"불치병 치료" 성체줄기세포 연구 활력

성인 세포에서 배아줄기세포를 배양하는 데 성공할 경우 과학계에 커다란 변혁이 예고되고 있다.

인구증가로 인한 물 소비 확대와 가뭄 등으로 바닥이 바짝 말라버린 뉴멕시코주 리오그란데.

뇌 스캔을 보면 수많은 형태의 중독이 뇌 속에서 동일한 통로를 통해 반응을 일으키고 있음을 알 수 있다.

2007년에는 우주의 기원과 구조에 대한 새로운 이론, 중독방지 백신 개발, 성체줄기세포를 이용한 불치병 치료, 신개념 4세대 초고온 원자로 개발, 물 부족 현상해소 프로젝트 추진 등 과학기술의 급격한 진보와 변화가 일어날 것으로 예상되고 있다. 파퓰러사이언스 1월호에서는 2007년에 예상되는 과학기술계의 변화와 사건을 분석, 소개하고 있다. ◇성체줄기세포를 이용한 불치병 치료연구 최근 미국에서는 성체 세포에 관한 새로운 연구를 통해 치료연구에 다시 활력을 불어넣고 있다. 그 동안 손상된 세포를 정기적으로 복구하거나 대체하는 성체줄기세포는 다른 종류의 조직으로 바꾸기 힘들었지만 최근 발표된 새로운 연구결과에 의하면 배아세포 사용과 관련한 도덕적 반대를 잠재울 수 있을 것으로 보인다. 미국 캘리포니아주립대(UCLA)의 연구자들은 지방조직에 있는 성체 줄기세포를 근육세포로 바꾸는 데 성공, 혈관과 방광을 치료하는데 도움을 줄 수 있는 것을 증명했다. 이보다 더 획기적인 연구는 일본 교토대에서 2명의 과학자에 의해 이루어졌다. 이들은 지난 8월 쥐꼬리에 있는 성인 피부세포에서 배아 줄기세포를 배양해 냈다고 발표했다. 이들은 배아세포 속에 있지만 성숙한 개체 내에서는 비활동적인 4개의 유전자를 분리해 냈다. 성체세포들이 이들 4개의 유전자로부터 화학적 요소를 받자, 이들은 다른 어떤 형태의 조직으로도 변이가 가능한 배아세포로 바뀐 것. 만약 교토대의 연구결과가 사람에게서도 재현될 경우 과학의 판도를 크게 바꿀 수 있을 전망이다. ◇첨단 하이테크 기술 적용, 물 부족 현상 해소 우즈베키스탄과 팔레스타인 가자지구에서는 물이 '협상의 도구'가 된다. 또 레바논과 네팔에서는 군사적 표적으로, 소말리아ㆍ중국ㆍ인도ㆍ파키스탄에서는 폭동을 일으키는 요인으로 작용하는 등 전 세계적인 물 부족 현상이 점차 심화되고 있다. UN은 2025년이 되면 전 세계 인구 79억명중 5억명이 안전하게 물을 공급 받지 못할 것으로 예상하고 있다. 비록 심각한 물위기는 대게 후진국에서 발생할 것으로 보이지만, 1인당 물 소비량(1일 최고 약 300ℓ)이 세계 최대인 미국을 비롯한 전 세계 국가에서 광범위하게 갈등이 나타날 가능성도 배제할 수 없다. 미국에서는 첨단 기술을 이용해 물 부족 문제를 해결하려 하고 있다. 바로 '염분제거법'이다. 80억원을 들여 하루 1억ℓ를 처리할 수 있는 텍사스 주 엘파소 소재 지상 최대 규모의 한 공장에서 올해부터 염분기가 있는 지하수를 마실 수 있는 용수로 만들 예정이다. 한꺼번에 9,500만ℓ를 처리할 수 있는 플로리다 소재 미국 최초의 대규모 해수공장도 가동을 시작한다. 캘리포니아에서는 해안선을 따라 염분 제거 프로젝트가 최대 20개까지 논의될 것으로 보인다. 보통 전기가 많이 소요되는 염분 제거 처리공장은 물을 정제하는 삼투압 막의 향상으로 갈수록 경제적 효용이 커지고 있다. 이 삼투막은 대규모 처리공장에 수천, 수 만개가 들어가 있다. 나노튜브를 기반으로 한 막으로 물 입자가 거쳐야 하는 공정 길이도 단축될 것으로 보인다. ◇신개념 중독 예방 백신 개발 중독자들에게는 희소식일 듯하다. 오랫동안 도덕적인 실패로 생각돼 온 중독현상에 대해 만성적으로 재발하는 질병, 즉 화학요법으로 치료할 수 있는 질병으로 규정하는 과학자와 의사들이 점점 늘어나고 있다. 중독을 방지하는 이 백신은 항독소 물질을 만들어 중독된 약물에서 나온 입자를 감지하고 달라붙어 이 입자들이 뇌에 접근하지 못하게 한다. 가장 먼저 나온 것은 니코틴 중독 예방 백신으로, 이는 과거에 이미 가능성이 있음이 입증됐다. 일찍이 '닉백스'(NicVax)백신 처방을 받은 사람들 중 40%가 금단현상 없이 담배를 끊었다. 올해 더 많은 실험이 실시될 예정이며, 결과가 좋을 경우 정부에서는 이를 지체없이 승인해 줄 것으로 보인다. 그러나 가장 중요한 것은 약물 사용을 중단하는데 도움이 될 약품의 발견. 현재 알코올 의존증 약품에 대한 50개의 임상실험이 진행 중이다. 현재 뚜렷이 주목을 끌고 있는 약품은 유럽에서 체중조절용으로 승인 받은 '라모나방'이다. 연구자들은 라모나방을 알코올 중독 예방 물질 뿐만 아니라 흡연을 중단시켜 줄 수 있는 약품으로도 연구 중이다. 하나의 약품이 각기 다른 종류의 물질에 대해 중독에 효과가 있는 이유는 많은 종류의 중독이 뇌 속에서 동일한 통로를 이용하기 때문이다. 비록 단일한 '중독 유전자'란 없지만 다양한 형태의 중독이 유전자뿐만 아니라 동일한 뇌 회로에서 일어날 수도 있다는 사실이 연구를 통해 밝혀지고 있다. 이와 함께 올해 초에는 니코틴과 알코올 중독에 대한 의존성을 증가시키는 유전자 변형이 밝혀질 것으로 보인다. 이 동일한 유전자 변형이 코카인ㆍ아편 중독에 대한 연구에서도 나타날 수도 있으며, 그렇게 확인되면 더 많은 치료법이 나올 수 있을 것으로 기대되고 있다.