지구에서는 근감소증이 발병하는 데 수십 년이 걸리지만 우주에선 며칠 만에 발생할 가능성이 입증됐습니다.

지난 25일(현지시간), 미국 스탠퍼드대 교수 연구팀은 살아 있는 인간의 근육 구조를 모방한 인공 칩을 우주 환경에 7일간 노출시킨 뒤 변화를 확인해 국제학술지 '스템 셀 리포츠'에 연구결과를 공개했습니다.

우주의 미세중력 환경이 근육에 주는 영향에 대해 학계에서는 관심을 기울이고 있습니다. 최근 우주 수송 기술의 발달로 과학 연구를 위해 국제우주정거장(ISS) 등 민간 우주 여행 상품이 생기고 있기 때문입니다.

앞서 밝혀진 연구에 따르면 우주는 노화가 일어날 때 생기는 신체 특성을 가속시킵니다. 신체가 정상 작용하는 것을 방해하는 데 특히 근육이 가장 많은 타격을 받습니다. 중력이 거의 없는 우주 환경에서 근육을 활발하게 사용하기 어려워 근육이 위축되거나 기능이 저하되는 것입니다.

이번 분석 결과 미세중력 환경에 노출된 근육은 동 기간 지구에서 활동한 근육에 비해 근세포 형성이 더디게 진행됐습니다. 근육에서 발현되는 유전자 활성화와 단백질 구성에서도 차이가 있었습니다. 근육이 에너지를 얻는 데 관여하는 미토콘드리아의 기능과 유전자가 손상됐고, 지방 형성과 관련된 유전자는 증가했습니다. 이 변화는 근육이 재생하는 기능에 장애를 일으킵니다.

연구팀은 "이번 미세중력 환경에서 이뤄진 근육 침 연구는 우주의 중력이 근감소증에 미치는 광범위한 영향을 보여줬다"며 "근감소증은 지구에서 발병하는 데 보통 수십 년이 걸리는데 미세중력은 질병의 진행을 불과 며칠 만에 가속화할 수 있는 영향을 미칠 것으로 보인다"고 말했습니다.

연구팀은 이번 실험에서 사용한 근육 칩을 내년에 다시 우주로 보낼 예정입니다. 이번 연구를 이끈 후앙 교수는 "근육 칩은 동물이나 인간 실험 없이도 다양한 질병을 연구하고 신약 개발에 활용할 수 있는 혁신적인 도구"라고 말했습니다.

이번 연구 결과로 우주 환경에서 적응할 수 있는 신약 등 혁신적인 기술이 개발 될 수 있을지 미래가 궁금합니다.

자료=미디어뱀부
정리=김현기 기자 khk@techm.kr