인간도 겨울잠을 잘 수 있을까

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침대에 누워 이불 속에서 나오고 싶지 않아지는 시즌이 왔습니다
날씨 때문에 밖에 나가지 않고
하루 종일 잠만 자고 싶다는 생각이 들기도 하는데

안타깝게도 우리는 현생을 살아야 하기 때문에
그럴 수 없습니다

가끔은 동물처럼 겨울잠을 자고 싶다는 생각을 하기도 하죠

도대체 왜 인간은 겨울잠을 자지 않는 것일까요
인간도 겨울잠을 잘 수 있을까요?

겨울이 되면 먹을 것이 많이 없어지기 때문에
가을에 많이 먹어둔 뒤 겨울 내내 잠을 자다가
봄에 깨어나는 것을 겨울잠이라고 합니다

먹을 것이 많이 있다고 해도
추운 날씨를 버틸 수 없는 동물이라면 겨울잠을 잡니다

다람쥐나 개구리 같은 동물이 겨울잠을 자는 대표적인 동물이죠

무언가를 먹으면 그 무언가에서 영양분을 흡수하고
흡수한 영양분으로 에너지를 만들어냅니다

이것을 물질대사라고 합니다

동물이 살기 위해선 에너지가 필요합니다
자는 동안에도 에너지가 필요한 건 마찬가지이죠

하지만 겨울잠을 자게 되면
물질대사가 5% 이하로 떨어지게 됩니다
그래서 살아가는데 충분한 에너지를 만들어내지 못하지만
그와 함께 심장박동 수도 300회 이상에서 6회 미만으로 감소합니다

전체적인 장기의 활동량이 줄어드는 것이죠

호흡도 감소하고 에너지가 없으니 체온을 유지하지 못합니다

말이 겨울잠이지 거의 죽기 직전까지 간다고 생각하면 됩니다

쉽게 말해 컴퓨터나 스마트폰을 절전모드로 두는 것이라고 할 수 있습니다

미국 콜로라도 주립대학의 헨리 스완 박사는
겨울잠을 자는 동물을 연구해
어떻게 사람에게 적용할 수 있을지를 고민했습니다

아프리카 폐어는 여름잠을 자는 물고기인데
1960년대 헨리 스완은 여름잠을 자고 있는 폐어의 뇌에서 추출한 물질을
쥐에게 투입하는 실험을 진행했습니다

시간이 조금 흐르자 쥐의 물질대사 감소했고
체온도 낮아지는 결과를 얻게 되었습니다

이것으로 겨울잠을 자는 동물을 연구해
겨울잠과 관련된 물질을 추출해낸다면
인간에게도 적용할 수 있다는 가능성이 열리게 되었습니다

2013년 미국의 도메니코 투폰 교수는 쥐 연구를 통해
겨울잠을 자게 만드는 스위치를 찾아내는데 성공했습니다

아데노신 수용체라고 불리는 A1AR이 바로 그것인데
이 수용체에 아데노신을 결합시키면
물질대사, 심장박동, 호흡이 줄어든다는 것을 확인했습니다

사람 역시 겨울잠 스위치인 A1AR이 있다고 합니다
하지만 아쉽게도 A1AR과 결합할 아데노신이
다른 동물에 비해 적게 만들어져
이것으로 겨울잠을 자는 것은 힘들다고 합니다

2011년 우리나라의 연세대학교 최인호 교수는
물질대사를 조절하는 T1AM을 쥐에게 투여하는 실험을 진행했는데
쥐가 5일 동안 겨울잠에 빠졌다고 합니다

다른 나라에서도 T1AM을 이용해 겨울잠 실험을 진행했는데
5일 동안 자게 한 것은 우리나라가 유일했다고 합니다

이중 어떤 것이 인간을 겨울잠에 빠지게 할 수 있는지는
아직 더 연구해야 합니다

고대 인류인 네안데르탈인은 겨울잠을 잤을 수도 있다는
연구도 있는 걸로 봐서
어쩌면 마냥 허무맹랑한 소리는 아닐 수도 있습니다

불을 다루고 옷을 입게 되면서
굳이 겨울잠이 필요하지 않아 이렇게 진화한 것일지도 모르죠

그렇기 때문에 연구 결과에 따라 인간도 겨울잠에 빠지는 날이 올 수도 있습니다

물론 우리에게 겨울잠은 사치일지도 모릅니다
하지만 겨울잠 연구는 단순히 잠을 위한 것이 아니라
오랜 시간이 걸릴 수밖에 없는 우주 연구를 할 때
장시간 수술을 하거나 장기 이식을 할 때
수명 연장을 하는 용도로 사용될 수 있을 것입니다

아랫도리가 볼록해지는 부작용으로 탄생한 약

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심장에 혈액을 공급하는 동맥이 좁아져
심장에 충분한 혈액이 공급되지 않아 생기는 병을
협심증이라고 합니다

1989년 미국의 한 제약 회사는
협심증을 치료하기 위한 약을 만드는 연구를 시작했습니다

1992년 이들은 연구 결과를 토대로 임상시험을 진행했는데
아쉽게도 다른 협심증 치료약에 비해
효과를 주지 못한다는 결론이 나왔습니다

게다가 이 약은 의도치 않은 부작용이 발생하기도 했는데
임상시험에 참여한 남성들의 발기가 풀리지 않아
고통을 호소하는 부작용이었습니다

평상시 남성의 생식기를 감싸고 있는 평활근은 수축 상태를 유지합니다
만약 성적 자극을 받게 되면 평활근을 이완 시키는
사이클릭 GMP(cGMP)가 분비됩니다

사이클릭 GMP가 분비되면 평활근이 이완되고
평활근이 이완되면 주변에 있는 동맥이 확장돼 피가 몰리게 됩니다

동맥에 피가 몰리면 주변에 있는 정맥을 압박하게 되고
정맥에 있는 피가 빠져나가지 못하게 됩니다

그러면서 생식기가 커지고 단단해지는데 이것이 바로 발기이죠

성적 자극이 끝나면 포스포디에스테라제 제5형이라고 불리는
PDE5 효소가 나와 사이클릭 GMP를 분해합니다

사이클릭 GMP가 분해되면 평활근이 수축되고
동맥이 축소되면서 몰렸던 피가 다시 줄어들고
정맥에 있는 피도 빠져나가면서 발기가 풀리게 됩니다

다시 처음으로 돌아가 봅시다
미국의 한 제약 회사는 협심증을 치료하기 위한 약을 개발하려 했습니다
협심증은 동맥이 좁아져 생기는 병이기 때문에
치료하기 위해선 동맥을 확장시킬 필요가 있습니다

즉 이들은 동맥을 확장시키기 위한 약을 개발했는데
이것이 심장에서 작용하는 것이 아니라
남성의 생식기에 더 크게 작용했던 것입니다

그래서 임상시험에 참여했던
남성들의 발기가 풀리지 않는 부작용이 나타났던 것이죠

제약 회사는 이것은 기회로 생각했습니다
이렇게 된 거 협심증을 치료하는 약을 만들 게 아니라
발기부전을 치료하는 약을 만들자

1994년 제약 회사는 발기부전 환자를 대상으로 임상시험을 진행했고
이들이 만든 협심증 약은 확실히 발기부전에 효과가 있다는 결론을 내렸습니다

그런데 이들은 관련된 연구를 해본 적이 없었기 때문에
효과를 어떻게 수치화할 것인가 하는 문제가 있었습니다

그래서 영국 비뇨기과 의사인 클라이브 깅겔(Clive Gingell)에게 도움을 받아
생식기의 강직도를 측정하는 리지스캔을 이용해
약물의 효과를 수치화했는데

리지스캔은 고무로 만들어진 튜브를 생식기에 감으면
발기력, 팽창도, 강직도, 크기, 지속 시간 같은 것들을
자동으로 계산해 주는 기기입니다

제약 회사의 발기부전 연구는 성공적이었고
1998년 발기부전 약을 정식으로 출시하게 됩니다

이때 사용된 약은 실데나필이라고 불리는 것이었으며
비아그라라는 상표명으로 판매됐습니다

비아그라를 판매한 제약 회사가 바로
최근에는 코로나 백신으로 유명한
화이자입니다

비아그라는 사이클릭 GMP와 비슷한 구조를 가지고 있습니다

원래라면 PDE5 효소가 나와
사이클릭 GMP를 분해해 발기가 풀려야 하지만

비아그라를 먹게 되면 사이클릭 GMP 대신
비아그라가 PDE5 효소화 결합하기 때문에
사이클릭 GMP가 분해되지 않습니다

사이클릭 GMP가 분해되지 않으면 동맥이 계속 확장된 상태
발기가 계속되는 상태를 유지할 수 있습니다

비아그라는 이런 식으로 발기 부전을 치료하는 것이죠

비아그라는 출시 3개월 만에 4억 달러
우리나라 돈으로 약 4700억 원의 매출을 기록하며
업계 매출 1위를 달성하기도 했습니다

항암치료를 할 때 왜 삭발을 할까

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2020년 우리나라 사망자 수는 약 30만명
전체 사망자의 27%는 암으로 사망했습니다

암은 인류가 반드시 극복해야 할 병중 하나입니다

물론 암에 걸린다고 해서 꼭 죽는 건 아닙니다

언제 발견했느냐에 따라 치료가 가능하기도 하죠
하지만 암은 치료하는 과정이 고통스러운 것으로 유명하기도 합니다

그런데 암에 걸려 치료를 받는 사람들을 보면
삭발을 한 뒤 치료를 받습니다
병을 치료하는 것일 뿐인데
왜 삭발을 하는 것일까요

우리는 세포로 이루어져 있습니다

세포는 분열하고 분열하고 또 분열하고 분열합니다
이렇게 분열하는 과정에서 염색체를 복사하게 되는데
복사될 때마다 끝부분에 있는 DNA가 조금씩 파괴됩니다

이것을 막기 위해 염색체 끝부분에는 텔로미어라는 것이 있습니다

하지만 텔로미어 역시 염색체가 복사될 때마다
즉 세포가 분열할 때마다 조금씩 줄어듭니다

텔로미어가 전부 줄어들게 되면
세포는 더이상 분열하지 못하고 노화세포가 됩니다

나이를 먹을 수록 노화세포는 많아지고
노화세포에 의해 여러 가지 질병에 걸리게 됩니다

다행히 우리의 세포는 노화세포가 되면
스스로 죽게끔 설계되어 있습니다

만약 노화세포가 되었는데도 죽지 않는다면
우리 몸에 있는 면역세포가 노화세포를 죽이게 되죠

그런데 스스로 죽지도 않고
면역세포의 눈을 피해 살아남는 노화세포가 있습니다

이들은 계속 세포분열을 하며 비정상적으로 성장하게 됩니다

이것을 종양이라고 하죠

이렇게 만들어진 종양이 천천히 성장하고
주변에 특별한 영향을 주지 않는다면
양성 종양이라고 합니다

양성 종양은 없애는 것이 어렵지 않기 때문에 큰 걱정을 하지 않아도 됩니다

하지만 만들어진 종양이 빠르게 성장하고
주위에 안좋은 영향을 준다면
악성 종양이라고 합니다

이것이 바로 우리가 흔히 말하는 암세포입니다

인류가 의학의 힘으로 암에 저항하는 행위를
항암 치료라고 합니다

암의 크기가 크지 않은 경우
암세포가 퍼진 부분을 잘라내는 수술을 통해
암을 치료할 수 있습니다

암의 크기가 크면
약물을 통해 암세포를 죽이게 되는데
이때 사용하는 약물을 항암제라고 하죠

항암제는 크게 정맥이나 근육에 주사하는 방법이나
알약이나 캡슐 형태의 약을 먹는 방법으로 투여하게 됩니다

암세포는 빠르게 증식하고 분열하는 특징을 가지고 있습니다

항암제는 이렇게 빠르게 분열하는 세포를 찾아
죽이는 역할을 하게 되죠

그런데 우리 몸에는 빠르게 분열하는 다른 정상적인 세포들도 있습니다

위 점막세포, 골수세포, 생식세포 그리고 모근세포 같은 것들이 대표적입니다

안타깝게도 항암제는 정상 세포와 암세포를 구분하지 못합니다
빠르게 분열하는 세포는 무조건 죽이고 보는데
이때 정상적인 세포도 공격을 당하게 됩니다

세포가 분열하지 못하면 성장을 하지 못하고
성장하지 못하면 기존의 머리카락은 빠지게 되고
새로운 머리카락이 자라지 않게 됩니다

이것은 다른 세포도 마찬가지이죠

그래서 항암치료를 하는 과정에서
구토, 변비, 설사, 빈혈, 출혈, 탈모 같은 부작용이 생기는 것이죠

다른 부작용의 경우 추가적인 약을 먹거나
음식을 통해 어느정도 줄일 수 있지만

탈모는 그렇지 못하기 때문에
빠지는 머리카락을 보며 스트레스 받지 않기 위해
미리 삭발을 하는 것입니다

항암치료가 끝나면 정상 세포는 다시 세포분열을 하기 때문에
발생했던 부작용은 빠르게 회복되며
머리카락도 다시 자라나게 됩니다

항암치료를 하고 계신 분들 하루하루가 고통스럽겠지만
잘 버텨서 예정보다 빨리 암이 완치되길 바라겠습니다