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실제 나이보다 늙으면 암 위험신호

생물학적 나이가 실제 나이보다 많으면 암 위험의 경고신호일 수 있다는 연구결과가 나왔다.
미국 노스웨스턴 대학 의과대학 종합암센터 암예방연구프로그램실장 허우리팡(Lifang Hou) 박사는 생물학적 나이와 실제 나이가 거의 차이가 없어야 건강한 사람이며 차이가 벌어지면 암이 발생하거나 암으로 사망할 위험이 커진다는 연구결과를 발표했다.
암이 없는 442명으로부터 채취한 834개 혈액샘플을 분석, 생물학적 나이를 측정하고 14년 동안 지켜본 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 허우 박사는 밝혔다.

생물학적 나이와 실제 나이 차이가 1년 벌어질 때마다 암 발생 위험은 6%씩, 암으로 인한 사망 위험은 17%씩 증가하는 것으로 나타났다. 생물학적 나이가 실제 나이보다 6개월 많으면 암에 걸리기 쉽고 2.2년 많으면 암으로 사망할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 생물학적 나이와 실제 나이의 차이로 인간의 건강상태와 질병위험을 분자수준에서 파악할 수 있음을 보여주는 것이라고 허우 박사는 설명했다.
생물학적 나이란 후성유전학적 나이(epigenetic age)를 말하는 것으로 혈액에 나타난 71가지 DNA 메틸화(methylation) 표지에 근거한 알고리즘으로 산출한다. 후성유전학은 유전자 자체, 즉 DNA 염기서열에는 전혀 변함이 없는 상태에서 DNA 메틸화 같은 DNA 구조변화로 유전자 발현이 달라지는 현상을 다루는 학문이다.

DNA 메틸화는 DNA에 분자들이 달라붙어 유전자로 하여금 신체로부터 오는 생화학적 신호들에 과잉 또는 과소 반응하게 하는 것으로 이는 개개인이 생활하면서 노출되는 물질, 비만, 운동, 식사 등 생활환경과 생활습관에 영향을 받는다. 이 연구결과는 ‘이바이오 메디신’(EBioMedicine) 최신호에 실렸다.

북한의 4차 핵실험 이후 중단된 비무장지대(DMZ)안보관광이 48일만에 다시 시작된 23일 경기 파주시 도라산전망대에서 외국인 관광객 등이 망원경으로 개성공단 등이 있는 북쪽을 바라보고 있다.
< 파주= 김성광 기자 >

운동 부족이 뇌 크기 축소와 노화를 촉진할 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 보스턴 의과대학원 니콜 스파르타노 박사는 이 같은 연구 결과를 지난 10일 미국신경학회 학회지 ‘신경학’ 온라인판에 게재했다.
의학 전문 매체 메디컬익스프레스 등에 따르면, 이 연구 결과의 요지는 중년에 운동을 하지 않으면 노년에 그만큼 뇌 크기가 줄어들 수 있다는 것이다.

연구진은 평균 나이 40세이면서 치매나 심장질환이 없는 사람 1천583명을 대상으로 이들의 운동능력을 평가했다.
운동 능력은 각 사람의 심장박동수가 최대박동수의 85%에 이를 때까지 얼마나 오랜 시간 러닝머신에서 뛸 수 있느냐 등으로 측정했다. 그리고 20년 뒤에 자기공명영상장치(MRI)로 뇌의 크기를 측정, 비교했다.
그 결과 운동능력이 평균치보다 8단위 만큼 낮은 사람의 뇌 크기가 평균치 운동능력을 가진 사람에 비해 더 작았다. 줄어든 뇌 크기는 뇌 기능이 2년간 노화한 것에 해당하는 양이다.
스파르타노 박사는 “뇌의 용량은 뇌 노화의 한 지표이며, 늙어갈수록 뇌 크기가 줄어드는데 이는 인식능력 저하 및 치매 위험 증가와 관련 있다”면서 “따라서 이번 연구는 운동 부족이 뇌 노화를 촉진함을 시사한다”고 밝혔다.

그는 그러나 이번 연구는 결과 관찰이어서 운동 부족이 뇌 크기 축소의 원인인지 여부는 규명하지 못한 것이라면서 다만 상관관계가 있음은 드러내 준 것이라고 설명했다. 그러면서 “아직 대규모 연구를 해보지는 않았으나 이번 연구 결과는 중년의 운동이 특히 중요함을 시사한다”고 덧붙였다.

아인슈타인 100년전 예측을 입증한 중력파 검출

2015년 9월14일 오전 4시51분, 한번도 검출된 적 없는 0.15초 동안의 짧고도 강한 신호가 먼 우주에서 날아와 지상 관측소에 포착됐다. 연구단 내의 첫 반응은 놀라움이었고, 이어 엄밀한 검증을 거쳐 중력파임이 확실해지자 환호가 일었다. 과학자들은 이날을 기념해 이 신호에 ‘중력파(GW)150914’라는 이름을 붙였다.

두 블랙홀 병합처럼 큰 충돌 에너지서 방출
우주 배경 중력파 통해 빅뱅 등 태초의 우주 고고학적 규명 가능

포착된 신호는 아인슈타인이 100년 전 일반상대성 이론으로 예측했지만 그동안 아무도 보지 못했던 중력파 그것이었다.
미국과학재단(NSF)과 라이고(LIGO: 미 루이지애나 주 소재 위 사진) 중력파 관측소는 12일 워싱턴디시에서 기자회견을 열어 “두 블랙홀이 충돌해 하나로 병합되는 과정에서 방출한 중력파를 미국 리빙스턴(루이지애나주)과 핸퍼드(워싱턴주)에 있는 라이고 관측소 2곳에서 검출했다”고 밝혔다. 이번 중력파 검출에는 1000명 규모의 국제협력연구단이 참여했으며, 여기에 한국연구협력단(단장 이형목 서울대 교수) 소속 20여명도 활동해왔다.

■ 중력파, 어떻게 검출했나
중력파 검출은 초정밀의 계측과 연산을 이뤄낸 공동연구의 승리였다. 라이고 관측소는 지난해 9월 감도의 성능을 대폭 높여 재가동에 들어간 지 며칠 만에 이번 블랙홀 중력파를 검출해냈다. ‘중력장의 출렁임’ 또는 ‘시공간의 출렁임’인 중력파가 검출장치를 휩쓸고 지나갈 때 일으키는 극히 미세한 시공간의 변형을 찾아낸 것이다. 그 정밀도는 라이고 검출장치에 설정된 두 지점 거리인 4㎞에서 1경분의 4㎝가량 짧아지거나 길어지는 변형이 일어나는 것을 식별할 정도라 한다.
이번 검출 과정에선, 태양 질량의 36배와 29배 되는 두 블랙홀이 충돌할 때 가장 격렬한 순간인 0.15초 동안의 중력장 파동(중력파)이 13억 광년을 날아와 지상 관측소에 포착됐다. 이형목 교수는 “이때 검출기에 나타난 변형은 원자 크기의 1000분의 1 정도 수준”이라고 말했다. 이처럼 먼 우주에서 날아오는 중력파의 효과는 매우 미약하기 때문에, 그동안 블랙홀이나 중성자별과 같은 거대 천체가 격동을 일으키는 순간이 중력파 검출의 대상이 되어 왔다.
미국 동부와 서부에 3000㎞ 떨어져 설치된 라이고의 쌍둥이 관측소 2곳은 길이 4㎞의 진공터널 2개를 ㄱ자 모양으로 붙여 만든 구조인데, 이번 검출에선 두 관측소에서 거의 동시에 같은 중력파형이 검출돼 신호의 확실도를 더욱 높여주었다.

■ 중력파 검출, 어떤 의미일까
중력장의 파동, 즉 중력파의 첫 검출은 무엇보다도 100년 전에 그 존재를 예측한 아인슈타인의 중력이론을 입증하는 직접 증거가 된다는 의미를 지닌다. 블랙홀에서 방출된 신호 자체를 직접 검출한 것도 이번이 처음이다. 이런 중력파의 존재는 우리가 비록 감지할 순 없다 해도, 시공간의 미세한 출렁임 속에 살고 있음을 말해준다.
또한 우주를 보는 새로운 창을 얻을 수 있게 됐다. 17세기 광학 망원경의 등장이 관측 천문학의 비약적 발전을 이끄는 계기가 되고, 이후 개발된 여러 종류의 전자기파 망원경이 우주의 구조와 역사를 이해하는 데 크게 기여했듯이, 중력파 검출은 새로운 ‘중력파 망원경’이 이룰 중력파 천문학의 활약을 예고해준다. 중력파 첫 검출 소식에 많은 중력파 연구자들은 “우주를 바라보는 새로운 창인 중력파 천문학의 시대가 열릴 것”이라는 기대를 나타냈다.

‘중력파 망원경’의 관측 기술이 더 발전한다면, 블랙홀이나 중성자별, 초신성 같은 거대 천체 현상을 이해하는 데 이전에 없던 새로운 자료를 얻을 수 있을 것이다. 또한 중력파 연구가 우주대폭발(빅뱅)의 흔적으로 지금 우주에 배경처럼 널리 퍼진 ‘배경 중력파’를 상세히 이해하는 데까지 나아간다면, 다른 관측 도구로 접근하기 어려운 태초의 우주를 엿보는 새로운 ‘우주 고고학’의 한 영역이 될 수 있을 것으로 기대된다.
이형목 교수는 “한국 연구진은 소수이지만 중력파 잡음 제거와 데이터 분석, 중력파 모델링 연구 등에 기여해왔다”며 “앞으로 한국 연구진이 주도하는 새로운 중력파 검출기(‘SOGRO’)의 개념 연구도 벌일 계획”이라고 말했다.
< 오철우 기자 >