[파이낸셜뉴스] 가톨릭대 정현도 교수, 성균관대 박우람 교수 공동연구진이 암세포를 열로 한번 태우고 항암약물을 뿜어내 확인 사살하는 '암표적 총알'을 개발했다. 실험쥐에 테스트한 결과, 5일만에 종양조직이 54% 줄어들었다. 3일 연구재단에 따르면, 이 총알은 X선으로 위치를 확인할 수 있고, 근적외선을 쬐어주면 열이 나도록 3D 프린터로 만들었다. 또한 총알의 표면에 작은 구멍을 내 온도가 올라가면 약물이 방출되도록 했다. 정현도 교수는 "이 총알은 신체의 최소 부위만 절개해 가느다란 관을 영상장비로 보면서 종양조직까지 밀어넣고 주사기 공기압으로 쏘는 방식"이라고 설명했다. 연구진은 암세포가 열에 약하다는 것과 항암제가 정상세포에도 영향을 미친다는 점에 주목했다. 또 종양조직을 치료기간동안 간단한 방법으로도 지속적으로 위치를 알고 있어야 한다는 것도 고민했다. 이같은 여러 사항을 고려해 3D 프린팅된 물체를 표적 부위에 쉽게 삽입하고, 적재된 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 총알 구조로 설계했다. 우선 생분해성 플라스틱인 폴리락트산과 티타늄으로 직경 2㎜, 높이 8㎜, 두께 0.5㎜의 총알을 3D 프린팅했다. 또 총알 안에 넣을 항암약물이 쉽게 방출할 수 있도록 직경 0.6㎜의 구멍을 40개 뚫었다. 이 총알은 몸 속에 삽입하고 2분간 근적외선을 쬐어주면 1~2분 사이에 45도까지 올라간다. 이렇게 되면 총알 속에 있던 약물이 구멍을 통해 외부로 뿜어져 나온다. 또한 일정기간이 경과하면 몸 안에서 자연스럽게 분해돼 사라진다. 연구진은 세포와 동물실험을 통해 이 총알이 암세포를 죽이는 효과를 확인했다. 암에 걸린 실험쥐에 이 총알을 가느다란 관인 카테터를 이용해 종양조직 부위로 밀어넣었다. 이후 매일 두번씩 2분간 근적외선을 쬐어주었다. 5일이 지난뒤 확인한 결과, 종양의 크기가 54%로 줄어들었다. 아무런 치료를 하지 않은 쥐의 종양은 5일뒤 186%까지 커진 것과 비교해 종양 억제율이 75%였다. 정현도 교수는 "실제 총알은 사람을 죽이지만 이 총알은 암세포를 죽이고 사람을 살리는 총알"이라고 설명했다. 그러면서 "이 총알은 항암치료 뿐만아니라 조직재생과 당뇨, 관절염 등 다양한 질병에 적용할 수 있다"고 말했다. 한편, 이번에 개발한 총알은 가톨릭대 정현도 교수가 생체소재 3D 프린팅 분야를 담당하고, 나노입자를 활용한 표적지향 약물 적용 암 치료에는 성균관대 박우람 교수, 유무기복합 생체소재는 가톨릭대 한기남·이현 박사 등이 협업해 화학공학분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 발표됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 최장현·박성호 교수팀이 간에 지방이 축적되는 비알콜성 지방간을 치료할 수 있는 실마리를 찾아냈다. 간 속 특정 단백질이 생겨나는 것을 막으면 간이 정상적으로 지방을 분해하면서 소화시킨다는 것을 알아낸 것이다. 이 원리를 이용하면 비만에 의한 비알코올성 지방간 치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다. 5일 UNIST 연구진에 따르면 갑상선 호르몬 수용체와 관련된 단백질 'Thrap3'이 생겨나는 것을 막으면 비알코올성 지방간을 효과적으로 치료할 수 있다고 봤다. 실제 실험쥐에 적용해 지방간으로 인해 발생되는 염증성 질환인 비알코올성 지방간염 단계까지 효과적으로 개선됨을 확인했다. 최장현 교수는 "그동안 비알코올성 지방간의 치료 전략을 구축하고 있는데 많은 한계에 부딪히고 있었다"며 "이번 Thrap3 유전자의 발굴을 통해 효과적인 비알코올성 지방간 치료 방법을 새롭게 제시하게 됐다"고 말했다. 비알코올성 지방간은 과도한 지방 축적에 의한 염증반응으로 지방간염, 간경변 등 포괄적 범위의 대사성 질환이다. 현재까지 뚜렷한 치료제가 개발되지 않아 치료를 위한 다양한 연구가 이뤄지고 있다. 연구진은 실험쥐의 간을 관찰한 결과, Thrap3 단백질이 AMPK와 직접 결합했다. Thrap3의 결합이 세포핵 안의 AMPK가 세포질로 이동하는 것을 방해했다. 중성지방을 분해하고 콜레스테롤 수치를 낮추는 자가소화작용 효과 또한 저해한다. 즉 Thrap3이 증가하면서 간에서 지방을 소화하고 흡수를 돕는데 핵심역할을 하는 '아데노신 일인산 활성화 단백질 인산화효소(AMPK)'의 활성을 억제해 비알코올성 지방간을 악화시킨 것이다. 한편, 연구진은 이번 연구 결과를 생명과학분야 저명 학술지인 '실험 및 분자의학'(Experimental and Molecular Medicine)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

얼마 전 오래 알고 지낸 지인들과의 저녁 자리에서 요즘 비싼 기름값과 가스값 얘기가 도마에 올랐다. 마침 이명박 대통령 시절 해외자원개발과 관련해 정부와 협업을 담당했던 인사가 그 자리에 있었는데, 그때 사업을 제대로 했다면 지금 같은 위기에 그나마 숨통이 트이지 않았겠냐고 묻자, 고개를 절레절레 흔들며 당시 경험을 얘기해줬다. MB 시절 자원개발 사업의 방향성은 문제가 없었는데, 이를 수행하는 공무원들의 일하는 방식에 경악을 금치 못했다고 한다. 자원개발은 십수년간 백번 넘게 실패하더라도 한 번만 성공하면 되는 것인데, 당시 문외한에 가깝던 공무원들이 지나치게 실적에 집착하는 바람에 무리수를 남발했다는 것이다. 청와대에서 매일같이 쪼아대는 통에 공무원들도 어쩔 수 없었을 것이라는 게 그의 토로였다. 정부가 주도하는 사업이나 정책에서 기계적인 실적주의가 문제로 지적된 것은 오래전부터 이어진 일이다. 정부가 사업 목표치를 세우면 각 부처와 산하 공공기관에는 소위 '할당'이라는 목표치가 떨어진다. 이유 불문 이를 채워야 하는 게 공무원들의 일하는 방식인데, 그러다 보면 '실적을 위한 실적' 쌓기 경쟁이 벌어지기 마련이다. 지난 정권의 무분별한 태양광 확장이나 공공일자리 등이 알맹이 없는 숫자 부풀리기의 대표적인 사례로 지목된 바 있다. 얼마 전 기획재정부가 공공기관 재정건전화 방안을 내놨는데, 벌써 '묻지 마' 실적 쌓기로 변질하는 게 아니냐는 우려가 관가에 팽배하다. 공공기관들의 불필요한 자산을 팔고, 직원복지를 줄이고, 인력감축과 예산삭감이 기재부의 요구다. 문제는 앞뒤 안 가리고 목표치부터 내거는 바람에 방법론에 대한 고민은 고스란히 공공기관들이 떠안게 됐다는 점이다. 정년이 보장되는 공공기관에서 인력을 줄이려면 신규 채용을 막는 방법뿐이다. 필요하지 않은 자산을 매각하라지만, 14조5000억원이라는 금액에 맞추려면 그 와중에 알짜 자산들이 헐값에 팔려나가는 일이 안 생기리라는 보장이 없다. 공공기관들은 말 그대로 공공사업을 안정적으로 운영하기 위한 기관들이다. 부채가 쌓이고 적자가 나는 것은 ‘이윤'을 추구해서는 안된다는 태생적인 구조에서 출발한다. 새 정권이 들어서면 부채와 적자의 책임에 '방만'이라는 딱지를 붙여 공공기관을 두들겨 패는 일은 과거에도 있었다. 대중들에게 일시적인 환호를 얻을지 모르겠다. 대신 공공기관 적자를 해소하기 위해 국민이 더 비싼 전기료와 가스비와 난방비를 내야 한다는 사실도 자신 있게 말할 수 있을까. 방만 경영이 있다면 바로잡고, 부실은 제거하는 게 마땅하다. 그러나 절차와 결과에 있어 효율성과 합리성이 최우선시돼야 한다. 공공기관은 국민의 생활을 책임지고 있는 안전선이다. 기계적인 실적주의로 재단한다면 본연의 기능에 차질을 빚을 우려가 크다. 공공기관을 정부 정책의 실험용 쥐로 삼아서는 안된다는 점을 분명히 알아야 할 때다. ahnman@fnnews.com 안승현 국제경제부장

[파이낸셜뉴스] 한국한의학연구원 한의약융합연구부 정미경 박사팀이 면역항암제로 암을 치료할때 한약 보중익기탕을 함께 복용할 경우 항암효과가 2.8배 향상된다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 실험쥐를 이용한 테스트를 통해 두 약물을 병용한 경우 항암효과의 상승과 보중익기탕의 면역학적 작용 현상을 증명했다. 정미경 박사는 "면역개선 목적으로 오랫동안 사용해온 한약과 면역항암제의 병용 효능을 과학적으로 보여준 결과" 라고 설명했다. 보중익기탕은 피로권태, 식욕부진, 허약체질 개선 등에 효능이 있다고 널리 알려진 한약 처방이다. 암에 걸린 실험쥐에 보중익기탕과 면역항암제를 함께 투여했다. 이를 살펴본 결과, 실험쥐의 몸속에 있는 골수유래 면역 억제세포가 억제됐다. 또한 면역 T세포를 증식시키며 활성화하는 등 종양미세환경 내에서 면역세포를 조절해 면역항암제의 항암효과를 강화시켰다. 이와함께 보중익기탕이 대식세포의 염증성 기능을 강화시켰다. 뿐만아니라 자연살해세포의 기능을 강화하는 등 다양한 표적에 작용해 면역 억제된 미세환경을 개선시켰다. 정미경 박사는 "현재 한·양방 공동으로 이와 관련한 약물상호작용 연구 및 다기관 임상시험이 진행되고 있으며, 앞으로도 통합암치료의 과학적·임상적 근거를 구축하기 위한 연구를 지속해 나가겠다"고 밝혔다. 이번 연구성과는 국제학술지 '프론티어스(Frontiers in Pharmacology)'으로 7월호에 발표됐다. 한편, 면역항암제(면역관문억제제)는 기존 항암치료와 다르게 직접적으로 암세포를 사멸하지 않고, 종양 매개의 면역반응을 활성화해 암을 치료하는 3세대 항암제로 평가받는다. 면역항암제는 주로 3, 4기 진행성 암에 대한 표준 치료법으로 사용되고 있다. 하지만 일부 암 환자에게만 효과가 있거나, 면역 매개 이상 반응이 발생하는 등 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 전 세계적으로 다양한 병용 요법을 연구하고 있다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 고명곤 교수팀은 지방을 태워 없애주는 착한 갈색지방을 늘려 비만을 막을 수 있는 메커니즘을 발견했다. 정상적인 실험쥐에 고지방 먹이를 먹이면 비만으로 성장했다. 반면 TET 단백질을 억제한 실험쥐는 고지방 먹이를 먹여도 비만으로 진행되지 않고 지방세포의 크기가 커지지 않고 체중이 급격하게 늘지 않았다. 또한 인슐린 저항성, 고지혈증, 지방간 등 대사질환 관련 지표가 모두 좋아졌다. 고명곤 교수는 26일 "TET 단백질의 작용원리를 이용해 비만, 대사질환 등의 치료 전략을 제시한 중요한 과학적 발견"이라고 말했다. 또한 "뇌 신경에 직접 작용해 식욕을 억제하거나, 소화 흡수를 방해하는 방식을 대체할 수 있는 비만 치료제 개발의 전기가 될 것"이라고 전망했다. 연구진은 비만 생쥐의 지방조직에서 TET 단백질이 과다하게 발현돼 있다는 것에 주목했다. TET 단백질의 구체적 역할도 분자 수준에서 밝혀냈다. TET 단백질은 유전자 발현을 억제하는 효소와 직접 결합해, 이 효소를 베타 3 아드레날린 수용체 유전자 영역까지 안내하는 길잡이 역할을 한다. 베타3 아드레날린 수용체는 뇌에서 내려온 신호를 전달해 지방세포가 영양분을 태워 열을 내도록 매개하는 물질이다. 제1 저자인 UNIST 변성준 대학원생은 "TET 단백질을 억제하자 베타3 아드레날린 수용체가 늘어나고, 활성화돼 나타나는 결과"라고 설명했다. 갈색지방 세포를 활성화하거나 백색지방을 갈색지방세포화 하는 방식은 비만 치료제 개발의 새로운 표적이 되고 있다. 고 교수팀도 이 결과를 기반으로 TET 단백질의 발현과 활성을 조절해 비만, 당뇨 등 대사질환을 치료할 수 있는 혁신 신약 개발 연구를 진행하고 있다. 이와함께 이번 연구에서는 DNA 메틸화를 조절하는 TET 단백질이 히스톤 단백질 탈아세틸화에도 관여한다는 사실을 새롭게 밝힌 연구이기도 하다. DNA 메틸화나 히스톤 단백질 탈아세틸화는 타고 난 유전자인 DNA 염기서열을 변하지 않으면서도 유전자 발현이 조절되는 후성유전학적(epigenetic) 현상이다. 한편, 고명곤 교수팀은 전북대 안정은 교수팀과 공동으로 연구해 이번 연구결과를 미국립과학원회보(PNAS)에 지난 23일(현지시각)자로 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이보영 박사팀이 외상후 스트레스 장애(PTSD) 치료 약물의 과학적 원리를 동물실험을 통해 세계 최초로 규명했다. 이번 연구결과에 힘입어 PTSD 치료제 개발이 빨라질 전망이다. 14일 이보영 박사에 따르면, 이 치료 약물은 주사가 아닌 먹는 약물이며, 약물 반감기가 6.8시간 정도로 안정적인 약물이다. 현재 임상시험 후기 2상을 진행중이며, 3상을 준비하고 있다. PTSD는 전쟁이나 천재지변, 학교폭력이나 성폭력 등의 외상 사건, 트라우마를 경험하거나 목격하고 외상으로부터 회복하는데 어려움을 겪는 사람들에게서 발생하는 정신장애 질환이다. 국내 PTSD 통계에 따르면, 2015년부터 2019년 자료 분석한 결과 최근 5년간 45.4% 증가했으며, 연평균 9.9% 증가했다. 그럼에도 아직까지 직접적인 치료제가 없어, 정신과적 치료와 우울증 약물치료를 병행하지만 호전율을 50%에 불과하다. 연구진은 PTSD 질환을 앓고 있는 실험쥐에 공포상황 24시간 후 PTSD에 효과가 있는 약물 'NYX-783'을 주입한 결과 공포기억 재발이 억제되는 것을 확인했다. 실험쥐의 뇌를 분석한 결과 뇌 앞부분인 전두엽 내 흥분성 신경세포의 단백질 'GluN2B'을 포함해 신경세포의 흥분성 시냅스에 존재하는 막단백질인 'NMDA수용체'가 활성화됐다. 즉 신경기능을 조절하는 뇌속 신경영양인자 'BDNF단백질'이 나타나게 유도해 신경세포의 변형을 향상시켜 공포 기억을 억제했다. 이로써 PTSD 치료제의 효능과 과학적 원리를 최초로 입증한 것이다. 이 연구는 이보영 박사가 미국 예일대학교 연구교수 재직 시절 진행했었다. 이 박사는 "연구과제의 책임교수였던 예일대 로널드 두먼 교수가 2020년 1월 타개하고 IBS로 자리를 옮기면서 IBS의 이창균 단장이 프로젝트를 가져와 연구해보자는 권유로 마무리할 수 있었다"고 설명했다. 이번 연구 결과는 세계적인 뇌과학 학술지인 '분자정신의학지(Molecular Psychiatry)'에 14일(한국시간) 발표됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

의료 및 산업용 영상 솔루션 전문기업 뷰웍스가 실험용 쥐를 최대 10마리까지 동시 촬영 가능한 이미징 장비를 출시했다. 국산 기술로 자체 개발한 소동물용 인비보 이미징 장비 신제품 '비스큐 아트 100, 아트400'으로 동물 생체 내부 신호를 촬영하고 분석까지 할 수 있다. 24일 뷰웍스에 따르면 이번에 새로 출시한 비스큐 아트100과 아트400은 자체 기술을 이용한 광학계와 영하 90도 초극저온 고감도 카메라를 적용해 촬영 감도와 해상도가 비약적으로 향상됐다. 수십 개 미만 세포의 미세한 신호까지 검출할 수 있다. 특히 넓은 영역의 대구경 촬영이 가능한 광학계를 적용해 한 번에 10마리의 실험용 쥐를 동시에 촬영할 수 있어 실험의 편의성과 효율성을 크게 높였다. 소동물용 인비보 장비는 외산 제품이 독점하던 시장이었다. 여기에 지난 2015년 뷰웍스가 뛰어들며 국산화를 시도, 2016년 비스큐 엘리트를 출시한 이래 2019년 비스큐 Smart-LF를 거쳐 이번에 아트 시리즈까지 출시하게 됐다. 소동물용 인비보 이미징 장비는 쥐나 랫과 같은 실험용 동물의 체내 약물, 세포, 조직 등을 촬영해 시각화하는 시스템이다. 화학적 작용을 거쳐 빛을 내는 동물의 생체 발광과 형광 신호 등을 분석해 세포의 약리학적 반응을 측정하고 평가하는데 쓰인다. 주로 동물 수준의 생물학 실험이나 신약 개발 중 전임상 단계에서 약물의 체내 분포 및 질병 조직을 포함한 여러 조직의 신약 또는 신규 치료법에 대한 반응 실험과 암세포, 줄기세포 연구 등에 사용되고 있다. 특히 이번 신제품은 실시간 생체 내 신호 및 약물, 혈류 등의 동역학 분석 등 다양한 알고리즘을 갖춘 지능형 프로그램을 통해 복잡하고 번거로운 연구 결과도 빠르게 분석 가능하다. 뷰웍스 관계자는 "이번 제품은 외산장비와 견주어도 형광 신호 검출 실험에서는 더 나은 성능을 증명했다. 분석 프로그램의 사용성 면에서도 사용자에게 더 높은 호응을 얻은 것으로 나타났다"며 "가격 경쟁력까지 갖춰 외산장비 대체 효과 뿐만 아니라 해외에서도 주문이 이어지고 있다"고 전했다. wonder@fnnews.com 정상희 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 한약이 난임에 효과가 있다는 것을 밝혀냈다. 연구진 실험 결과, 늙은 실험쥐에 한약을 먹인 결과 임신율이 10%에서 70%까지 상승했다. 이번 연구결과는 국제적인 과학학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'와 '에이징(AGING)'에 실려 과학적으로 증명됐다. 한국한의학연구원 한의약융합연구부 유수성 박사팀이 사물탕이 노화로 인한 난임을 예방하고 치료할 수 있다는 것을 입증했다. 또한 항암제 부작용으로 인한 난소 기능을 사물탕이 정상수준으로 회복시킨다는 것도 증명해 냈다. 유수성 박사는 "결혼연령 증가 등 여러 요인으로 난임도 예방의 중요성이 커지고 있다"고 강조하며 "이번 연구결과를 토대로 사물탕과 체외수정시술을 병행하는 한·양방 통합 치료기술개발을 위한 임상시험을 계획하고 있다"고 말했다. 사물탕은 숙지황, 당귀, 천궁, 작약 등 4가지 한약재로 구성된 처방으로 불임증, 월경불순, 갱년기장애, 임신중독, 산후증 등에 쓰이고 있다. 연구진은 40주된 고령의 실험쥐에게 사물탕을 4주간 먹인 후 난임과 관련된 여러 실험을 진행했다. 난소 조직의 유전자 분석 결과, 사물탕을 먹인 고령 실험쥐는 난포 성장을 조절하는 유전자 발현이 젊은 쥐와 비슷한 수준으로 회복됐다. 또한 항암제로 난임을 유발한 실험쥐는 사물탕을 먹인 후 난자성숙과 관련된 유전자 발현이 정상 쥐에 가깝게 회복됐다. 또 건강한 난자를 생산할 수 있는 난소 예비력 평가를 위해 원시난포 개수를 살펴봤다. 그 결과, 사물탕을 먹인 실험쥐는 원시난포가 마리당 평균 14.3개로 무처치 대조군 6.2개의 두 배 이상으로 난소 예비력이 상승했다. 이와함께, 배란유도 후 건강한 성숙 난자 수도 실험군은 마리당 평균 1.1개로 무처치 대조군 0.1개보다 많았으며, 교배 후 임신 성공률은 70%로 대조군 10%에 비해 뚜렷하게 증가했다. 이와 더불어, 연구진은 항암제로 난소기능이 떨어진 실험쥐에게 4주간 사물탕을 먹였다. 이후 다시 4주후 항암제의 만성독성으로 유발된 난소 예비력 감소와 난자의 질 저하에 미치는 영향을 살펴봤다. 그 결과, 사물탕을 먹인 실험쥐에서 배란유도 후 확인된 건강한 성숙 난자 수는 마리당 평균 6.8개로 무처치 대조군 3.7개보다 많았다. 한편, 건강보험심사평가원 통계에 따르면 지난해 기준 난임(불임)환자 수는 약 22만8000명이고 난임 시술을 받은 환자는 13만여 명으로, 17년 1만2569명에 비해 10배 이상 증가했다. 난임 치료에는 주로 배란유도, 인공수정, 체외수정시술 등이 쓰이는데, 최근 결혼연령의 증가로 건강한 난자를 생산할 수 있는 난소 예비력이 감소하고 있다. 이로인해 건강한 난자의 배란·채취가 어려워져 치료 성공률이 낮아지고 있는 실정이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 우울증에 걸린 쥐가 일주일간 침치료를 받아 행동반응이 개선됐다. 이와 동시에 간 수치까지 좋아졌다. 이는 한의학에서 간과 감정활동이 밀접한 관련이 있다는 '간주소설'을 과학적으로 증명한 것이다. 한국한의학연구원은 임상의학부 정지연 박사팀이 동물실험을 통해 침 치료가 우울증과 간기능 개선 효과가 있다는 것을 증명해 냈다고 12일 밝혔다. 정지연 박사는 "한의학 대표 치료법인 침 치료가 우울증 개선에 효능이 있으며, 이를 통해 '간주소설' 이론의 과학적 근거까지 마련했다"고 설명했다. 각종 영양소의 대사 및 저장 역할을 하는 간을 한의학에선 간주소설(肝主疏泄)이라 하여 정서(감정)활동과도 밀접한 관련이 있다고 보며 정신질환 치료에 간과 연계된 치료법을 사용하기도 한다. 간의 소설 작용에 따라 사람의 정서활동, 소화활동, 질환 유발, 월경 불순 등이 영향을 받는다. 연구진은 우울증이 있는 실험쥐를 이용해 7일간 침치료를 진행하면서 관찰했다. 우선 우울증 실험쥐를 무처치, 진짜 침 치료, 가짜 혈자리에 침 자극을 준 가짜 침 치료 등 3개 그룹으로 나눠 행동을 관찰했다. 우울증이 있는 쥐는 움직임이 줄어드는 대표적인 행동증상이 나타난다. 그결과, 진짜 침으로 치료한 실험쥐들은 움직임을 확인하는 개방장 실험에서 이동거리가 약 36% 증가했다. 또한 구슬 파묻기 실험에서의 행동반응도 약 76% 증가했다. 구슬 파묻기 실험은 낯선 물체에 관심을 보이고 땅에 파묻는 쥐의 습성을 활용한 행동실험으로, 우울증 유발 시 관심 및 파묻는 행동이 감소한다. 연구진은 간의 기를 보호하거나 균형을 잡고 우울증 등 정신질환 치료하기 위해 음곡(陰谷), 곡천(曲泉) 등 경혈에 침을 놓는 간정격(肝正格) 치료법 활용해 7일간 치료를 진행했다. 나아가 연구진은 침 치료의 우울증 개선 효과가 실제 간과 관련 있는지 실험쥐의 체내에서 일어나는 반응을 분석했다. 분석 결과, 침 치료군에서만 특이한 간 지질체 변화가 나타났다. 특히 우울증으로 줄어든 '불포화도가 높은 지질들'이 증가했으며 이를 통해 간수치도 약 32% 개선됐다. 이외에도, 간 지질대사 문제로 인해 유발되는 우울증 관련 염증인자 발생량이 낮아졌으며, 그중에서도 전신 면역을 담당하는 비장에서 40%이상 감소했다. 이외에도 연구진은 침 치료가 어떤 현상을 통해 우울증과 간 지질대사를 동시에 개선했는지 확인하기 위해 실험쥐의 뇌 및 체내에서 발생하는 물질 변화도 살펴봤다. 관찰 결과, 우울증 유발과 간지질 대사에 모두 영향을 미치며 연관 매개로 알려진 렙틴 수용체 활성이 대조군에 비해 1.7배 증가했다. 이를 통해 렙틴 저항성도 대조군에 비해 감소하며 우울증과 간 기능이 동시에 개선됐다. 정지연 박사는 "침을 활용한 우울증 치료가 한방 병·의원 등 임상현장에서 확산 될 수 있도록 임상시험에 적용하는 후속연구를 이어갈 예정"이라고 말했다. 이번 연구결과는 대전대 한의과대학 박지연 교수팀과의 공동연구를 통해 국제학술지 '뇌, 행동, 염증 학회지(Brain, Behavior and Immunity)'에 게재됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국인 과학자들이 인간의 세포가 들어간 바이오잉크를 이용해 3D프린팅으로 인공근육을 만들어냈다. 뒷다리 근육이 손실된 실험쥐에 이 바이오잉크로 만든 인공근육섬유를 이식한 결과 8주만에 90% 이상이 회복됐다. 성균관대 김근형 교수팀은 미국 웨이크 포레스트 재생의학연구소(WFIRM)의 이상진 교수, 전남대 연구진과 공동연구를 통해 근육 재생과 기능을 복원하는 3D프린팅 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 김근형 교수는 "이 기술이 근육 조직 뿐만아니라 뼈 조직과 신경조직, 심장근육, 인대 등에 효과적으로 응용될 수 있을 것"이라고 전망했다. 연구진은 사람세포가 들어간 바이오잉크를 이용해 인공근육 원섬유를 만들어 실험쥐에 집어넣었다. 사람 세포를 실험쥐에 적용해 사람 세포가 근육으로 만들어졌는지, 쥐 근육 주변의 피하지방 세포가 성장한 것인지 살펴봤다. 분석결과 연구진이 넣은 사람 세포가 근육세포로 분화돼 근육이 만들어졌다. 이상진 교수는 "이번에 개발한 바이오프린팅 기술은 전임상시험을 통해 밝혀졌듯이 빠르게 신경조직이 재생될 수 있으며 정상근육의 무게와 기능을 회복할 수 있는 효과적인 치료법이 될 것"이라고 말했다. 먼저 바이오잉크를 만들기 위해 연구진은 돼지의 골격근에서 나온 탈세포화된 세포외기질-메티크릴레이트(dECM-MA)와 콜라겐을 폴리 비닐알코올(PVA) 미소섬유와 결합시켰다. PVA는 바이오잉크 속 분자들에게 신호를 줘서 원하는 조직으로 성장하도록 유도하고한 방향으로 정렬되도록 한다. 바이오잉크의 체적유량과 프린팅 속도 등을 조절해 바이오잉크 속 섬유화된 PVA 분자를 프린팅 방향으로 정렬시켰다. 이후 침출 방법으로 PVA를 제거해 구조체 내부의 세포들을 한 방향으로 배열했다. 이렇게 만든 인간근육전구세포는 90%가 넘는 높은 초기 세포생존율을 보였다. 연구진은 또 3D 인공근육이 기존 구조체(배열되지 않은 구조)와 세포 성장 및 성숙을 비교실험했다. 배양 7일차 이후부터 잘 배열된 구조체는 비교군에 비해 1.7배 이상 배열된 세포골격을 보였다. 또 배양 21일차에는 1.8배 이상의 높은 분화도를 확인할 수 있었다. 이렇게 만들어진 인공근육을 길이 15㎜ 정도의 근육이 손실된 실험쥐에 이식했다. 8주 후 이식 한 부위의 조직이 실제 근육과 같이 완벽히 재생됐다. 특히 프린팅된 인간 근육 전구세포는 기존 근육 구조체 보다 근섬유가 빠르게 형성돼 재생 및 기능 복구에 도움을 줬다. monarch@fnnews.com 김만기 기자