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제 목
[ 뉴 스 ] 국내외 독점!

작성일
2019-11-07

소중한 것을 놓치기 싫으면 먼져 다가가 붙잡아라 !

국내외 독점!
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산소 부족해도 커지는 '암세포'…생존 비밀 풀렸다

암세포의 생존비밀을 풀어낸 과학자들이 올해 노벨생리의학상을 받았습니다.

새로운 치료법 개발의 토대를 마련했다는데 그 비밀이 알아보겠습니다.

00 씨는 지난해 대장암 수술을 받은 후 항암 치료를 받던 도중 최근 재발 판정을 받았습니다.

암환자 : 암세포는 우리가 개구쟁이처럼 얘기할 것 같으면, '요술쟁이다. 숨었다가 아니라고 변장했다가 나타나지 않았을까' (싶어요.)

작은 세포 덩어리가 갑자기 커지면 혈관으로부터 공급받는 산소가 부족해 저산소 혈증으로 죽어야 합니다.

그런데 암세포 덩어리는 산소가 부족해도 살아남아 더 증식합니다.

산소가 부족할 때 '히프원'이라는 특정 단백질이 활성화되면서 산소를 공급해줄 혈관을 빠르게 만들기 때문입니다.

이런 암세포 생존 비밀을 밝혀낸 과학자들에게 올해 노벨생리의학상이 수여됐는데 수상자의 설명 직접 듣겠습니다.

특정 유전자(VHL) 연구를 통해 산소가 부족할 때 이를 암세포가 어떻게 감지하고 적응하는지를 밝혀냈습니다.

암 조직은 산소가 부족할 때에도 적응해 살아남는 특별한 구조가 있다는 얘기입니다.

이런 구조를 차단하는 항암제 즉 암세포의 생존비결을 억제하는 약물을 개발하는 데 큰 공헌을 했다는 평가를 받고 있습니다.

특정 단백질(HIF-1α)의 활성은 모든 암에서 다 증명이 되어 있습니다. 그래서 이거는 어떤 특정 암에 대한 치료보다는 전체적인 암을 치료하는 중요한 기전을 제공했습니다.

뇌는 스스로 청소한다..서서히 밝혀지는 '잠의 비밀'

우리는 매일 잠을 자야 한다. 그리고 자는 동안 무슨 일이 벌어지는지 몰라야 한다. 잘 때 무슨 일이 벌어지는지 알 길이 없기 때문에 왜 자야 하는지 이해하는 것은 쉽지 않다. 다만 잠을 잘 이루지 못하면 몹시 피곤하다는 것은 누구나 알고 있다.

그간의 연구는 일반적 경험에 지식을 보태어 잠이 기억을 유지하는 데 도움을 주며 뇌 안의 노폐물을 정리할 시간을 준다는 것을 밝혀냈다.

과학이 밝혀낸 세 가지 수면 관련 변화를 살펴보자.

먼저 뇌파는 수면 상태를 가장 잘 알려주는 척도로 이를 통해 ‘비렘수면(non-REM sleep)’과 ‘렘수면(REM sleep)’을 구별할 수 있다. 비렘수면 때 뇌파에서는 느린 진동, 그리고 델타 진동이라고 불리는 전형적인 패턴이 관찰되는데 이들은 기억의 유지와 신경세포의 기능 조절에 특히 중요한 역할을 한다.

두번째는 기능적 자기공명영상(fMRI) 신호의 변화이다. 뇌 활동 측정에 널리 활용되는 이 기법은 신경세포 활성이나 혈류량에 따라 변하는 ‘혈액 중 산소 의존적 신호’를 측정하는데, 자는 중에는 깨어 있을 때보다 훨씬 큰 폭의 주기적 변화가 보인다.

세번째는 뇌척수액 흐름인데 2013년 미국 뉴욕의 로체스터의대 네더가드 교수팀은 자는 동안 뇌척수액의 움직임이 활발해지고, 이로써 치매 관련 물질인 아밀로이드 베타를 포함한 뇌 노폐물 제거가 빨라지는 것을 생쥐실험을 통해 확인했다. 자고 나서 머리가 맑아졌다는 표현을 과학적으로 실증한 셈이다.

과학자들은 나아가 수면 중 여러 변화를 한마디로 설명할 방법을 고민했다. 보스턴대와 매사추세츠 종합병원의 로라 루이스 박사팀은 최근 국제학술지 사이언스에 수면 중 벌어지는 특징적 뇌파와 혈류량 변화, 뇌척수액의 움직임이 특별한 순서로 연결된다고 제시했다. 연구진은 미국 보스턴 마티노스 의생명영상센터에 있는 장비를 활용해 아주 빠른 자기공명영상 기술을 구현했고 이를 통해 기존 한계를 넘어 사람의 제4뇌실에서 뇌척수액 흐름을 실시간으로 측정할 수 있었다. 깨어 있는 사람에겐 호흡 리듬과 유사하게 3~4초에 한 번씩 약한 강도로 뇌척수액이 유입되지만, 자는 동안에는 20초에 한 번씩 더 많은 양의 뇌척수액이 뇌 안으로 들어왔다. 깨어 있을 때 잔잔히 파도치던 뇌척수액이 잘 때에는 밀물처럼 뇌 안으로 들어오는 셈이다.

동시에 대뇌 피질의 자기공명영상 신호도 비슷한 리듬을 가지고 변했는데 자기공명영상 신호의 감소에 이어 뇌척수액 유입이 증가하는 패턴을 보였다. 두개골이 뇌 부피를 제한하기 때문에 혈류량이 줄면서 뇌척수액이 들어올 공간을 마련해준 것으로 해석된다. 그리고 뇌파 중 느린 진동이나 델타 진동은 혈류량 감소보다 1초 정도 앞서 일어났다. 특징적인 뇌파가 형성되는 동안에 감소한 신경세포 활동이 혈류량을 감소시키고, 혈류량의 감소로 줄어든 압력이 새 뇌척수액을 빨아들이는 것이다. 물론 뇌파 변화는 피질 혈류 변화나 뇌척수액 유입과 같이 주기적이지 않고 어쩌다 한 번씩 나타나기 때문에, 수면 중 뇌파 변화가 모든 변화를 시작할지는 불분명하다. 또 연구에서는 시간적 상관만 제시했기 때문에 각각의 인과성에 대해선 앞으로 연구가 더 진행될 것이다.

소개한 루이스 박사팀의 연구는 수면과 관련한 여러 변화가 독립적으로 연구되는 현 추세에서 서로가 연결될 지점을 제시한다고 하겠다.

아이들이 우리가 왜 자냐고 물었을 때, 당황하지 않고 어디서부터 이야기해야 할지 알게 될 날이 다가오고 있다.

침묵의 살인자 '당뇨병'...꾸준한 치료와 식습관 관리 중요

전 세계 당뇨병 환자 64%, 아시아 거주
당뇨병 전 단계 830만 명…천3백만 명 고위험군
당뇨병 완치 없어 꾸준히 치료 받아야
방치 하면 심각한 합병증…심할 경우 조기 사망

당뇨병은 30세 이상 10명 가운데 1명꼴로 발병하는 데, 당뇨 전 단계에 속하는 사람 고위험군도 많습니다.
당뇨병은 방치할 경우 합병증으로 인해 시력 상실이나 발가락 절단, 사망까지 이를 수 있는데 꾸준한 치료와 식습관 관리가 중요합니다.

당뇨병은 전 세계적으로 환자가 4억2천만 명에 달합니다.
연간 4백만 명이 당뇨병으로 사망하고, 치료비로 연간 800조 원이 사용됩니다.
당뇨병은 아시아인에게 더 흔한 질환입니다.
전 세계 당뇨병 환자의 64%가 아시아에 살고 있습니다.

국내에는 당뇨병 환자가 510만 명에 이르고 있습니다.
30세 이상 10명 가운데 1명꼴로 발생하는 데, 60세가 넘으면 10명 가운데 2명 이상으로 환자가 늘어납니다.
당뇨 환자는 아니지만 전 단계인 사람도 830만 명이나 돼, 천3백만 명이 당뇨병 고위험군인 것으로 추정됩니다.

당뇨병은 인슐린을 전혀 생산하지 못하는 1형과 인슐린이 상대적으로 부족한 2형 당뇨, 임신 여성의 약 8%에서 나타나는 임신성 당뇨 등으로 구분됩니다.

당뇨 환자는 약물 복용이나 인슐린 주사를 맞아야 하는데, 완치가 없기 때문에 꾸준히 치료를 받아야 합니다.
당뇨병을 방치하게 되면 시력 상실이나, 발가락 절단, 말기 신부전 등 심각한 합병증이 생길 수 있고, 심할 경우 조기 사망으로 이어질 수 있습니다.

하지만 당뇨 치료를 꾸준히 하면서 식단을 조절하고 운동 등으로 생활 습관을 고치면 병이 악화하는 것을 막고 대부분 정상적인 생활이 가능합니다.

"국내 초미세먼지 32% 중국발…3국 과학자가 연구·합의한 비율

환경과학원장 "현재까지 나온 미세먼지 기여율 중 가장 정확해"
한국 국내 초미세먼지 발생의 30% 정도가 중국에서 왔다는 점을 (한중일 3국 공동연구 보고서가) 인정했다는데 의의가 있다."

국립환경과학원장은 20일 한중일 3국의 '동북아 장거리 이동 대기오염 물질 국제공동연구(LTP) 요약 보고서' 발간 직후 정부세종청사에서 열린 기자단 간담회에서 공동연구 보고서의 의의를 이렇게 설명했다.

보고서는 한중일 연구진이 각각 분석 모델을 돌려 각국 미세먼지 발생 요인 기여율을 분석한 뒤 산출한 평균치를 담았다.

한·중·일 3국, 대기오염물질 공동연구 보고서 발간
국립환경과학원 원장이 201911,20일 오전 세종시 정부세종청사에서 한·중·일 3국의 동북아 장거리이동 대기오염물질 공동연구보고서 발간 브리핑을 하고 있다.

보고서에 따르면 2017년 연평균 국내 초미세먼지(PM-2.5)의 32%는 중국발로 분석됐다. 국내 요인은 51%, 일본발은 2%로 나타났다.

국립환경과학원 원장은 미세먼지에 대한 책임 공방은 연구 과정에서 배제해 순수하게 객관적인 정보를 제공하는 취지로 연구를 수행했다고 강조했다.

일각에서 고농도 시기에 국외 요인이 어느 정도나 되는지에 대한 연구 결과가 빠졌다는 지적이 나왔으나, 장 원장은 미흡하지만 나름의 성과가 있다고 평가했다.

이번 보고서는 한중일이 2000년부터 추진한 연구를 3국 정부가 함께 검토해 발간한 최초 보고서다.

다음은 장 원장과의 일문일답.

-- 공동 연구라고 했지만 한중일의 기여율 연구 결과가 다른데 왜 차이가 있는 건가.

▲ 기본적으로 각국이 각각 연구를 수행한 뒤 모여 결과 발표, 질의응답 등으로 개선 방안을 토론했다. 이번에 제시된 값은 (고농도 시기에 관한 값을 따로 낸 것이 아니라, 연간 전체) 평균값이다. 한국과 일본은 같은 모델 기반이라 결괏값이 유사하고 중국은 다른 모델을 사용했기 때문에 차이가 있었다.

-- 이번 연구 발표로 한중 미세먼지 기여율 논란을 잠재울 수 있나.

▲ 한중 책임 공방은 되도록 배제했다. 국민들이 알고 있는 여러 기여율은 정확한 값이 아닐 수 있다. 이번 기여율은 3국 과학자들이 연구하고 합의한 비율로, 현재까지는 그나마 가장 정확한 값이라 할 수 있다.

-- 그간 미세먼지 고농도 시기 기여율 값을 범위로 제시했는데, 이번에는 연간 전체 평균치로 제시한 이유는.

▲ 고농도, 저농도 시기에 연구 초점을 둔 것이 아니라, 각국이 연중 평균 기여율을 발표하자고 합의했기 때문이다.

-- 국민들 입장에서는 미세먼지 고농도 시기인 12월부터 이듬해 3월까지에 국외 요인이 얼마인지가 궁금하다.

▲ 그간 환경부, 국립환경과학원에선 12월∼3월 미세먼지 기여율을 여러 번 제시했다. 그 발표를 참고하면 연평균보다는 (국외 기여율이) 10∼20%포인트 높아질 것이다.

-- 국내 요인 51%, 중국발 32%, 일본발 2%라면, 나머지 15% 국외 기여율은 어디서 비롯된 것인가.

▲ 대부분 북한을 경유하는 미세먼지로 보면 된다. 몽골, 동남아시아에서 오는 것까지 포함된다.

-- 중국이 지난해 보고서 발간에 이견을 보인 이유는.

▲ 배출량 관련이다. 중국의 대기오염 물질 배출량이 굉장히 줄었기 때문에, 최신 자료를 반영해 발표하자는 뜻이었다. 학회 등에 가보면 중국이 많은 정책적 노력을 하고 있다고 하고, 2014년 대비 2018년 대기오염 물질 배출은 40% 줄였다고 하는데, 중국이 그렇게 작은 나라가 아니기 때문에 전체적으로 (4년이라는 단기간에) 40% 감소할 수가 없다. 저희가 생각하기에 숫자(4년 만에 40% 감축)가 맞는지 의문이 있었다. 이번 보고서에 배출량 40% 감축 자료는 포함되지 않았다.

-- 기여율 평균치 발표만으로는 한계가 있는 것 아닌가. 고농도 미세먼지가 발생했을 때 각국 영향력이 어떻게 되는지 이번에 3국이 연구했나.

▲ 국립환경과학원이나 개인적으로도 그 같은 문제점을 정확하게 인식하고 있다. 그러나 평균치 발표가 현재 3국이 합의한 내용이다. 2000년부터 추진한 LTP 연구를 그간 외부로 발표한 적이 없고 이번이 처음이어서 굉장히 조심스러웠다. 특히 어디까지 발표할지를 두고 중국이 굉장히 꺼려서 연구진이 설득했고 합의를 끌어낸 게 미흡하나마 이 정도다. 그래도 국내 초미세먼지 발생의 30% 정도가 중국발이라는 점을 3국 공동연구에서 인정한 것이다.

-- 고농도 시기 중국발 영향은 어느 정도라고 볼 수 있나.

▲ 사례별로 조금 다르다. 과학원에서는 고농도 시기 국외 요인 기여도가 70∼80%가 된다고 발표한 적이 있고, 그때 중국 영향이 상당히 많다.

-- 올해 2019,2월에 국립환경과학원이 낸 보도자료를 보면 올해 첫 미세먼지 고농도 시기인 1월 중순 미세먼지 발생 분석사례를 보면 '국외 영향'이 75% 수준이라고 했는데, 3월 고농도 시기에는 어땠나.

▲ 두 경우가 유사한 것으로 기억한다. 2월 27일부터 3월 초까지 고농도 시기에는 국외 기여율이 80% 정도였다. 그중에서 중국 기여율이 70%포인트 정도 되지 않았나 기억한다.