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존스홉킨스 메디슨이 전하는 최첨단 의료소식

균-항암제 콤보 암치료에 사용

사람과 동물에게 있어 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 박테리아가 종양을 모조리 '먹어' 치우는 것이 관찰돼 암치료에 새로운 희망을 가져다 줄 것으로 기대된다. 존스홉킨스 키멜암센타가 실시한 두 개 연구결과는 항암치료제를 혼합한 박테리아 치료법이 암을 퇴치하는데 극적인 향상을 가져다 줄 것으로 전망하고 있다.

사이언스 저널 11월 24자에 실린 보고결과에서 존스홉킨스 연구가들은 클로스트리디움novyi-NT (C.novy-NT)으로 불리는 유전자 변형 박테리아가 암세포군의 핵과 같이 산소가 결핍된 환경을 선호하는 특징을 가지고 있는 것으로 관찰되었다고 밝혔다. 이 변형 박테리아 자체는 상대적으로 무해하지만 그렇지 않은 자연 박테리아는 독소를 생산하여 일단 혈류에 진입하면 사람과 동물을 죽일 수 있다.

'암세포를 죽이는 것은 문제가 아닙니다. 암세포를 파괴하되 정상적인 세포를 죽이지 않는 것이 결정적인 과제입니다,' 라고 존스홉킨스 키멜암센타와 루드위그센타 및 하워드휴즈 의료연구원의 공동 관장과 교수를 역임하고 있는Bert Vogelstein 박사는 말한다.

이 박테리아의 암파괴 효과는 5년 전 존스홉킨스 연구팀에 의해 처음 관찰되었다. 당시 연구가들은 산소가 결핍된 실험쥐의 종양에서 박테리아가 성장 및 전이하여 대다수의 암세포가 파괴되어 검은 상흔으로 변하는 것을 관찰했다. 세포를 둘러싼 정상세포는 침해받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 박테리아는 산소가 충분한 부분의 종양의 암세포는 파괴하지 못했다.

존스홉킨스 키멜암센타 종양학과 부교수Shibin Zhou박사에 따르면 이 결과를 바탕으로 존스홉킨스 연구팀은 이러한 박테리아의 장점과 항암치료법을 혼합하여 치료제의 효능을 향상시키는데 사용할 수 있을 것으로 추정하고 있다.

이 혼합 치료법은 100 마리의 실험쥐에서 큰 종양 뿐만 아니라 작은 종양까지 모조리 파괴하였으며 3분의 2 이상의 쥐가 영구적으로 치료된 것으로 나타났다.

보다 더 큰 혼합 치료법의 효과는 종양 부위에 집중한 약물을 분해 및 분산을 촉진시켜 박테리아는 보통 화학치료요법 효과량의 6배까지 종양에 노출시킬 수 있다.

연구가들은 화학물치료 약물인 독소루비신(doxorubicin)과 아리노테칸(irinotecan)을 사용한 혼합치료법 시험을 반복한 결과 두 가지 약물 모두 박테리아를 혼합하여 사용한 경우 유사한 종양파괴 효과가 있는 것으로 나타났다.

페키지형 암 치료제는 라이포솜으로 불리는 현미경상의 지방산 캡술 형태이다. 정상조직을 단단하게 둘러싸고 있는 혈관의 피막을 통과하기에는 라이포솜이 크지만 종양의 혈관계를 통과할 만큼 작다.

C.novyi-NT과 라이포솜을 혼합한 화학치료법은C. novyi-NT 배양액에 숨어 있던 효소 덕분으로 시너지 효과를 가지고 있는 것으로 나타났다. Ian Cheong 박사가 보겔스테인 실험실에서 아리포소메이즈로 부른 이 효소는 지방질의 세포막을 파괴하고 약의 내용물이 방출하는 라이포솜 외막을 방해한다.

' '트로이 목마' 구획 구조와 같은 이 약물은C-novyi-NT 박테이아에 의해 종양을 목표하여 방출되기 때문에 치료의 안전성과 효과를 향상시킬 수 있습니다,' 라고 본 연구의 주도 저작가인Cheong 박사는 밝혔다.

과학자들은 박테리아 재결합외에도 다양한 치료요법에 라이포소메이즈를 사용할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 예를 들어, 라이포소메이즈를 특정한 종양에 친화성을 가지는 항체에 접합시키거나 해당 효소의 DNA 코드를 유전자 치료법에 추가할 수 있다. 라이포솜에 많은 약을 포장할 수 있기 때문에 조사가들은 이러한 접근법이 일반화 효용성을 가질 것으로 전망하고 있다.

11월 19일 네이쳐 바이오테크날러지 온라인판에 실린 동반연구 보고서에서 존스홉킨스 연구팀은 전체C.novyi-NT 지놈을 해독해냈고 이는 '라이포소메이즈를 밝혀내는데 도구가 되었으며 박테리아를 바탕으로 한 치료법을 향상하는데 도움이 될 것으로 기대한다,' 라고Zhou 박사는 보고했다.

C. novyi-NT을 단독으로 주입한 경우의 예비 안전성 검사가 소수의 암환자를 대상으로 시행 중에 있다. 본 연구는Virginia and D.K. Ludwig Fund 암연구, Commonwealth Foundation, 미라클 재단, 미국립보건원의 기금으로 이루어졌다.

본 연구의 공동 저작가는 다음과 같다. 존스홉킨스 키멜암센타 Xin Huang, Chetan Bettegowda, Luis A. Diaz., Jr., and Kenneth W. Kinzler.

2: Cheong, I., et al. A C.novyi Protein Enhances the Release and Efficacy of Liposomal Cancer Drugs. Science online, November 24, 2006.
(사이언스 2006년 11월 24일자 온라인판에 실린 단밸질 방출 강화와 라이포솜 암 치료약, 제 1 보고서)

2: Bettegowda, C., et al. The Genome and Transcriptomes of the Anti-Tumor Agent Clostridium novyi-NT. Nature Biotechnology online, Nov 17, 2006.
(네이쳐 바이오 테크놀로지 2006년 11월 17일자 온라인판에 실린 항종양 인자로서 클로스트리디움novyi-NT의 지놈과 트랜스크립토좀 제 2보고서)

역사적인 홉킨스 '도미노' '5중' 신장이식 수술

존스홉킨스 수술팀이 10명 사이의 5중 기증신장 교환을 성공적으로 마쳤다. 2명의 여성과 3명의 남성 수혜자 5명과 모두 여성으로 구성된 5명 기증자들의 상태는 모두 양호하다. 10시간에 걸친 이번 마라톤 수술은 12명의 수술전문의, 11명의 마치과전문의, 18명 간호사가 참여하여 6개 수술실에서 11월 14일 오전7시에 동시에 실시되었다.

4명의 이식 자격자들은 존스홉킨스로 부터 소견을 받기 위해 각각 다른 시기에 방문하였다. 이들은 장기를 기꺼이 기증하고 싶지만 받고자 하는 수혜자와는 혈액형과 조직형이 맞지 않아 희망 수혜자에게 신장을 기증할 수 없는 경우였다. 홉킨스는 종전에 개발한 생체기증자 연결시스템을 사용하여 소희 애타주의 기증자를 포함시켜 5중 신장이식 수술을 배열했다. 5중 이식 수술은 애초의 4명의 자격자가 종전에 단 한번도 만난적이 없는 기증자로 부터 호환신장을 이식받고 나머지 신장은 미장기공여 네트워크(United Network of Organ Sharing, UNOS) 의 대기자 명단에 우선 순서인 환자에게 이식되는 방법이다. 애타주의 기증자는 지정한 수혜자 없이 신장을 기증하고자 하는 선행자를 뜻한다.

존스홉킨스 이식팀은 비호환 기증자-수혜자 짝을 연결한 신장이식술을 선도자들이다. 이 절차는 소희 신장짝기증(kidney paired donation, KPD)으로 불린다. 2001년 존스홉킨스는 미국에서 최초로 비도미노KPD신장이식을 시행하였고 2003년에는 최초의 비도미노KPD 3중 신장짝기증 이식수술을 그리고 2005년 최초의 3중 도미노 이식수술을 시행했다. 지금까지 수술팀은 신장짝기증을 통해 41명의 환자에게 신장을 이식했다. 이번 14일에 시행된 수술은 5명의 혈연관계가 없는 여성 기증자들의 신장을 5명의 역시 혈연관계가 없는 수혜자들에게 이식했다. 수혜자들의 연령은 40세에서 77세에 해당했다. 기증자와 수혜자는 미국의 캘리포니아주, 웨스트버지니아주, 플로리다주, 메인주, 메릴랜드주와 캐나다 온타리오 등으로 다양한 지역 출신으로 구성되었다.

애타주의 기증자 혼로 로스테인(48세, 여)씨는 컴퓨터 프로그래머로 남편과 딸을 교통사고와 질병으로 각각 잃은 후 신장을 기증하기로 결심했다고 밝혔다.

'로스테인 여사를 도와 5명의 수혜자에게 그녀의 선행의 선물을 전달하게 된것을 영광으로 생각합니다. 이 분이 아니었다면 5중 이식은 가능하지 않았을 겁니다,' 라고 존스홉킨스 종합이식센타 및 비호환 신장이식 프로그램을 관장하고 있는 Robert Montgomery박사는 밝혔다.

영국 의학저널인 '랜싯'에 지난 8월 달에 실린 논문에서Montgomery 박사는 애타주의 기증자 연결과 비호환 수혜자 연결 시스템의 범위를 보다 넓힌 청사진을 소개했다. 이는 사용할 수 있는 장기 숫자를 극적으로 증가시킬 뿐만 아니라 이식 기증자와 수혜자 모두에게 혜택이 주어진다.

이와 같은 통합적인 시스템이 자리를 잡지 않으면 애타주의 기증자는 인터넷을 통해 장기를 기증을 하거나 단 한명의 환자만 혜택을 보는 비일괄적인 배당 시스템에 말려들기 쉽다고Montgomery박사는 주지했다. 어떤 경우에 있어서는 신장이 장기적으로 생존할 가능성이 가장 높게 여겨지는 환자에게 주어지는 반면 다른 경우에 있어서는 예상되는 결과나 필요에 상관이 없이 장기공여 네트워크 대기자 명단 우선순위 환자에게 주어진다.

'도미도 연결기증은 이 세가지 윤리 신조를 충족합니다,' 라고 Montgomery박사는 말한다. '수혜자의 이식 손실의 위험을 여러사람에게 분배하기 때문에 최선의 결과를 낳을 가능성은 높아집니다. 비호환 기증자-수혜자 짝이 다반수이고 이들의 맞는 짝을 찾기가 매우 힘들기 때문에 가장 필요한 사람에게 장기가 주어집니다. 연결 시스템에 가장 마지막 짝의 기증자 신장이 사체기증 대기자 명단에 있는 호환 환자에게 할당이 되기 때문에 공정성 있습니다.

5명의 기증자 수술은 오전 7:15에 동시에 시작되었으며 같은 날 오전 11시에 마쳤다. 4개 기증 신장은 같은 수술실에서 지정된 수혜자에게 이식될 준비가 되었다. 한 개의 신장은 다른 수술실로 이동되었다. 수혜자의 이식수술은 오후 1:00에 시작되었으며 같은 날 오후 5:15에 마쳤다. 기증자들은 11월 17일 모두 퇴원하였으며 수혜자들은 20일까지 입원하였다.

기증자들은 나머지 신장이 계속적으로 정상적인 기능을 확인하는 지속적인 모니터링을 필요하다. 수혜자는 이식받은 신장에 거부반응이 나타나지 않도록 약을 복용하고 있다. 수혜자들은 처음은 매주, 그 다음 6주, 그 다음 매달 검진을 받아야 하며 검진 방문수는 시간이 지남에 따라 차츰 줄여진다. 생체기증 신장의 평균 수명은 18년에서 20년이다. 수혜자들이 그들의 신장 기능을 상실한 경우는 혈액응고, 신장질환 말기, 교통사고 등으로 다양하다.

이번 복합 이식수술의 성공은 면역유전가, 마취전문의, 수술실간호사, 신장전문의, 수혈의학전문의, 중환자실 의료진, 간호조정가, 조무사, 사회복지사, 정신과전문의, 약사, 재정조정가, 행정직원 등 거의 100명에 해당하는 의료 직원들의 협력으로 비롯되었다.

연구가들 크론병과 관련된 유전자 밝혀내

국제단위 연구팀이 염증성 장질환인 크론병과 궤양성 대장염과 관련된 또다른 유전자 변이를 밝혀냈다.

위장병 및 유전학 학자들로 구성된 존스홉킨스의 본 연구팀이 이번에 발견한 새로운 변이는 크론병이 없는 건강한 사람에게 나타나지만 그렇지 않는 사람에게서는 드물게 나타나는 인터루킨-23 (IL-23) 유전자 수용체에 있다고 밝혔다.

IL-23는 만성염증을 제어하는 단백질로서 신체가 박테리아로 인한 염증을 이겨내도록 한다. IL-23의 수용체 IL23R는 염증에 대항하여 면역반응을 증가시키는 백혈구인 림포구와 대식세포에 존재한다. IL-23과 염증성 장질환 및 자가 건선과의 관계는 오래전 부터 알려졌지만 이번에 새롭게 밝혀진 단백질 수용체의 유전자 변이는 병이 진전하는 기전을 추적하고 치료제를 개발하는데 있어 발판이 될것으로 기대된다.

6명의 존스홉킨스 연구원과 기타 6명의 미국 및 캐나다 기관의 연구원으로 구성된 이번 합동연구의 보고서는 미국 학술지 '사이언스 익스프레스' 온라인판 10월 26일자에 개제되었다.

'이번 연구팀이 발견한 IL-23 수용체 변이는 IL-23 기전에 영향을 끼치며, 신체의 만성염증에 대한 반응을 변경하고 이로 인해 자가면역 질환을 부추길 수 있습니다,' 라고 존스홉킨스 의과대 교수 및 존스홉킨스의 염증성 장질환 센타의 유전자 연구실을 관장하고 있으며 이번 연구의 공동 저작가인 Steven R. Brant 박사는 말한다. '이 유전자는 이미 건선과 같은 자가면역 질환에 대한 영향이 알려졌기 때문에 저의는 해답을 찾는 올바른 길에 있다 하겠습니다.'

이번 크론병 연구에서 조사팀은 인간지놈을 이루는 22,000개의 유전자를 검토하여IL23R 유병관련 변이를 조사했다. 이번 연구에는 크론병이 있는547명과 건강한 비교그룹 548명이 참가하였다. 참가 환자는 합동연구 7개 센타 중 6개 센타에서 모집하였다. 연구팀은 크론병을 일으키는 유전적 소인을 밝혀내기 위해 단일염기변이 (single nucleotide polymorphisms, SNPs)로 알려진 유전자 코트에서22,000개 유전자의300,000 개 변이를 검사했다. SNPs는 사람의DNA 코드에서 흔히 발생하는 변이로 병과 관련된 유전적 요인을 밝혀내는데 자주 사용된다. 조사가들은 질병과 관련하여 거의 모든 인간지놈에서 발견되는 변이를 조사하는 것을 가능하게 하는 보다 새로운 기술을 사용하여 지놈을 조사했다.

연구팀이 크론병 환자를 검사한 결과 IL-23 수용체 유전자의 중요 아미노산을 변경하는 SNP 변이가 거의 4배가 가깝게 모자라는 것으로 나타났다.

일백만 이상의 미국 인구가 크론병 또는 궤양성 대장염을 앓고 있지만 염증성 장질환은 가족내에서 내려오는 경향이 있으며 특정 인종에서 보다 더 만연하다. 과학자들은 이러한 관계가 심각한 유전적인 요인으로 인한 것으로 추정해왔었다. 종전에 이루어진 존스홉킨스 연구에서는 크론병 환자에게서 흔히 발견되는CARD15/NOD2 유전자 변이를 밝혀낸바 있지만Brant박사는 이번에 발견한 새로운 유전자가 치료제 개발에 있어 더 적합할 것으로 예상하고 있다.

'IL-23는 염증반응 기전과 직접적으로 관련하기 때문에CARD15/NOD2 보다 훨씬 유력한 치료요법이 될 수 있습니다,' 라고Brant박사는 말한다.

Brant박사는 이번 연구팀이 크론병과 관련 가능성이 있는 유전변이를 추가적으로 밝혀냈으며 합동연구팀은 이 부분에 대한 심층조사가 이루어질 예정이라고 밝혔다.

'크론병과 관련된 유전자가 추가적으로 밝혀짐에 따라 병의 예후를 추정하고 환자치료 방향에 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다,' 라고 염증성 장질환과 의과대 부교수이자 보고서의 공동저작가인 Themistocles Dassopoulos 박사는 말한다.

본 연구는 미국립 당뇨·소화·신장질환연구원의 지원금으로 이루어졌다.

존스홉킨스 연구팀, 뇌 단백질이 기억을 조절하는 것으로 추정

존스홉킨스 연구팀이 장기기억을 돕는 특정한 단백질이 어떻게 뇌가 한 시간 이상 전에 일어난 일을 기억하게 하는지를 밝혀냈다. 연구결과의 두 개 보고서는 미 과학지 '뉴런' 11월 9일자에 발행되었다.

Arc로 불리는 이 단백질은 울음소리를 배우는 새를 비롯해서 3차 공간을 인지하는 설치류에게 있어 기억력과 행동의 관계를 암시하는 것으로 알려졌다. 사람에서 있어서는Arc이 약물중독과 같은 장기기억을 바탕으로 한 행동의 실마리가 될 것으로 기대하고 있다.

'저의 연구팀은 Arc 단백질이 뇌세포가 어떻게 행동을 배우고 또 배운 것을 장기적으로 저장하는 것을 통제한다고 생각합니다,' 두 개 연구를 모두 관장한 홉킨스 신경과학 및 신경학 교수인Paul F. Worley박사는 말한다. '예를 들어서, 담배를 끊은 사람이 집에서나 직장에서는 담배를 피우고 싶은 욕구를 억제할 수 있지만 술 한잔을 할 때면 뇌가 과거에 담배와 연관된 기억을 부추겨 담배를 피우고 싶은 욕구가 다시 생기게 됩니다. 이러한 형태의 연관성은 사람의 뇌에 회로화된 기억입니다.

몇 년전Worley 박사와 그의 동료는 실험쥐를 대상으로 한 실험에서 쥐가 깨어서 활동할 때 쥐의 뇌가Arc 단백질을 분비하는 것을 관찰했다. 그저 새로운 환경을 경험하게 하는 것과 같이 각각의 신경 세포를 간단히 자극함으로서Arc 단백질을 분비시킬 수 있다는 것은 이미 알려진 사실이다. 'Arc단백질은 뇌세포 활동에 있어서는 즉각적이고 믿을 수 있는 판독을 제공합니다,' 라고Worley박사는 주지했다. 과학자들은 활동 세포들이Arc 단백질을 다량으로 만들어 내지만 정확하게Arc 단백질이 세포에 어떤 영향을 끼치는 지는 정확하게 밝혀내지 못했다.

Arc의 정확한 역할을 밝혀내기 위해 홉킨스 연구팀은Arc 단백질과 상호작용하는 단백질을 찾아나섰다. Arc 단백질을 미끼로 사용해서 뇌에서 흔히 찾아볼 수 있는 수 많은 단배질을 조사결과 미끼에 물려든 단백질이 세포 안팎으로 물질을 운반하는 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.

'세포 안팎으로 물질이 이동하는 것은 정상 뇌세포에 있어 매우 중요합니다. 저희 연구팀은Arc 단백질이 운반 역할을 하는 뇌세포와 연관이 있는 것으로 보여 기대가 큽니다.' 라고Worley박사는 밝혔다. '이는 사람의 뇌가 기억을 저장하는 기전을 이해하는 첫 걸음이라 할 수 있습니다.'

기억은 신경세포가 다른 신경세포들과 접속 및 교신 함으로서 발생한다. 이 접속이 더 강할수록 기억은 더 강해진다.

어린시절의 전화놀이를 기억할지 모르겠다. 매우 유사한 형태로 가느다란 줄을 통해 상대방과 의사소통을 하는 방법과 마찬가지로 신경세포 또한 접속 및 '대화'를 통해 의사를 전달한다. 이때 세포와 세포 사이의 의사전달은 소규모의 화학물질이 담당한다.

신경세포가 뇌에서 서로 연결이 되면, 한 개 세포는 이웃하는 세포의 공간에 화학물질을 분비한다. 이웃 세포는 표면에 분비되는 화학물질을 포착하는 단백질 수용체를 가지고 있다.

이렇게 화학물질을 포착한 세포는 수용 화학물 복합체를 삼켜 세포 표면으로 부터 수용체를 세포내로 끌어들인다. Worley 박사에 따르면 이러한 수용체가 더 많을 수록 두 개 세포사이의 접속이 더 강해진다고 한다.

새로운 수용체는 받아들여진 수용체를 끊임없이 대체한다. Arc단백질을 이용한 유도실험에서 연구팀이 관찰한 두 개 단백질, 다이나민(dynamin)과 엔도필린(endophilin)은 세포가 수용체를 감키는 역할에서 매우 중요한 것으로 알려져왔다. 이번 연구결과에 따르면 Arc 단백질이 이 두 개 단백질을 통제 및 세포표면의 수용체를 삼키는 주기를 조정하는 것으로 나타났다.

연구가들이Arc단백질을 변형하여 이 두 개 단백질과 결합하지 못하도록 했을때, 이 들 단백질은 '삼키는' 기능을 상실하고 정상적일 때보다 더 많은 수용체가 세포표면을 덮는 것을 관찰했다. 하지만 Arc를 더 많이 추가했을 때는 그 반대의 현상이 나타났다. 세포는 지나치게 수용체를 삼켜서 세포표면에는 수용체가 조금밖에 남지 않았다.

안타깝게도 세포를 과다하게 흥분시켜 파괴하는 결과를 낳을 수가 있고 흥분 조절을 상실하면 장기기억의 강도가 바뀔 수가 있다고Worley박사는 말한다.

그렇다면Arc단백질이 뇌세포 수용체를 조정하는 것과 우리가 자동차 키를 어디에 꽂아야 하는지를 기억하는 것과는 어떤 관계가 있을까? "Arc 단백질이 결핍된 동물을 보면 단지 바로 지금 이순간만 생각합니다. 단기적으로는 잘 배우지만 내일이면 모든 것을 다시 배워야 하는 샘입니다," 라고 Worley 박사는 말한다.

잊어버리면 더 좋은 장기적인 기억, 예를 들어, 술자리에 있을 때 담배를 피우고 싶은 욕구의 경우에는 이러한 기억이 어떻게 형성이 되는지를 이해한다면 미래에 완전히 이러한 기억을 잊어버리는 방법의 열쇠가 될 수 있을 것이다.

본 연구는 미국정신보건원, 미국립 난청 및 의사소통장애원, 하워드휴즈 의료연구원과 휴먼프론티어 과학프로그램기관의 기금으로 이루어졌다.

위의 두 개 보고서의 저작가들은 다음과 같다. 홉킨스 소속: Shoaib Chowdhury, Jason Shepherd, Gavin Rumbaugh, Hiroyuki Okuno, Gregory Lyford, Jing Wu, Richard Huganir and Worley of Hopkins; 미국립보건원 난청 및 의사소통장애원 소속:Ronald Petralia; 독일 베를린 프레이 대학소속: Niels Plath 과Dietmar Kuhl.

초콜렛 '애호가들'이 과학에 가르쳐준 달콤한 교훈

초콜렛을 포기할 수 없는 '초콜렛 중독자들'이 혈액의 응집력을 실험하는 과학자들과 동료 초콜렛 애호가들의 큰 부탁을 들어주었다.

존스홉킨스 연구가들이 초콜렛 애호가들의 이러한 "중독성" 덕분으로 하루에 몇 개 조각의 초콜렛을 먹음으로 해서 좁혀진 혈관에 혈소판이 응고하는 것을 방지하여 심장발작으로 인해 사망할 가능성을 절반으로 줄일 수 있다는 최초의 생물화학분석을 내놓았다.

'초콜렛 애호가들이 가르쳐준 교훈은 아스피린과 같이 코코아콩이 혈소판이 뭉치는 것을 감소시키는 생물화학적 효과가 있다는 것입니다. 혈소판이 응고하면 혈관을 막아 심장발작을 일으킬 수 있기 때문에 치명적이라 할 수 있습니다,' 라고 존스홉킨스 의과대학 및 블룸버그 공중보건대학 교수인Diane Becker 박사는 말한다.

Becker박사는 그녀의 연구결과가 설탕, 버터, 크림을 함유한 초콜렛을 다량으로 섭취하는 것을 부추기기 위한 의도가 아님을 주지했다. 대신 구운 코코아콩에서 추출한 순수 건조형인 다크 초콜렛을 하루에 2 테이블스푼 정도만 먹을 것을 권장했다.

지난 20여년 동안 연구가들은 다크 초콜렛이 혈압을 낮출 뿐만 아니라 혈액의 흐름에 있어서 도움이 되는 화학물질인 플라보노이드가 다량 함유되어 있다는 것을 알고 있었다. 11월 14일 미국 시카고에서 열린 미심장협회의 연간모임에서 존스홉킨스가 발표한 연구결과는 일반 음식에서 찾아볼 수 있는 일정량의 초콜렛을 매일 섭취하는 경우 효과가 있다고 밝혔다. 종전의 연구결과는 혈소판의 활동을 감소시키려면 몇 파운드나 되는 초콜렛을 먹어야 다량의 플라보노이드를 섭취할 수 있는 것으로 알려졌었다.

'버터와 설탕이 많이 들어간 제품을 섭취하거나 과다섭취하지 않는다면 매일 권장량의 초콜렛을 먹거나 따뜻한 코코아 음료를 마시면 건강에 도움이 됩니다,' 라고Becker 박사는 말한다.

아스피린반응 유전자 연구가 존스홉킨스에서 2004년 6월에서 2005년 11월 까지 실시되었으며 당시 500명 남성과 700 여성이 전국적으로 참가하였다. 139명에 해당하는 '초콜렛 중독자' 들은 혈소판에 대한 아스피린 효과를 조사하는 연구에는 참가하지 못했었다.

아스피린 복용을 시작하기전 연구 대상자들은 엄격한 운동 요법을 지속할 것과 혈소판 활동에 영향을 미치는 것으로 알려진 흡연, 음주, 음식 등을 피하도록 지시받았다. 연구를 위해 금지된 음식은 카페인이 함유된 음료, 와인, 자몽주스, 초콜렛 등이었다.

반대로 실험그룹은 초콜렛바, 따뜻한 코코아, 포도, 홍차, 녹차, 딸기와 같이 플라보노이드가 함유된 다양한 음식을 즐기는 사람들로 구성되었다. 이 그룹은 아스피린 연구에서는 실격당했지만 초콜렛이 혈소판에 미치는 영향을 조사하는 실험에서는 Becker 박사와 그녀의 연구팀의 혈액검사 결과에서 득점 기회가 주어졌다.

머리카락 굵기의 튜브에서 혈소판이 응고하는 시간을 측정하는 혈관조직 검사장치를 이용해 두 개 그룹의 혈소판 샘플을 조사한 결과 초콜렛 애호가들의 경우 혈소판이 응고하는데 평균 130 초가 걸렸고 초콜렛을 피한 그룹의 혈소판은 평균 123 초로 더 빨리 응고하는 것이 관찰되었다.

혈소판의 활동을 측정하는 또 다른 검사는 혈소내 트롬보젠 (11-dehydro-thromboxane B2)이다. 연구가들은 초콜렛 애호가들의 혈소판 활동과 평균 노폐물이 보다 낮은 밀리몰 크리에틴 당177 나노그램, 반면 초콜렛을 먹지 않은 실험 대상자들의 수치는 밀리몰 크리에틴당 287 나노그램으로 나타났다.

연구 참가자들의 연령은 21세에서 80세로 31퍼센트가 흑인, 나머지는 백인이었다. 본 연구조사에서는 혈소판의 활동을 관찰하는 총 200가지의 다양한 검사가 이루어졌다. 보통 혈액은 혈소판의 응집에 영향을 끼치는 다른 세포들이 포함되어 있기 때문에 본 실험에서는 엄격하게 혈소판만 포함된 혈장만으로 구성된 정화 형태의 샘플만을 반복해서 사용했다.

연구에 참가한 초콜렛 '중독자' 들은 심장발작과 같은 심장질환 병력이 전혀 없었지만 가족력으로 인한 심장질환을 일으킬 위험성은 극소하게 있었다. 50퍼센트의 여성 참가가들은 폐경기에 있었다.

'본 연구결과는 낮지만 심장질환을 일으킬 가능성이 있는 건강한 사람들의 혈액에 적당한 식습관이 커다란 영향을 끼친다는 것을 말해줍니다,' 라고 이번 연구보고서의 공동 저작가인 존스홉킨스 부교수 Nauder Faraday박사는 말한다. '심장의 건강을 원한다면 건강한 식습관 뿐만 아니라 운동 및 기타 건강한 생활습관과 균형을 이루어야 합니다.'

Becker박사와 Faraday 박사외에도 참가 연구원은 다음과 같다. Lisa Yanek, M.P.H.; Taryn Moy, M.S.; and Lewis Becker, M.D.

돼지 줄기세포 동물의 심장발작 복구에 밝은 전망 보여

존스홉킨스의 과학자들이 성장 돼지의 건강한 심장조직으로 부터 추출한 줄기세포를 다량으로 배양하는데 성공하였으며 이 세포를 실험실 유도로 심장발작을 일으킨 손상조직을 복구하는데 사용했다. 돼지의 심장은 사람의 것과 유사하며 이러한 연구에 유용한 모델이 된다.

홉킨스에서 종전에 이루어진 연구를 보면, 심장학자들은 쌀 한톨만한 크기의 심장조직 샘플을 가느다란 튜브를 사용하여 심장발작을 일으킨 동물로부터 몇 시간 내에 추출하였다. 그런 다음 다량의 심장 줄기세포를 실험실에서 배양해서 한 달 안에 다시 돼지의 심장에 배양세포를 이식하였다. 청염색 추적시스템을 사용하여 과학자들은 2달 안에 세포가 성숙한 심장세포와 혈관 내피형성 세포로 성장하는 것을 관찰하였다.

'이러한 줄기세포 추출법은 상대적으로 간단하여 어느 지역단위 클리닉에서라도 시행할 수 있습니다. 심층 연구에서 같은 기전으로 심장이 복구되는 것이 관찰된다면 외래환자를 대상으로 연구를 실시할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다,' 라고 존스홉킨스 의과대 심장학과 교수이자 이번 연구 보고서의 상임 저작가인 Eduardo Marban 박사는 말한다. '소량의 조직으로 심장발작을 일으킨 직후에 건강한 심장부위를 이식하면 손상된 조직을 부분적으로 나마 재생시킬수 있는 것으로 나타났습니다.'

Marban 박사는 심장기능의 전반적인 향상은 아직 기존의 연구에서 밝혀지지 않았다고 주지한다. 이번 연구는 전반적인 심장기능의 변화를 측정하도록 고안되지 않았으며 상대적으로 적은(1백만개) 주입세포를 사용했다. '연구팀이 증명한 원칙을 바탕으로 하여, 다량의 세포를 다른 부위의 심장에 이식하여 심장기능 회복에 영향을 끼치는지 조사할 계획입니다,' 라고Marbán 박사는 말한다. '만약 그 결과가 '그렇다'로 나타난다면 2007년 초에 임상시험을 착수할 수 있을 가능성이 있습니다.'

이번 연구결과는 미국 시카고에서 11월 13일에 열린 미심장협회 연간회의에서 발표되었다. 연구팀은 동물실험에서는 최초로 최소침습적인 방법과 함께 소희 심장줄기세포 치료요법을 사용하여 사람의 심장발작에 성공적으로 적용할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 연구팀은 심장줄기세포를 쥐와 사람에게 시험했을때 심근경색 손상을 복구하고 경색 후 심장세포 기능을 재귀한 종전의 연구결과를 바탕으로 이번 연구가 이루어졌다고 밝혔다.

연구팀은 심장발작 효과를 모방하기 위해 조직생체검사법을 이용하여 2시간 이상 주요 동맥에 혈액공급을 협소시킨 8마리의 돼지에서 심장줄기세포는 추출하였다.

Marbán 박사의 실험실에서 개발한 기술을 사용하여, 조사가들은 손상을 입은 심장조직에서 백만개의 심장줄기세포를 추출하여 화학적 자극물을 사용하지 않고 배양하였다.

몇 주후, 줄기세포는 심근세포의 전기적성질을 모방한 구면체 세포로 발달하였다. 소희 심구로 불리는 이들 세포는 평균 1천 4백만 개의 이상의 세포를 만들어낸다.

최초 심장발작을 일으킨 한 달 이내에 연구팀은 카테터 튜브를 돼지의 앞다리 동맥에 삽입하여 심구를 주입했다. 앞서 실시한 연구에서는 이렇게 주입한 세포가 스스로 심장부근으로 이동하는 것으로 나타났다. Marbán 박사 연구팀은 세포의 이동을 재확인 하기 위해 청염색물을 생산해내는 효소 유전자를 줄기세포에 부착시켰다.

몇 개월 후 연구팀이 손상된 조직의 회복 정도를 조사한 결과 줄기세포가 뿌리를 내린 자리에 청색점들이 나타난 것을 관찰했다. 보다 더 자세한 조사결과, 줄기세포가 손상지점에서 성장하였으며 파괴된 세포와 살아있는 세포가 섞여 혈액공급이 어느 정도 유지하는 것으로 연구팀은 추정하고 있다.

'목표는 심장발작 뿐만 아니라 심부전으로 약해진 심근을 복구하는 것입니다. 그렇게 된다면 심장이식이라는 큰 부담을 덜 수 있습니다,' 라고 존스홉킨스 심장연구원의 심장학 박사취득후 특별연구원이자 이번 보고서의 저작가인 Peter Johnston 박사는 밝혔다. '기증자의 줄기세포 대신 환자 자신의 줄기세포를 사용함으로서 면역반응 부작용이나 거부반응의 위험을 피할 수 있습니다.'

본 연구는 Donald W. Reynolds 파운데이션의 기금으로 이루어졌다. 이번 연구의 공동저작가는 다음과 같다. Tetsuo Sasano, M.D.; Kevin Mills; Amr Youssef, M.B.B.Ch., M.Sc.; Mark Pittenger, Ph.D.; Richard Lange, M.D. Marban 박사는존스홉킨스 의과대 교수이자 Donald W. Reynolds 심혈관 임상연구센타와 분자심자학연구원의 관장을 역임하고 있다. Johnston 박사의 연구는10월 26일 Stanley L. Blumenthal 심장학연구 수상식에서 입상한바 있다.

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