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겨울잠 자는 곰에게 근위축 막는 법 배운다

작성 2022.08.04 17:34 ㅣ 수정 2022.08.04 17:34
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▲ RF123
영화 ‘2001 스페이스 오디세이’는 영화사에 남을 걸작으로 1968년 개봉 이후 지금까지도 수많은 팬을 확보하고 있다.

당시 기준으로 놀라운 시각적 효과와 우주여행이 가능해진 미래 사회의 모습, 그리고 묵직한 철학적 주제가 어우러진 걸작이었다. 이 영화에서 놀라운 묘사 중 하나는 다람쥐나 곰처럼 동면을 통해 긴 여정을 이겨내는 우주인의 모습이다.

아주 긴 우주여행 동안 겨울잠을 잘 수 있다면 우주인이 먹고 마시는 데 필요한 상당한 양의 식량과 에너지를 절약할 수 있다. 또 인공 동면을 통해 대사 과정을 거의 멈출 수 있다면 암이나 다른 심각한 질병으로 시한부 인생을 사는 말기 환자들의 수명을 늘려 새로운 치료법이 개발될 때까지 버틸 수 있다.

따라서 이후 수많은 과학자들이 인공 동면에 시도했지만, 인간 같은 대형 포유류의 인공 동면은 쉽지 않은 일이었다. 사실 대형 포유류 가운데서는 곰만 체온과 대사 활동을 낮춰 장시간 겨울잠을 잘 수 있다. 과학자들은 곰이 겨울잠을 잘 수 있는 비결을 알아내기 위해 많은 연구를 진행했지만, 아직은 갈 길이 먼 상태다. 일본 히로시마 대학 및 홋카이도 대학의 과학자들은 좀 다른 관점에서 곰의 겨울잠을 연구했다.

연구팀은 겨울잠을 자는 동안에도 곰의 근육량의 거의 일정하게 유지된다는 사실에 주목했다. 건강한 사람도 몇 주만 침상 생활을 하면 근육량이 줄어들기 시작하는 것과 달리 곰은 최장 7개월 동안 근육량을 유지할 수 있다. 연구팀은 그 이유를 알기 위해 흑곰의 혈장을 확보해 연구했다. 연구팀은 겨울잠 도중에 얻은 곰의 혈장과 여름철에 얻은 곰의 혈장에 사람의 근육 세포를 넣고 변화를 관찰했다.

그 결과 겨울잠을 자는 곰의 혈장에서 배양한 사람 근육 세포의 단백질 합성이 훨씬 활발하게 일어났다. 연구팀은 MuRF1라는 단백질이 그 원인 중 하나라는 사실을 알아냈다. 이 단백질은 사용하지 않는 근육에서 에너지를 회수하는 역할을 하는 데 곰의 혈장에 이를 억제하는 물질이 있었던 것이다.

연구팀은 이 기전을 좀 더 규명해 근위축을 막을 수 있는 약물을 개발하면 장시간 침상에서 생활해야 하는 만성 질환자나 근육이 심각하게 감소하는 희귀 질환자에게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.

곰의 근육량 유지 비결을 알아내면 우주 비행사에게도 도움을 줄 수 있다. 무중력 상태에서 뼈와 근육이 약해지기 때문이다. 특히 2001 스페이스 오디세이의 우주 비행사처럼 장시간 우주비행을 하는 경우 근위축은 피할 수 없는 문제다.


영화에서는 인공 중력을 만들어서 문제를 해결하지만, 실제 우주선에서는 지구 수준의 인공 중력을 만들기 어렵기 때문에 골밀도와 근육량을 유지할 방법이 필요하다. 앞으로 우주 여행에서 곰의 지혜를 빌릴 수 있을지 후속 연구가 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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