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'유전자·세포 도핑' 피 한방울로 찾는다…차세대 분석기술 개발

유전자나 세포치료제를 활용해 체내 기능을 조작하는 첨단 유전자·세포 도핑을 막을 수 있는 고감도 진단 기술이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 도핑콘트롤센터 성창민 책임연구원이 고려대 박희호 교수 연구팀과 공동으로 유전자 가위를 활용한 다중 유전자·세포 도핑 분석법을 개발했다고 17일 밝혔다. 근력이나 지구력을 극대화하는 인슐린 유사 성장인자, 적혈구 생성인자와 같은 유전자 기반 약물들은 2003년 세계반도핑기구(WADA)에 의해 금지됐으나, 이를 판별할 진단 기술은 아직 초기 단계다. 도쿄올림픽에서 실시간 중합효소연쇄반응(qPCR) 기반 유전자 증폭 검사법이 시범 도입됐지만 체내 단백질과 구조가 같은 체외 유전자 물질은 구분이 어려워 DNA 수준에서 체외 물질을 구별할 기술 필요성이 커져 왔다. 연구팀은 시료 전처리 과정 없이 혈액 내에서 표적 유전자를 직접 증폭하고 이후 크리스퍼 유전자 가위 기술을 통해 형광 방식으로 유전자를 검출하는 기술을 개발했다. 인간 성장 호르몬을 주입한 실험용 쥐 모델에 이 기술을 적용한 결과 손끝에 맺히는 핏방울보다 작은 5㎕(마이크로리터, 1㎕는 100만분의 1ℓ) 만으로도 90분 이내 체외 유전자 2.5개 존재까지도

"흡연, 비알코올성 지방간 위험 높여…금연으로 낮출 수 있어"

흡연이 비알코올성 지방간 위험을 최대 1.3배 높인다는 연구 결과가 나왔다. 금연 기간이 10년 이상이면 비알코올성 지방간 발생 위험을 떨어뜨릴 수 있다는 사실도 밝혀졌다. 조현 순천향대학교 서울병원 가정의학과 교수 연구팀은 2018년부터 2019년까지 순천향대 천안병원에서 건강검진을 받은 성인 남성 1만2천241명의 흡연과 비알코올성 지방간 여부 등을 분석해 이러한 사실을 확인했다고 17일 밝혔다. 연구 결과 흡연 경험이 있는 남성은 비흡연자에 비해 비알코올성 지방간이 발생할 위험이 1.19배 높았다. 흡연량과 비알코올성 지방간 발생 위험은 비례했는데, 하루에 담배 한 갑을 10∼20년 동안 피운 사람은 비흡연자보다 비알코올성 지방간 발생 위험이 최대 1.29배 큰 것으로 나타났다. 반면 금연 기간이 길어지면 비알코올성 지방간 위험을 낮출 수 있었다. 10년 이상 금연한 사람은 10년 미만 금연한 사람보다 비알코올성 지방간 위험이 33% 낮았다. 조현 교수는 "이번 연구로 흡연이 간 건강에 미치는 악영향을 다시 한번 확인할 수 있었다"며 "금연이 비알코올성 지방간 발생 위험을 낮추는 데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 확인된 만큼, 많은 흡연자가 금연을 결심

배고플 때 포도당만 골라 인식하는 장∼뇌 회로 찾아…대사 질환 치료 표적 제시

한국과학기술원(KAIST)은 우리 뇌가 장에서 흡수하는 영양소 중 포도당만 선택적으로 인식하는 회로를 찾았다고 최근 밝혔다. 생물은 당, 단백질, 지방 등 다양한 영양소로부터 에너지를 얻는다. 장내 총열량 정보가 시상하부의 '배고픔 뉴런'(hunger neurons)을 억제해 식욕을 조절한다는 연구는 있으나, 장내 포도당에 특이적으로 반응하는 뇌 경로에 대해서는 알려진 바 없다. 생명과학과 서성배 교수와 바이오·뇌공학과 박영균 교수, 생명과학과 이승희 교수 연구팀은 미국 뉴욕 알버트 아인슈타인 의대와 협력해 배고픔 상태에서 뇌의 기능에 필수적인 포도당을 감지하고 특이적으로 반응하는 '장∼뇌 회로'를 찾아냈다. 연구팀은 쥐의 소장에 포도당(D-글루코스, L-글루코스), 아미노산, 지방 등 다양한 영양소를 주입한 뒤 광유전학 기반 신경 활성 조절·회로 추적 기법을 통해 뇌 속을 실시간으로 정밀하게 관찰했다. 그 결과 뇌의 시상하부 시상핵 부위에 있는 'CRF 뉴런'(시상하부에서 부신피질호르몬 방출인자를 분비하는 뉴런으로, 다양한 스트레스 자극에 반응해 코르티솔 분비를 유도하고 생리·대사 균형을 유지함)이 D-글루코스 포도당에만 선택적으로 반응하며, 다른 당류나

"알츠하이머, 혈액 속 지질과 관련 입증…치료법 개발 도움"

경북대는 수의학과 진희경·의학과 배재성 교수팀이 알츠하이머 초기 증상인 후각 장애와 뇌실확장이 혈액 인자 'S1P(스핑고신-1-포스페이트)'와 관련이 있다는 사실을 밝혀냈다고 15일 밝혔다. S1P는 혈액 속 지질로, 고밀도지단백(HDL)과 결합한 형태로 뇌로 이동해 신경세포 생성과 뇌 구조 유지를 돕는 역할을 한다. 경북대 연구팀은 혈중 S1P 수치를 인위적으로 낮춘 생쥐 모델에서 알츠하이머 초기 증상처럼 후각 반응이 둔해지고, 뇌실이 비정상적으로 확장되는 것을 관찰했다. 같은 결과가 알츠하이머 초기 환자 혈액 분석에서 확인됐다. 환자들의 S1P 수치는 정상군에 비해 낮았고, 수치가 낮을수록 후각 인식 능력이 떨어지고 뇌실 크기는 증가했다고 연구팀은 설명했다. 또 S1P를 포함한 혈장을 생쥐 모델에 정맥 주사하면 신경줄기세포 수가 회복하고 후각 행동이 개선됐고, 뇌실 확장도 억제되는 효과를 확인했다. 알츠하이머 초기 증상이 S1P 감소 때문이라는 것을 실험적으로 증명한 것은 이번이 처음이다. 진 교수팀 관계자는 "이번 연구가 향후 알츠하이머 조기 진단과 치료법 개발에 이바지할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 이 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케




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