한의원전기침효과,패치로구현'전기자극패치'하이드로젤코팅통해더고르고강한전기자극"실제한의원에서맞는전기침과효과비슷해"[앵커]병원을찾지않고도스마트폰앱으로통증을치료할수있는전기자극치료패치가개발됐습니다.미세한바늘을이용해한의원에서맞는전기침의효과를피부에붙이는패치로구현한건데요.김은별기자의보도입니다.[기자]500원짜리동전크기의금빛패치.자세히보면안쪽에미세한바늘이양옆으로부착돼있습니다.기존한의원에서쓰이는전기침기법을패치로구현한'전기자극패치'입니다.간편하게스마트폰에조건을입력해치료받는방식입니다.패치를붙인후전기자극세기와자극의빈도등을애플리케이션에입력하면패치가치료를시작합니다.기존전기자극패치와가장큰차이점은하이드로젤코팅입니다.하이드로젤을전극에코팅해전류가바늘의끝부분에몰리지않고고르게퍼지도록설계돼전기자극을기존보다더강하게줄수있으며,온도가높아지면부착력을잃는하이드로젤의특성덕분에화상의위험도적어집니다.[김희수/한국과학기술원전기및전자공학부박사과정:하이드로젤의경우피부에부착하는의료기기의안전온도인43도이상이되면스스로부착력을잃기때문에전류가고르게분산되면서화상의위험을낮추고안정적으로전기를자극할수있습니다.]연구팀은이번기술과실제한의원에서맞는전기침을비교해보니치료효과가비슷한것으로나타났다고설명했습니다.[이상훈/한국한의학연구원책임연구원:전기침대비전기패치가오히려더많은신경활성을보이는것을저희가측정을했었고요.진통효과에대한동물실험을했을때도전기침과거의동일하거나비슷한효과를보이는것을확인했습니다.]원격으로치료가가능해병원을자주방문하기어렵거나,병원과멀리떨어진곳에있는환자에게유용해보입니다.[정재웅/한국과학기술원전기및전자공학부교수:만성통증환자에게적용할수있겠고요.특히그중에서도병원을자주방문하기힘든환자에게적용해서의료진이치료를직접모니터링하는그런용도로확장발전할수있을것같습니다.]연구팀은실제만성통증환자를대상으로임상시험까지마친뒤기술을앞으로3년이내에상용화할계획입니다.YTN사이언스김은별입니다.영상취재:지준성YTN김은별([email protected])※'당신의제보가뉴스가됩니다'[카카오톡]YTN검색해채널추가[전화]02-398-8585[메일][email protected][저작권자(c)YTN무단전재,재배포및AI데이터활용금지]Copyright©YTN무단전재,재배포및AI데이터활용금지

자폐스펙트럼장애,원인유전자만1,200개넘어자폐유전자17종선정…자폐생쥐모델17종준비RNA특성분석데이터천여개분석…2개그룹분류[앵커]국내연구진이1,200개의자폐유전자에서2가지공통적인유전적특징을규명했습니다.이들특징에따라약물치료효과가다르다는점도확인해환자맞춤치료의단서가될것으로기대됩니다.이성규기잡니다.[기자]사회적의사소통이어렵고제한적이고반복적인행동을보이는자폐스펙트럼장애.자폐는원인유전자만1,200개가넘지만,이들유전자를관통하는공통적인특징은아직규명되지않았습니다.이런공통특징을파악하기위해연구진은우선자폐유전자17종을선정하고이들유전자를지닌생쥐모델17종을준비했습니다.이후대규모로RNA의특성을분석하는RNA시퀀싱데이터천여개를분석해자폐유전자를2개그룹으로특징짓게됐다고밝혔습니다.한그룹은신경세포간신호전달을담당하는시냅스유전자활성이줄었지만,RNA를절단하고붙이는유전자의활성은늘었습니다.또다른그룹은이와는반대로시냅스유전자의활성은증가하고RNA가공유전자의활성은줄었습니다.연구진은한발나아가두그룹이약물에대한반응에서확연한차이를보인다는점도확인했습니다.첫번째그룹은항우울제와기분안정제를각각투여했을때자폐유전자의이상이일관되게회복했습니다.하지만두번째그룹에서는자폐유전자의종류에따라치료효과가달랐습니다.이는자폐환자의유전자가어느그룹에속하느냐에따라치료효과가달라질수있다는의미입니다.[배미현/기초과학연구원연구위원:이번연구는분자적특성을기반으로자폐스펙트럼장애를보다세분화할수있는새로운기준을제시했다는점에서의미가있습니다.앞으로이런분류를바탕으로개인의분자적특성에맞는치료전략을선택해치료효과를높이고….]연구진은앞으로자폐스펙트럼장애환자들의임상데이터등을활용해이번에발견한두가지특징이사람에게도유사하게나타나는지검증할계획입니다.이번연구결과는세계적인과학저널'사이언스(Science)'에실렸습니다.YTN사이언스이성규입니다.영상편집:지준성그래픽:백지오YTN이성규([email protected])※'당신의제보가뉴스가됩니다'[카카오톡]YTN검색해채널추가[전화]02-398-8585[메일][email protected][저작권자(c)YTN무단전재,재배포및AI데이터활용금지]Copyright©YTN무단전재,재배포및AI데이터활용금지

IBS10년연구프로젝트성과자폐생쥐17종RNA1008개분석원인달라도분자적특징‘두유형’같은약투여때그룹별반응달라분자분류통한맞춤치료가능성자폐스펙트럼장애(ASD)는드라마,영화등다양한대중문화작품에서다뤄진다.드라마‘이상한변호사우영우’의주인공우영우(왼쪽사진)와영화‘말아톤’의주인공초원.두주인공모두ASD가있는인물이다.ASD는증상특성과정도가사람마다매우다르며아직까지핵심증상을직접치료하는약물이없다.동아일보DB·시네라인Ⅱ‘자폐스펙트럼장애(ASD)’는사회적의사소통과상호작용의어려움,제한적·반복적행동이발생하는신경발달질환이다.ASD와관련된유전자는1200개가넘는것으로알려졌다.‘스펙트럼’이라는말이붙은만큼원인부터증상의종류,정도가사람마다매우다르다.국내연구진이10여년에걸친장기간연구로ASD의유전적원인규명에근접하고약물반응에따라집단을나눠집단별로적합한‘맞춤치료’가능성을제시했다.김은준기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질연구단장연구팀은서로다른생쥐모델17종의전전두엽에서얻은유전자발현데이터인‘리보핵산(RNA)시퀀싱데이터’1008개를분석한연구결과를17일(현지시간)국제학술지‘사이언스’에발표했다.●시냅스연구가뇌질환연구로이어져대전유성구기초과학연구원(IBS)에서만난김은준IBS시냅스뇌질연구단장은장기간축적한자폐스펙트럼장애(ASD)생쥐모델을바탕으로서로다른자폐위험유전자가공통된분자상태로수렴한다는사실을규명했다.IBS제공김단장은복잡한ASD를뇌속‘시냅스’의관점에서연구한다.시냅스는신경세포끼리신호를주고받는부위로,뇌기능의기본단위다.김단장이시냅스연구를시작했을당시이미시냅스는뇌기능을이해하는핵심연구대상이었다.ASD와관련이있을것으로여겨진유전자들이빠르게발견되면서이가운데15∼20%가시냅스와관련된유전자라는사실이드러났다.중요한이정표가될이번연구결과공개를앞두고만난김단장은“연구하던시냅스단백질이뇌질환과연결될것이라고는상상하지못했다”며“갑자기뇌질환을연구해야겠다는원대한꿈이생겼다”고회상했다.여러뇌질환중김단장이ASD에집중한이유는분명하다.김단장은“ASD는약이없기때문”이라고말했다.과잉행동,뇌전증(간질)등동반증상을완화하는약은있지만사회적의사소통의어려움이나반복행동등ASD의핵심증상을직접겨냥한치료제는아직없다.ASD와시냅스의연관성을실제연구로증명하려면유전자를변형한생쥐모델을만들고오랫동안관찰해야한다.생쥐모델하나를만들어기본분석을하는데만4∼5년,분자수준에서질환이발생하는메커니즘과치료가능성까지확인하려면7∼8년이걸린다.2012년출범한IBS의장기·대규모기초과학지원은이런구상을실제연구로옮길기반이됐다.김단장은“오랜기간기초연구를안정적으로수행할수있도록지원하는연구환경은사실상IBS가유일해연구단장에지원하지않을수없었다”며“꿈을가지고연구하다보면‘ASD치료’라는목표를어쩌면이룰수있겠다는생각이들었다”고말했다.연구단은10년간중요성이부각된새유전자를연구대상에추가하거나우선순위를조정하며현재까지20∼30종의ASD생쥐모델을구축했다.새로운가설을곧바로검증할수있는‘테스트베드’가마련된셈이다.●자폐도당뇨병처럼맞춤형치료길열릴까연구단은자체확보한생쥐모델들을기반으로ASD의공통적인발병기전과치료가능성을찾는후속연구를이어가고있다.김단장은“이제추수를하고있는셈”이라고말했다.결실중하나가ASD의맞춤치료가능성을제시했다는평가를받는이번연구다.김단장연구팀이서로다른생쥐모델17종의전전두엽에서얻은RNA시퀀싱데이터1008개를분석한결과유전자변이가서로다른생쥐들의유전자활성상태는크게두그룹으로나뉘었다.한그룹에서는신경세포간신호전달을담당하는시냅스관련유전자발현이줄고유전자발현조절및RNA가공관련유전자발현이증가했다.다른그룹에서는반대양상이나타났다.자폐를일으키는유전적원인이서로달라도분자수준에서는상태가비슷할수있다는의미다.두그룹은약물반응도달랐다.항우울제‘플루옥세틴’과기분안정제‘리튬’을투여하자한그룹에서는여러분자이상이일관되게회복됐지만다른그룹에서는회복양상이일정하지않았다.김단장은“이번연구로ASD를분자적특징에따라여러집단으로분류하는‘서브타이핑’연구의문을연것”이라고설명했다.궁극적인목표는진단과치료를객관적인생물학적지표로연결하는것이다.혈당수치로약물효과를확인하고치료방향을바꿀수있는당뇨병처럼ASD를치료할수있게하는것이다.김단장은인간유래신경세포와인공장기(오가노이드)등으로연구를확장해사람에서도같은분류가가능한지확인할계획이다.김단장은자폐인들에게“아직은동물데이터만확보했지만조금만기다려달라”며“맞춤치료에더다가가겠다”고말했다.문혜원동아사이언스기자[email protected]©동아일보.Allrightsreserved.무단전재,재배포및AI학습이용금지

IBS,유전자변이의두가지공통분자패턴첫규명두가지공통된전사체로수렴…유전자발현두가지패턴보여자폐스펙트럼장애연구새지평…새로운기전및치료전략기대자폐위험유전자생쥐모델에서나타난두가지상반된분자적뇌상태를AI로그린이미지.IBS제공.국내연구진이자폐스펙트럼장애의위험유전자가서로달라도두가지의공통된분자적패턴으로나뉜다는사실을밝혀냈다.자폐의복잡한유전적다양성을하나의분자적기준에따라이해할수있는실마리를규명한것으로,향후환자맞춤형자폐치료전략제시에중요한과학적근거로활용될전망이다.과학기술정보통신부는김은준기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단장연구팀과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단이공동으로자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를지닌생쥐모델을구축·분석해다양한유전자변이가두개의상반된전사체(전체RNA집합)상태로나타난다는사실을규명했다고18일밝혔다.연구결과는이날세계최고국제학술지'사이언스'에실렸다.자폐스펙트럼장애는사회성결여와제한·반복적행동등을주요특징으로하는대표적인신경발달질환이다.그동안특정유전자나소수동물모델을대상으로개별적분석을통해연구가진행돼공통적인생물학적원리를밝히는데한계가있었다.연구팀은원인유전자만1200개가넘는것으로알려진자폐위험유전자17종을선정하고,각유전자에돌연변이가있는생쥐모델을수년에걸쳐구축했다.이후총1008개의뇌전전두엽RNA시퀀싱데이터를분석해뇌전체의유전자발현양상을비교했다.그결과,서로다른유전자변이를가진생쥐들은변이유전자종류에상관없이유전자발현이두가지의일정한패턴으로나타났다.자폐원인유전자는서로달라도상반된두분자적뇌상태로나타나는모습을AI로그린이미지.IBS제공.우선하나의그룹에서는신경세포간신호전달을담당하는시냅스유전발현이감소한반면유전자발현조절유전자와RNA가공유전자발현은증가했다.다른그룹에서는시냅스유전자발현이증가하고,유전자발현조절및RNA가공관련유전자발현이줄었다.두그룹간정반대양상을보인것이다.두그룹에항우울제(플루옥세틴)와기분안정제(리튬)를각각투여하자,그룹1은여러유전자의분자적이상이회복됐다.반면그룹2에서는유전자마다다른반응이달라일정하게회복되지않았다.이는환자의유전자분자상태에따라같은치료제를투여해도반응이달라질수있음을보여준것으로,향후환자맞춤형정밀치료연구의기반이될것으로기대된다.연구팀은약100만개세포핵을개별분석하는'단일핵RNA시퀀싱'과유전자상호연관성분석에서도자폐생쥐모델실험과마찬가지로동일한분자패턴이나타나는것을확인했다.아울러실제자폐환자의뇌전사체데이터에서도유사한분자패턴이관찰됐다.김단장은"다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀을제시한것으로,자폐연구의지평을넓히는계기가될것"이라고말했다.배미현IBS연구위원은"앞으로인간유래세포등으로연구를넓혀자폐기전과새로운치료전략을보다정교하게제시해나갈계획"이라고밝혔다.이준기기자[email protected]©디지털타임스.무단전재및재배포금지.

6차핵실험3주뒤부터지진활동증가…2025년까지지속한중연구팀사이언스발표…"기존단층재활성화촉진"북한6차핵실험(PG)[제작조혜인](서울=연합뉴스)조승한기자=한국과중국공동연구팀이북한의함경길주군풍계리핵실험이주변지각에장기적영향을미쳐폭발이후에도수년간더욱강화된지진활동을유발했다는분석결과를내놨다.김광희부산대교수와싱리판중국청두이공대교수공동연구팀은이런연구결과를18일세계최고권위국제학술지'사이언스'에발표했다.6차핵실험3주뒤지진증가…2025년까지빈도·규모커져북한은풍계리핵실험장에서는2006년부터2017년까지6차례에걸쳐지하핵실험을수행했다.가장규모가컸던마지막실험은2017년9월6차실험으로위력은100~250kt수준이었다.미국지질조사국(USGS)은이를규모6.3지진으로보고했으며,위성레이더측정결과실험장이위치한만탑산정상부근에서상당한지표변형이관찰되기도했다.연구팀은이런강력한폭발이주변에미친영향을파악하기위해2008년이후중국과한국에서기록된지진데이터를분석했다.그결과이지역에서2008년부터2025년까지국지적지진1천399건이발생한것을확인했다.이는기존지진빈도보다훨씬늘어난수치라고연구팀은설명했다.폭파되는풍계리지휘소와건설노동자막사(서울=연합뉴스)북한이지난5월24일함경북도길주군풍계리핵실험장을폭파방식으로폐기했다.사진은지휘소와건설노동자막사가폭파되는모습.2018.6.8[연합뉴스자료사진][email protected]특히연구팀은6차실험이후만탑산주변의지진활동이이전핵실험후지진활동과는다른양상을보이는것도확인했다.이전핵실험후지진활동은빠르게소멸하는단기간지진으로나타났지만,2017년실험3주이후지진활동이증가했고,2025년까지도빈도와규모모두지속해증가했다.두개단층대따라지진집중…"인간활동영향장기평가해야"정밀위치측정결과지진은북북서방향으로뻗은두개의단층구조를따라집중적으로발생한것으로나타났다.연구팀은이것이무작위적인지진활동이아니라지속적이고조직적인단층재활성화를시사한다고설명했다.김교수는"6차핵실험이후만탑산의두개기존단층대를따라지진활동이수년간증가하고점차뚜렷한분포를보였음을확인했다"며"반복된핵실험으로누적된암반손상과응력재분배가기존단층의재활성화를촉진한것으로해석된다"고말했다.그는이번결과가2017년포항지진을통해경험한촉발지진문제에도시사점을준다고설명했다.그는앞서2018년이진한고려대교수등과처음으로포항지진이심부지열발전소의물주입에따른유발지진이라는주장을사이언스에발표한바있다.김교수는"포항과풍계리는지진을촉발한과정은다르지만,인간활동이기존단층에미치는영향을장기적으로평가해야한다는공통된교훈을준다"며"지하공간과에너지자원을안전하고지속가능하게개발·활용하려면,개발이전부터지질구조와단층의응력상태를면밀히평가하고운영중은물론종료이후에도지진관측과안전성평가를이어가야한다"고강조했다[email protected]▶제보는카톡okjeboCopyright©연합뉴스.무단전재-재배포,AI학습및활용금지

부산대·중국과학원연구진,사이언스발표핵실험3주뒤부터지진활동증가“반복된핵실험이지각응력변화시킨듯”북한풍계리핵실험장의모습./뉴스1지난2017년북한풍계리에서진행된지하핵실험이폭발직후에만영향을미친것이아니라,주변지각과단층에수년에걸쳐변화를남겼다는연구결과가나왔다.특히마지막핵실험이있었던2017년이후에도인근지역의지진활동이줄어들지않고오히려장기간에걸쳐증가한것으로나타났다.부산대와중국과학원등연구진은이같은연구결과를국제학술지‘사이언스(Science)’에18일발표했다.북한은함경북도길주군풍계리의만탑산지하핵실험장에서2006년부터2017년까지모두6차례핵실험을실시했다.이가운데2017년9월진행된6차핵실험은당시폭발력이약100~250kt(킬로톤)으로,규모가가장컸다.1kt은트라이나이트로톨루엔(TNT)1000t이폭발할때방출되는에너지에해당한다.미지질조사국(USGS)은핵실험으로발생한진동을규모6.3수준이라고보고했다.연구진은핵실험이주변지역의지진활동에어떤영향을줬는지확인하기위해2008년이후중국과한국에서기록된지진관측자료를분석했다.풍계리핵실험장에서약80~200㎞떨어진관측소의기록까지활용해만탑산주변에서발생한작은지진들을추적했다.그결과,연구진은2008년부터지난해까지이지역에서모두1399건의국지지진을찾아냈다.특히2017년6차핵실험이후눈에띄는변화가나타났다.일반적으로지하폭발뒤발생하는지진은폭발직후집중됐다가시간이지나면서빠르게줄어들지만,풍계리에서는핵실험직후약3주가지난뒤부터지진활동이증가하기시작했다.이후지진발생횟수와규모모두장기간증가했고,이런흐름은지난해까지이어졌다.지진이발생한위치에도일정한패턴이있었다.정밀분석결과,지진은무작위로흩어져있지않고대체로북북서방향으로뻗은두개의단층구조를따라집중된것으로나타났다.단층은지각을이루는암석층이끊어진경계다.연구진은핵실험이주변에없던단층을새로만들었다기보다,이미존재하면서움직이기직전의상태에가까웠던단층을다시활성화했을것이라봤다.여러차례의지하핵실험이만탑산주변의얕은지각을반복해서손상시키고,암석내부에걸려있던힘의분포를바꿨다는것이다.연구를이끈김광희부산대지질환경과학과교수는“이번결과는2017년포항지진을통해경험한촉발지진문제에도중요한시사점을준다”며“포항과풍계리사례는지진이촉발된과정은다르지만,인간활동이기존단층에미치는영향을장기적으로평가해야한다는공통된교훈을준다”고말했다.그러면서“지하공간과에너지자원을안전하고지속가능하게개발·활용하려면,개발이전부터지질구조와단층의응력상태를면밀히평가하고,운영종료이후에도지진관측과안전성평가를이어가야한다”고덧붙였다.참고자료Science(2026),DOI:https://doi.org/10.1126/science.adx5917-Copyrightⓒ조선비즈&Chosun.com-Copyright©조선비즈.무단전재및재배포금지.

하나의질병을유발하는유전자는굉장히다양하지만,특성이유사한유전자들을따로분류한다면환자에게적합한치료제를빠르게찾을수있지않을까?대규모바이오데이터분석기술로분자들의상관관계를정리한'지도'가하나둘구축되며정밀치료의길이열리고있다.기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀이최근자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진생쥐모델을분석해,다양한유전자변이가두가지상반된전사체(유전자활성상태)로수렴한다는사실을규명했다.관련연구개요.(사진=과학기술정보통신부)기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀은최근자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진생쥐모델을분석해,다양한유전자변이가두가지상반된전사체(유전자활성상태)로수렴한다는사실을규명했다.연구결과는국제학술지'사이언스'에게재됐다.사회적의사소통과상호작용의어려움등이나타나는자폐스펙트럼장애는원인유전자만1200개가넘는것으로알려졌다.기존연구는특정유전자나소수동물모델의개별적분석에머물러,자폐가어떠한공통적인생물학적원리로질환으로이어지는지는명확히밝혀지지않았다.연구진은시냅스기능,유전자발현조절,세포내신호전달등에관여하는자폐위험유전자17종을선정했다.각유전자에돌연변이가있는생쥐모델을만들어분석한결과,발병원인유전자는다르더라도분자수준에서는유전자발현이두가지일정한패턴으로나타났다.기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀이최근자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진생쥐모델을분석해,다양한유전자변이가두가지상반된전사체(유전자활성상태)로수렴한다는사실을규명했다.관련연구개요.(사진=과학기술정보통신부)두그룹은약물반응성에서도차이가났다.신경세포간신호전달을담당하는시냅스유전자발현이감소하고,유전자발현조절유전자와RNA가공유전자발현은증가한'그룹1'은항우울제와기분안정제를투여하자회복양상을보였다.그룹2는약물마다반응이달라일관된회복양상이나타나진않았다.수많은원인유전자를공통된분자상태를기준으로정리한'분자지도'로환자분자상태에맞는치료제를선택할수있는셈이다.김은준IBS연구단장은“자폐는원인유전자가매우다양해개별유전자연구만으로는공통의발병원리를이해하는데한계가있었다”면서“다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀이제시된만큼자폐연구의지평을넓히는계기가될것”이라고말했다.분자지도처럼특정유전자나단백질의상호작용관계를도식화하는발상은오래전부터존재했다.1960~70년대에는세포들의화학반응을분석한'대사경로도'를그렸고,2000년대에는DNA염기서열을분석한유전자지도가등장했다.다만,이들개념은단일유전자와질병의연관성을파악하는데그쳤다.이번자폐연구처럼원인유전자만1200개가넘는질환의공통된분자상태를찾는다는'역발상'은비교적최근에야등장했다.RNA염기서열분석기술이발전하면서유전자를넘어세포와조직수천만개의데이터도한번에추출할수있게된덕이다.컴퓨팅과인공지능(AI)역량강화도한몫한다.이번연구진도KISTI의슈퍼컴퓨팅인프라와고급통계기법으로약100만개의세포핵과유전자의상호연관성을분석해,자폐생쥐모델과실제자폐환자의뇌전사체데이터에서도분자패턴의유사성을확인했다.분자지도구축연구는유전체데이터와결합해세계적으로활발하다.미국국립보건원(NIH)의브레인이니셔티브는2024년인간뇌를구성하는세포유형과그분자적특징을지도화하는'BICAN'사업에착수했다.중국은1000만개면역세포의데이터를질환기전과정밀면역치료에활용하는대규모면역다중오믹스아틀라스사업을펼치고있다.스웨덴은인체단백질전체의발현위치와기능을시각화한분자지도를20년전부터세계연구자에게무료로공개하고있다.우리나라는지난해한국인디지털분자지도구축프로젝트에돌입했다.6년간235억원을투입해인간유전자발현지도,조직특이유전자정보,세포클러스터구조등을시각화해제공한다.한국인정상장기데이터를처음으로집적화한연구로,세포와장기속에서어떤유전자와단백질이어디에서어떻게작동하는지를입체적으로확인할수있을것으로전망된다.송윤섭기자[email protected]©전자신문.무단전재및재배포금지.

2018년5월25일북한함경북도길주군풍계리핵실험장에서외신기자들이지켜보는가운데폭파가진행되고있다.연합뉴스제공북한함경북도풍계리핵실험장에서진행한폭발실험이주변단층을재활성화해시간차를두고수년간지진활동을늘렸다는연구결과가제시됐다.2017년11월발생한경북포항지진처럼인간활동이단층에미치는영향을장기적으로평가해야한다는분석이다.김광희부산대지질환경과학과교수와판싱리중국청두이공대(CDUT)교수공동연구팀은약17년간의지진관측자료를분석해풍계리에서반복된핵실험으로단층대두곳을따라지진활동이수년간증가했다는연구결과를17일(현지시간)국제학술지'사이언스'에공개했다.풍계리에서는2006~2017년지하핵실험이총여섯차례진행됐다.마지막인2017년9월실험은폭발력이약100~250킬로톤(kt,1kt은TNT1000톤이폭발할때나오는에너지)으로추정된다.미국지질조사국(USGS)에따르면당시규모6.3의지진파가기록됐다.연구팀은2008~2025년중국과한국의관측소에서기록한연속지진파를분석해기존지진목록보다훨씬많은만탑산주변국지성지진1399건을새로찾아냈다.만탑산주변지역은안정한대륙지각에속해1904년부터2017년마지막핵실험전까지주요지진목록상시험장반경50km안에서지각지진이보고되지않은곳이다.분석결과만탑산주변에서는2017년핵실험약3주뒤인9월23일부터지속적인지진활동이나타났다.일반적인폭발후지진이빠르게줄어드는것과달리지진발생률과지진에너지방출량은2025년까지계속증가했다.지진955개의진원을정밀하게재배치한결과지진은시험장에서북북서방향으로뻗은평행한두단층구조를따라집중됐다.하나는기존에알려진단층의연장선이고다른하나는기존지도에나타나지않은단층형구조다.연구팀은반복적인지하핵폭발이얕은지각을점진적으로손상시키고힘의균형을변화시키면서이미파괴직전에있던단층에서수년에걸쳐응력이재분배됐고뒤늦게미끄러지기시작한것으로해석했다.핵실험지점에서10~30km떨어진곳까지조직적인단층규모지진이나타났다.핵실험으로누적된암반손상과응력재분배가기존단층의재활성화를촉진했다는설명이다.만탑산의비대칭적인지형이만든기존응력불균형도단층재활성위치를결정하는데영향을줬다는분석이다.연구팀은"핵실험종료수년뒤발생하는지진도과거폭발의장기적영향일수있다"며"포괄적핵실험금지조약(CTBT)검증등옛핵실험장감시에서자연지진과폭발관련지진을구분할때장기간관측이필요하다"고설명했다.김교수는"포항과풍계리는지진을촉발한과정은다르지만인간활동이기존단층에미치는영향을장기적으로평가해야한다는공통된교훈을준다"며"지하공간과에너지자원을안전하고지속가능하게개발·활용하려면개발이전부터지질구조와단층의응력상태를면밀히평가하고운영중은물론종료이후에도지진관측과안전성평가를이어가야한다"고강조했다.<참고자료>-doi.org/10.1126/science.adx5917[이병구기자[email protected]]Copyright©동아사이언스.무단전재및재배포금지.

김은준기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단장(카이스트생명과학과석좌교수)이연구결과에대해설명하고있는모습.과학기술정보통신부제공[파이낸셜뉴스]원인유전자만1200개가넘는자폐스펙트럼장애의공통된두가지분자적특징이밝혀졌다.분자특징에따라치료약물반응도달라맞춤형치료가가능해질것이라는기대다.과학기술정보통신부는기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단김은준단장과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀이자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진세계최대규모의생쥐모델을분석해,다양한유전자변이가두가지상반된전사체상태(유전자활성상태)로수렴한다는사실을규명했다고18일밝혔다.이번연구성과는과기정통부의IBS기초과학연구단지원사업을통해수행됐으며,대규모실험데이터통합·분석은KISTI가지원하는'국가바이오데이터스테이션(K-BDS)'의컴퓨팅자원을통해이뤄졌다.연구결과는세계최고권위의학술지인'사이언스(Science)'에이날오전3시(한국시간)게재됐다.연구팀에따르면자폐스펙트럼장애(AutismSpectrumDisorder,ASD)는사회적의사소통과상호작용의어려움,제한적이고반복적인행동등을특징으로하는대표적인신경발달질환이다.그동안다양한유전적원인이보고됐지만,자폐가어떠한공통적인생물학적원리를통해질환으로이어지는지명확히밝혀지지않았다.연구진은서로다른생물학적기능에관여하는자폐위험유전자17종을선정해,각유전자에돌연변이가있는생쥐모델을수년에걸쳐구축하고총1008개의데이터를종합분석했다.분석결과,서로다른유전자변이를가진생쥐들은변이유전자의종류에관계없이두가지공통된전사체상태로수렴했다.즉,발병원인이되는유전자는다르더라도분자수준에서는유전자발현이두가지일정한패턴으로나타난것이다.두그룹은약물반응성에서도확연한차이를보였다.항우울제인'플루옥세틴'과기분안정제인'리튬'을각각투여한결과,그룹1은약물투여후여러유전자의분자적이상이일관되게회복됐다.반면,그룹2에서는유전자마다반응이달라같은약물에도일정한회복양상이나타나지않았다.이는향후환자맞춤형정밀치료연구의기반이될것이라는기대다.또추가적인자폐생쥐모델및실제자폐환자의뇌전사체데이터에서도유사한분자패턴이관찰돼,자폐스펙트럼장애의보편적분자특성이라는게입증됐다.김은준IBS연구단장은"자폐발생은꾸준히증가해최근20년전보다4배가늘었으며,유전성이강한질환으로이해되고있다"며"자폐에대한주요2가지증상인사회성결여와반복성행동에대해전세계적으로허가된치료약물이없는상태로,현재는부가적인증상인난폭성,집중력결여등에대한치료제가자폐치료에사용되고있다"고설명했다.이어"마우스를대상으로한이번연구는인간에게도적용돼,이번연구결과를바탕으로자폐에대한정밀진단이나이를바탕으로한맞춤형치료를여는첫발자국이될것"이라며"앞으로뇌발달질환이나정신질환을분자수준에서분석해볼수있는시작이열린것"이라고기대했다.연구진은향후인간유래세포등으로연구범위를확장하고인공지능(AI)분석도추가해그룹2에대한약물을찾는등자폐기전과새로운치료전략을보다정교하게연구해나갈계획이다[email protected]연지안기자Copyright©파이낸셜뉴스.무단전재및재배포금지.

일러스트=챗GPT달리3원인유전자가1200개이상으로알려진자폐스펙트럼장애에서서로다른유전자변이가두가지공통된분자상태로수렴한다는연구결과가나왔다.복잡한자폐의유전적원인을공통된분자적특징으로분류해이해할수있는단서가될것으로보인다.과학기술정보통신부는기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단과한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구진이자폐위험유전자돌연변이를가진대규모생쥐모델을분석해이같은결과를확인했다고17일밝혔다.연구결과는국제학술지‘사이언스(Science)’에18일게재됐다.자폐스펙트럼장애는사회적의사소통과상호작용의어려움,제한적·반복적행동등을특징으로하는신경발달질환이다.다양한위험유전자가알려져있지만기존연구는특정유전자나소수동물모델을개별적으로분석하는경우가많아공통된발병메커니즘을찾는데한계가있었다.연구진은시냅스(신경세포사이의틈)기능과유전자발현조절,세포내신호전달등에관여하는자폐위험유전자17종을선정하고각각에돌연변이가있는생쥐모델을구축했다.이후전전두엽에서얻은1008개의리보핵산(RNA)시퀀싱데이터를비교해유전자발현양상을분석했다.그결과유전자변이의종류가달라도모든RNA의총합인전사체상태는크게두그룹으로나뉘었다.한그룹에서는신경세포간신호전달에관여하는시냅스유전자발현이감소하고유전자발현조절과RNA가공관련유전자는증가했다.다른그룹에서는반대양상이나타났다.두그룹은약물반응에서도차이를보였다.항우울제플루옥세틴과기분안정제리튬을투여했을때첫번째그룹에서는여러분자적이상이비교적일관되게회복됐지만,두번째그룹에서는유전자별반응이달랐다.연구진은약100만개세포핵을분석한단일핵RNA시퀀싱과유전자연관성분석을통해결과를추가로검증했다.다른자폐생쥐모델과실제자폐환자의뇌전사체데이터에서도비슷한패턴이관찰됐다.연구진은이번결과가자폐를개별원인유전자만으로구분하기보다공통된분자상태를기준으로분류하고,치료제반응차이를연구하는데활용될수있을것으로보고있다.김은준IBS연구단장은“자폐는원인유전자가매우다양해개별유전자연구만으로는공통의발병원리를이해하는데한계가있었다”라며“다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀이제시된만큼자폐연구의지평을넓히는계기가될것”이라고말했다.참고자료Science(2026),DOI:https://doi.org/10.1126/science.adz6688-Copyrightⓒ조선비즈&Chosun.com-Copyright©조선비즈.무단전재및재배포금지.

IBS연구팀,국제학술지사이언스에논문발표[아이뉴스24정종오기자]원인유전자만1200개가넘는것으로알려진자폐스펙트럼장애의공통된분자적특징이드러났다.복잡한자폐의유전적다양성을하나의‘분자지도’위에서이해할수있는길이열릴것으로보인다.다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀이제시된만큼자폐연구의지평을넓히는계기가될것으로기대된다.나아가자폐작동원리와이를기반으로새로운치료전략을더정교하게연구할수있는길이열렸다.국내연구팀이자폐의‘분자지도’를정리했다.새로운치료전략이나올수있을것인지눈길을끈다.[사진=IBS]과학기술정보통신부(부총리겸과학기술정보통신부장관배경훈)는기초과학연구원(원장장석복,IBS)시냅스뇌질환연구단김은준단장과한국과학기술정보연구원(원장이식,KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀이자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진세계최대규모의생쥐모델을분석했다.다양한유전자변이가두가지상반된전사체상태(유전자활성상태)로수렴한다는사실을규명했다.자폐스펙트럼장애(AutismSpectrumDisorder,ASD)는사회적의사소통과상호작용의어려움,제한적이고반복적행동등을특징으로하는대표적신경발달질환이다.그동안다양한유전적원인이보고됐는데그간의연구는특정유전자나소수동물모델의개별적분석으로이뤄졌다.이때문에서로다른연구를비교·통합할수있는체계가없었다.자폐가어떠한공통적생물학적원리를통해질환으로이어지는지명확히밝혀지지않았다.연구팀은시냅스기능,유전자발현조절,세포내신호전달등서로다른생물학적기능에관여하는자폐위험유전자17종을선정해각유전자에돌연변이가있는생쥐모델을수년에걸쳐구축했다.이후총1008개의뇌전전두엽RNA시퀀싱데이터를분석해뇌전체의유전자발현양상을종합적으로비교했다.분석결과서로다른유전자변이를가진생쥐들은변이유전자의종류와관계없이두가지공통된전사체상태로수렴했다.먼저그룹1은신경세포간신호전달을담당하는시냅스유전자발현은감소한반면유전자발현조절유전자와RNA가공유전자의발현은증가했다.이와반대로그룹2는시냅스유전자발현이증가하고유전자발현조절과RNA가공관련유전자발현이감소했다.발병원인이되는유전자는다르더라도분자수준에서는유전자발현이두가지일정한패턴으로나타난것이다.두그룹은약물반응성에서도확연한차이를보였다.항우울제인‘플루옥세틴’과기분안정제인‘리튬’을각각투여한결과그룹1은약물투여후여러유전자의분자적이상이일관되게회복됐다.그룹2에서는유전자마다반응이달라같은약물에도일정한회복양상이나타나지않았다.이는환자의유전자분자상태에따라같은치료제에대한반응이달라질수있음을뜻한다.앞으로환자맞춤형정밀치료연구의기반이될것으로기대된다.연구팀은단일핵RNA시퀀싱(약100만개세포핵을개별분석),유전자상호연관성분석등다양한정밀분석법을동원해이번결과를추가검증했다.그결과동일한분자패턴이일관되게확인됐을뿐만아니라추가자폐생쥐모델과실제자폐환자의뇌전사체데이터에서도유사한분자패턴이관찰됐다.이로써두가지전사체상태가특정유전자나동물모델에국한되지않는자폐스펙트럼장애의보편적분자특성임을입증했다.김은준IBS연구단장은“자폐는원인유전자가매우다양해개별유전자연구만으로는공통의발병원리를이해하는데한계가있었다”며“다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀이제시된만큼자폐연구의지평을넓히는계기가될것”이라고말했다.연구를주도한배미현IBS연구위원은“이번연구로자폐치료후보물질에대한비교･평가연구가보다체계화될것”이라며“앞으로인간유래세포등으로연구범위를확장해자폐작동원리와새로운치료전략을보다정교하게연구해나갈계획”이라고전했다.김성수과기정통부연구개발실장은“대규모생명연구자원축적과첨단데이터분석역량을연계해이뤄낸의미있는성과”라고평가한뒤“난치성질환극복을위해생명현상에대한근본원리규명과첨단바이오연구를꾸준히지원해나가겠다”고덧붙였다.연구결과(논문명:Transcriptome-basedgroupinganddrug-responseassessmentinmicewithASD-riskmutations)는국제학술지‘사이언스(Science)’에18일자로실렸다./정종오기자([email protected])Copyright©아이뉴스24.무단전재및재배포금지.

27년동안중증자폐스펙트럼장애아들을헌신적으로돌봤던전경철작가가지난5일별세했다.전작가가생전에발표한책‘안녕,피터팬’으로자폐에대한관심이높아지고있다.서울신문DB지난5일27년동안중증자폐스펙트럼장애(ASD)아들을헌신적사랑으로돌봐많은사람의눈시울을붉히게만든‘피터팬아빠’전경철작가가세상을떠났다.전작가의생전활동이여러방송프로그램에의해알려지면서자폐에대한우리사회에대한관심이높아지고있다.자폐는사회적의사소통과상호작용에어려움을겪고제한적이고반복적인행동을특징으로하는대표적인신경발달장애다.다양한유전적원인이보고됐지만어떤공통적인생물학적원리때문에질환이발생하는지에대해서는명확히밝혀지지않았다.이런상황에서국내연구진이원인유전자만1200개가넘는자폐스팩트럼장애의공통된분자적특징을밝혀내고복잡한유전적다양성을하나의분자지도위에서이해할수있는길을열었다.기초과학연구원(IBS)시냅스뇌질환연구단,한국과학기술정보연구원(KISTI)디지털바이오컴퓨팅연구단공동연구팀은자폐스펙트럼장애위험유전자돌연변이를가진세계최대규모의생쥐모델을분석한결과,다양한유전자변이를두가지유전자활성상태(전사체)로설명할수있다고밝혔다.이연구결과는과학저널‘사이언스’9월18일자에실렸다.자폐의유전적다양성분류연구방법과학기술정보통신부제공연구팀은시냅스기능,유전자발현조절,세포내신호전달등서로다른생물학적기능에관여하는자폐위험유전자17종을선정해각유전자에돌연변이가있는생쥐모델을구축했다.그다음총1008개의뇌전전두엽RNA시퀀싱데이터를분석해뇌전체유전자발현양상을종합적으로비교했다.분석결과서로다른유전자변이를가진생쥐들은변이유전자종류에관계없이두가지공통된전사체상태로수렴됐다.그룹1모델은신경세포간신호전달을담당하는시냅스유전자발현은감소했지만유전자발현조절유전자와RNA가공유전자발현은늘어났다.반대로그룹2모델은시냅스유전자발현이증가하고유전자발현조절과RNA가공관련유전자발현은줄었다.연구팀에따르면발병원인이되는유전자는다르지만분자수준에서는유전자발현이두가지일정한패턴으로나타났다.두그룹은약물반응성에서도차이를보였는데항우울제인플루옥세틴과기분안정제인리튬을각각투여한결과그룹1은약물투여후여러유전자의분자적이상이일관되게회복됐다.그러나그룹2는유전자마다반응이달라같은약물에도회복성반응이나타나지않았다.환자의유전자분자상태에따라같은치료제를투여해도반응이다르게나타날수있다는것이다.이는환자맞춤형정밀치료연구의기반이될것으로기대된다.국내연구진이자폐의유전적다양성을2그룹으로나눠볼수있다는사실을밝혀냈다.과학기술정보통신부제공연구팀은단일핵RNA시퀀싱기술과유전자상호연관성분석을통해추가검증했다.그결과동일한분자패턴이일관되게확인됐고자폐생쥐모델과실제자폐인의뇌전사체데이터에서도유사한분자패턴이관찰됐다.김은준IBS연구단장은“자폐는원인유전자가매우다양해개별유전자연구만으로는공통의발병원리를이해하는데한계가있었는데이번연구는다양한유전적원인을공통된분자적특징으로해석하는새로운연구틀이제시했다는데의미가있다”며“자폐치료후보물질에대한비교및평가연구가보다체계화될것으로기대한다”고말했다.유용하과학전문기자Copyright©서울신문.무단전재,재배포,AI학습및활용금지.