질환에 대한 실질적 임상결과가 올해 나올 수 있을 것으로 기대되고 있다. 미국 내에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 면역세포인 T세포에서 3개 유전자를 비활성화시킨 다음 암환자 몸에 삽입한 결과 암세포 성장을 막고 환자의 수명을 연장시키는데 도움이 된다는 소규모 임상시험 결과를 내놓기도 했다. 미국에서는 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 실명 유전자를 갖고 있는 사람들의 시력을 회복시키는 임상시험이 진행되고 있다. 중국에서는 2018년 말 유전자 가위기술을 이용해 유전자 편집된 아기를 탄생시켜 논란이 되기도 했지만 그 이후로도 유전자 가위기술을 이용해 다양한 시도가 되고 있다. 헤모글로빈 유전자를 편집해 겸상세포 장애나 빈혈환자를 치료하려는 시도가 대표적이다.또 최근 DNA 뿐만 아니라 단백질에 대한 분석 방법이 개선되면서 고고학 분야에서 다양한 발견이 올해도 쏟아져 나올 것으로 기대되고 있다. 단백질 분석법을 이용하면 DNA 분석에서 찾을 수 없었던 식습관이나 생활환경 등을 더 손쉽게 파악할 수 있게 된다. ●우주의 수수께끼 풀고 새로운 슈퍼컴퓨터 등장 기대 유령입자로 알려진 중성미자를 발견하기 위해 일본이 지하 1000m 지점에 설치한 실험물리학 시설인 ‘슈퍼카미오칸데’ 의 감도를 높이는 시도가 올 봄 진행될 계획이다. 연구팀은 조만간 중성미자 검출을 위한 수조에 원자번호 64번의 희토류 원소인 가돌리늄을 넣어 탐지 감도를 높이겠다고 밝혔다. 우주탄생의 실마리를 풀어내기 위한 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데는 일본에 두 번의 노벨물리학상을 안겨준 실험시설이기도 하다. 일본 과학자들은 슈퍼카미오칸데의 감도를 높이는 한편 지금보다 10배 이상 큰 하이퍼카미오칸데 건설을 올해 시작할 계획이다. 또 세계 최대 지하실험실로 알려진 이탈리아 그랑사소 국립연구소와 미국 스탠포드 지하연구시설에서는 우주의 약 25%를 차지하는 것으로 알려진 암흑물질 후보인 윔프 검출과 관련해 올해 새로운 연구결과를 전해올 것으로 기대되고 있다.슈퍼컴퓨터 분야의 새로운 전환점이 될 것이라고 알려진 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 올해 중국에서 개발될 것으로 예상되고 있다. ‘텐허-3’으로 명명된 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 초당 100경 번 연산이 가능하다. 미국과 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁에 나선 중국이 앞서나가는 계기가 될 것으로 보인다. 이 밖에도 미국식품의약청(FDA)는 알츠하이머 치매의 베타아밀로이드 단백질을 타겟으로 하는 약물 ‘아두카누맙’을 처음으로 승인하게 될 것인지도 올해 주목되는 과학 뉴스 중 하나이다. 또 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 돼지나 쥐 같은 실험동물에게서 면역 거부반응이 없는 인간 장기를 키우는 이종이식 분야도 성장할 것으로 예상되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을이 깊어지면 전 세계인의 이목이 북유럽 국가인 스웨덴과 노르웨이로 쏠린다. 매년 10월 초 노벨상 수상자가 발표되기 때문이다. 올해는 오는 10월 7일 생리의학상을 시작으로 8일 물리학상, 9일 화학상 수상자가 발표된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 ‘예비 노벨 생리의학상’이라고 불리는 래스커상, 독특한 기초과학 연구성과에 상을 주는 황금거위상, 그리고 노벨상을 패러디해 기발하면서 황당한 연구에 시상하는 이그노벨상 수상자까지 발표되면서 분위기는 한껏 고조된다.●황금거위상 5명 선정… 고인된 과학자도 시상 올해로 8회를 맞은 황금거위상 수상자가 지난 9일 가장 먼저 발표됐다. 올해는 5명의 수상자가 선정됐는데 고인에게는 시상을 하지 않는 노벨상과 달리 세상을 떠난 과학자도 2명이나 포함돼 있다. 황금거위상은 2012년 미국 민주당 소속 짐 쿠퍼 테네시 하원의원이 미국과학진흥회(AAAS)와 함께 기초과학의 중요성을 알리기 위해 만든 것으로 연구의 시작은 허황돼 보이지만 결과적으로 인류에게 큰 기여를 한 연구를 선정해 시상한다. 데이비드 사처 미국 마운트시나이의대 교수는 1965년 방글라데시에서 수인성 전염병인 콜레라를 연구하던 중 개구리 피부를 이용해 콜레라 환자의 장 변화를 관찰하는 실험을 했다. 사처 교수의 연구는 콜레라 치료후보물질 실험과 임상시험에 널리 활용되면서 콜레라 치료제 개발을 이끌어 내 약 5000만명의 생명을 구했다는 평가를 받았다. 고 프레드릭 방 존스홉킨스대 의대 교수와 잭 레빈 캘리포니아 샌프란시스코대(UCSF) 약학과 교수는 푸른색을 띠는 투구게의 혈액을 이용해 세균감염을 감지해 낼 수 있는 방법을 찾아낸 공로를 인정받았다. 연구진은 투구게의 혈액을 활용해 세균감염을 감지하는 엔도톡신 시험법(LAL)을 개발해 이전까지는 이틀 이상 걸리던 감염검사 시간을 45분으로 단축시켰다. 노엘 로즈, 고 어니스트 위트브스키 존스홉킨스대 의대 교수는 류머티즘, 크론병 등이 자가면역질환 때문이라는 사실을 처음 밝혀낸 공로로 수상자로 선정됐다.●저개발국 백신 기금 모은 NGO에 래스커상 1946년부터 의학 분야에서 새로운 발견을 했거나 질병의 치료법이나 예방법을 개발한 이들에게 시상하는 래스커상은 ‘미국의 노벨상’, ‘예비 노벨생리의학상’이라고 불린다. 지난 11일 앨버트앤메리래스커 재단은 기초의학 부문에 자크 밀러 호주 월터앤앨리자홀 의학연구소 명예교수, 맥스 쿠퍼 미국 에모리대 의대 교수, 임상의학 부문에서는 마이클 셰퍼드 리셉터 바이오로직스 CSO(최고과학책임자), 데니스 슬라몬 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 교수, 악셀 울리히 독일 막스플랑크 생화학연구소 분자생물학연구단장을 선정했다. 또 공중보건 분야에서는 저개발국가에 대한 백신 지원비용 기금을 모으는 비정부기구인 세계백신면역연합이 수상했다. 기초의학 부문 수상자인 맥스 쿠퍼, 자크 밀러 교수는 특정 병원체와 암세포를 인식해 공격하는 면역세포인 B세포와 T세포를 발견한 공로를 인정받았다. 이들은 B면역세포가 사람을 포함한 포유류의 경우 골수에서 만들어진다는 것도 처음으로 알아냈다. 임상의학 부문 수상자들은 항체가 특정 암세포를 표적으로 삼아 공격할 수 있다는 사실을 바탕으로 암 유발 단백질 중 하나인 ‘HER2’를 차단하는 단일클론항체 약물인 ‘허셉틴’을 개발했다. 허셉틴은 현재 유방암 표적항암치료제로 가장 널리 사용되고 있다. ●네모난 똥 싸는 웜뱃의 장 … 이그노벨 2회 수상 ‘이런 연구가 있다고?’란 말이 저절로 튀어나올 정도로 황당하지만 기발한 연구를 한 사람들에게 시상하는 ‘이그노벨상’의 29회 시상식은 올해도 어김없이 미국 하버드대 샌더스 극장에서 지난 12일 열렸다. 가장 주목받은 연구 중 하나는 일본 홋카이도대 보건대 연구진이 2000년 의학분야 국제학술지 ‘아카이브 오브 오럴 바이올로지’에 발표한 것으로 5살 아이가 하루에 흘리는 침의 양이 0.5ℓ나 된다는 내용이다. 15명의 5세 남녀 어린이를 48시간 동안 아다니면서 침을 받아 분석한 연구진은 ‘이그노벨 화학상’을 수상했다.또 모든 포유류는 크기에 상관없이 평균 21초 이내에 방광을 비운다는 연구로 2015년 이그노벨물리학상을 수상한 데이비드 후 미국 조지아텍 기계공학부 교수와 퍼트리샤 양 박사는 설치류인 웜뱃이 네모난 똥을 싸는 이유가 장의 유연성 때문이라는 사실을 밝혀내고 지난해 ‘전미유체역학 콘퍼런스’에서 발표해 올해도 이그노벨 물리학상 수상자로 선정되는 진기록을 세우기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

성장호르몬과 두 가지 당뇨약을 혼합한 약제가 노화를 늦출 뿐만 아니라 심지어 되돌릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미 캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스(UCLA) 등 연구진이 51~65세 백인남성 9명을 대상으로 1년간 이같은 혼합제를 투여하는 임상시험을 시행해 이들의 생물학적 나이가 최소 2년6개월 젊어졌다고 국제학술지 ‘에이징 셀’(Aging Cell) 5일자에 발표했다. 연구진은 ‘후생유전학적 생체시계’를 이용해 이들 참가자의 생물학적 나이를 측정했다. 연구 공동저자인 스티브 호바스 UCLA 유전학과 교수가 6년 전 개발한 이 생체시계는 시간이 지남에 따라 DNA를 화학적으로 바꾸는 DNA 메틸화를 추적해 신체 조직의 노화 수준을 측정하는 것이다. 이들 연구자는 성장호르몬이 인간의 가슴샘(흉선) 조직을 안전하게 재생할 수 있는지에 주목하고, 이번 임상시험을 설계했다. 가슴샘은 폐와 가슴뼈 사이에 있는 데 골수에서 생성된 백혈구를 감염이나 암과 싸우는 면역세포인 T세포로 성숙하게 해 면역기능에 꼭 필요하지만, 사춘기 이후 기능이 떨어지는 것으로 알려졌다. 그런데 기존에 동물을 대상으로 한 일부 연구에서 성장호르몬이 가슴샘의 재생을 촉진하지만, 당뇨병 마저 유발할 수 있는 것으로 나타나 이번 시험에서는 성장호르몬과 함께 당뇨 치료제로 널리 쓰이는 디하이드로에피안드로스테론(DHEA)과 메트포르민 2종을 동시에 투여했다고 연구진은 설명했다. 이른바 ‘가슴샘 재생, 면역복구, 인슐린 경감’(TRIIM·Thymus Regeneration, Immunorestoration and Insulin Mitigation)으로 불리는 이 시험은 2015년 5월 미 식품의약국(FDA)으로부터 승인을 받았고, 참가자들을 모집해 몇 달 뒤 캘리포니아주 팰로알토에 있는 스탠퍼드 의료센터에서 시작됐다. 연구진은 참가 남성 9명이 약물을 투여받는 동안 정기적으로 흉골 조직 검사를 시행했다. 그 결과 참가자 모두 흉선의 DNA에서 메틸이 줄어든 것으로 나타났다. 이는 생물학적으로 최소 2년6개월 더 젊어진 것이라고 연구진은 설명했다. 심지어 이중 7명은 흉선에서 새 조직이 생겼고 가슴샘의 지방도 줄어들었다. 또 시험 종료 뒤 혈액 표본을 제공한 참가자 6명은 그 후 6개월 동안 효과가 지속된 것으로 나타났다. 이에 대해 호바스 교수는 “생체시계가 느려질 것이라고 예상했지만, 되돌려지는 것까지는 아니었다”면서 “약간 미래에 온 것 같은 느낌이었다”고 말했다. 하지만 이 연구는 참가자가 매우 적고, 51세부터 65세까지 백인 남성만 조사했으며 약물을 복용하지 않은 비교 집단(대조군)을 이용하지 않았다는 점에서 한계를 드러낸다. 다른 전문가들 역시 “효과는 있겠지만 연구가 소규모이고 통제된 것이 아니었으므로 확고한 결과라고 말할 수 없다”는 회의적인 반응을 보였다. 이는 연구진 역시 인정하는 부분이다. 이에 대해 연구를 주도한 LA 소재 노화 연구회사 ‘인터빈 이뮨’(Intervene Immune)의 최고과학책임자(CSO) 겸 공동설립자인 그레고리 페이 박사는 다양한 나이와 인종 그리고 여성까지 포함한 대규모 임상시험을 앞으로 시행해 나갈 것이라고 밝혔다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

NK세포로 알려진 자연살해세포는 기존에 알려진 면역세포인 T세포가 갖고 있는 단점을 보완해 질병을 치료하는데 도움을 줄 것으로 기대되는 물질이다. 그렇지만 필요한 외부 유전자를 세포 내부로 도입하는 것이 쉽지 않아 유전자 편집 등의 기술로 항암면역기능을 강화하는데 어려움을 겪고 있다. 그런데 국내 연구팀이 나노기술을 활용해 이 같은 자연살해세포의 단점을 보완하고 기능을 강화시킬 수 있는 방법을 찾아내 주목받고 있다. 차의과학대 의생명과학과 연구팀은 생체재료를 기반으로 한 나노기술을 이용해 암세포에 구멍을 내 죽이는 NK세포의 능력을 극대화할 수 있는 세포치료제 제작기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼즈’ 최신호에 실렸다. 인체 내 선천적으로 존재하는 NK세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 선택적으로 인식해 즉각 파괴하는 기능을 갖고 있다. 더군다나 다른 면역세포들과 달리 면역거부 반응도 적어 건강한 사람의 세포를 환자에게 이식해 사용할 수도 있다. 그러나 NK세포의 자체방어체계 때문에 암세포만을 더 잘 포착할 수 있도록 하는 ‘암세포 인식강화 유전자’를 삽입하기가 쉽지 않다.연구팀은 기존에 바이러스를 사용하는 방식 대신 자성을 띤 나노입자를 암세포 인식강화 유전자와 결합시켜 삽입함으로써 NK세포 내에 이 유전자가 보다 쉽게 전달될 수 있도록 했다. 연구팀은 고분자 생체재료를 나노입자 위에 겹겹이 쌓는 삼중코팅 방식을 통해 NK세포이 자체방어체계를 피해 보다 효과적으로 세포 내에 전달될 수 있도록 한 것이다. 그 결과 NK세포 표면에 암세포 인식강화 단백질이 정상적으로 만들어지고 악성암세포벽에 구멍을 내 파괴하는 능력이 높아지는 것을 확인했다. 실제로 연구팀은 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이번 기술을 적용해본 결과 그렇지 않은 생쥐보다 종양크기가 4분의 1로 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 박경순 차의과대 교수는 “이번 기술은 차세대 항암면역세포로 주목받고 있는 NK세포를 자유자재로 엔지니어링할 수 있는 기술을 개발한 것”이라며 “나노입자가 자성을 띄는 물질을 포함하고 있어서 자기공명영상과 광학형광영상기법으로 NK세포 위치나 치료효과를 관찰할 수도 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인간의 세포는 모두 30조개 정도지만 인체에 사는 미생물은 39조 마리에 이른다. 이 중 절대 다수를 차지하는 것은 박테리아, 즉 세균이다. 대부분 대장에 살고 있으며 종류는 약 1000종, 무게는 1.5㎏ 남짓이다. 대변에서 수분을 제외한 고형물 중 60%를 차지한다. 인간의 유전자가 2만 1000개에 불과한 반면 체내 세균의 유전자는 최대 300만개에 이르는 것으로 추정된다. 미생물은 인체에 기생한다기보다는 하나의 통합된 초유기체로서 함께 살아간다. 장내 세균은 사람의 생존과 건강에 결정적 역할을 한다. 무엇보다 우리는 음식을 소화하는 데 필요한 효소를 모두 가지고 있지 못하다. 미생물이 단백질·지질·탄수화물 중 많은 부분을 분해한 다음에야 인체는 이들 영양소를 흡수할 수 있다. 우리가 섬유질을 소화할 수 있는 것은 그 덕분이다. 또한 미생물은 일부 비타민B, 비타민K와 장내 염증을 억제하는 화합물 등 인간이 생산하지 못하는 유익한 물질을 만들어 낸다. ‘제2의 장기’라고도 불리는 이유다. 그뿐만 아니라 중추신경계, 면역계, 자율신경계 등을 통해 뇌의 활동에 직접적으로 영향을 미친다. 장은 이미 ‘제2의 뇌’로 불렸는데 이제는 ‘장-장내세균-뇌 축’(gut-microbiome-brain axis)이라는 용어가 생길 정도로 세균의 역할이 중요하게 평가받고 있다. 장내 세균은 바이러스에 대항하는 인체 능력에도 큰 도움을 준다는 최근 연구가 있다. 영국 프랜시스크릭연구소가 ‘셀 보고서’에 발표한 논문에서 건강한 장내 박테리아를 보유한 생쥐는 인플루엔자 바이러스에 감염돼도 80%가 살아남았다. 하지만 사전에 항생제를 투여해 박테리아를 제거한 생쥐의 생존율은 3분의1에 불과했다. 조사 결과 장내 박테리아는 폐의 표면을 구성하는 상피세포에 경계태세를 유지하라는 신호를 보내는 것으로 확인됐다. 면역반응을 조절하는 제1형 인터페론이 계속 생성되도록 유도하는 것이다. 이 물질은 바이러스의 증식을 막는 단백질을 생산하도록 유전자를 자극한다. 폐의 상피세포가 바이러스의 1차 방어막으로서 결정적 역할을 한다는 사실도 이번에 밝혀졌다. 2차 방어막인 면역세포가 바이러스 감염에 대응을 시작하는 데는 이틀 걸린다. 그동안 바이러스는 상피세포에서 증식한다. 감염 후 이틀이 지나자 항생제를 투여한 생쥐의 폐 바이러스 숫자는 그렇지 않은 생쥐의 5배에 이르렀다. 연구팀은 항생제를 투여한 생쥐에게 건강한 생쥐의 대변을 이식하는 실험도 수행했다. 그 결과 인터페론 신호가 회복되고 바이러스 저항력도 다시 살아난 것으로 나타났다. 연구팀은 “장내 박테리아가 신체의 비면역 세포로 하여금 대비태세를 유지하도록 돕는다는 사실을 우리의 실험은 보여 준다”고 밝혔다. 장내 세균은 식품 알레르기를 치료하는 데도 희망을 주는 것으로 나타났다. 지난달 미국의 브리검 여성병원과 보스턴 어린이병원 연구팀이 ‘네이처 의학’에 발표한 논문을 보자. 이들은 음식 알레르기가 있는 2세 이하 유아 56명에게서 4~6개월 간격으로 대변 표본을 계속 채취했다. 이를 건강한 유아 98명의 대변과 비교한 결과 세균의 종류에 차이가 많은 것으로 나타났다. 연구팀은 이 표본들을 달걀에 알레르기를 쉽게 일으키도록 민감하게 만든 생쥐들의 장에 이식했다. 건강한 유아의 대변을 이식한 생쥐들은 알레르기 유아의 것을 받은 생쥐들보다 달걀에 알레르기를 덜 일으켰다. 이어 컴퓨터 모델을 통해 식품 알레르기가 있는 어린이와 그렇지 않은 어린이의 장내 세균 차이를 분석했다. 그 결과 연구팀은 식품 알레르기를 억제할 수 있는 두 종류의 세균 군집을 조합해 낼 수 있었다. 각각 클로스트리디움균이나 박테로이데테스균에 속하는 5, 6종의 박테리아로 구성됐다. 이들 군집을 투여한 생쥐는 달걀 알레르기가 사라진 것으로 나타났다. 다른 종류의 박테리아는 효과가 없었다. 조사 결과 치료용 박테리아 군집은 두 종류의 중요한 면역학적 경로에 작용하는 것으로 나타났다. 면역계를 조절하는 특정한 T세포를 자극한다. 이런 효과는 생쥐와 유아에게서 모두 발견됐다. 공저자 대부분은 청소년 식품 알레르기에 대한 임상시험을 준비 중인 회사(ConsortiaTX)의 창업자다.