주메뉴바로가기.. 본문바로가기

[표지로 읽는 과학]인간 몸은 우주에서 어떤 변화를 겪을까

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2019년 04월 14일 06:00 프린트하기

사이언스 제공
사이언스 제공

쌍둥이는 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이로 구분된다. 이란성 쌍둥이는 난자 두 개가 각각의 다른 정자와 수정된 결과라서 유전적으로 다르다. 반면 일란성 쌍둥이는 하나의 정자와 하나의 난자가 수정한 후 수정란이 두 개로 분리된 결과다. 두 태아는 유전적으로 동일한 형질과 성별을 가지게 된다. 일란성 쌍둥이는 유전성 질병이나 질병과 환경 간의 관계를 밝히는데 있어 불특정 다수를 대상으로 실험할 때보다 실험의 정확성과 신뢰도를 높일 수 있다.


국제학술지 ‘사이언스’는 미국의 우주인 스콧 캘리와 그의 일란성 쌍둥이 마크 캘리의 모습을 묘사한 일러스트를 12일자 표지로 실었다. 표지는 우주복을 입은 스콧 캘리와 우주복을 입지 않은 마크 캘리가 서로를 바라보고 있는 모습을 그렸다. 마주 본 형제 사이 우주로 향하는 로켓과 상공 400km에서 지구 주위를 도는 국제우주정거장(ISS)의 모습도 보인다. 


캘리 형제는 무중력 우주여행이 인체에 어떤 영향을 미치는지 알아보는 실험에 참여했다. 동생인 스콧 캘리는 미국항공우주국(NASA) 소속 우주인으로 340일 동안 ISS에 머무른 반면 형인 마크 캘리는 같은 기간 통제사로 일하며 지구에 머물렀다. 우주비행사가 1년간 ISS에 머무는 것은 1994년 러시아 우주비행사가 14개월 머문 이후 가장 긴 것이다.


가렛 배켈만 미국 버지니아대 의대 교수 연구팀은 형제의 소변 및 대변 샘플, 각종 신체 측정 자료를 수집해 골밀도, 세포 노화, 심혈관 변화를 조사했다. ISS와 지구를 이어주는 소유즈 로켓을 이용해 연구에 필요한 샘플을 제공받고 형제간 어떤 차이점을 보이는지 분석했다.

 

지금까지 NASA가 발표해 온 연구결과를 종합한 것으로 결론은 건강상 뚜렷한 차이는 없지만 우주인 켈리의 대사산물과 장내미생물 등에 변화가 있었다. 

 

스콧 켈리는 대사산물인 '젖산'의 수치가 증가한 것이 한 사례다. 젖산은 세포 내에 충분한 에너지가 공급되지 않을 때 증가한다. ISS에 체류할 때 올라갔떤 젖산 수치는 우주인이 지구에 돌아온 뒤 정상을 회복했다. ‘생명시계’라고도 불리는 텔로미어는 염색체의 손상이나 다른 염색체와의 결합을 방지하는 기능을 하며 시간이 지남에 따라 그 길이가 조금씩 짧아진다. 하지만 우주에 있던 스콧의 텔로미어는 길어졌다가 지구 귀환 뒤 평균 수준으로 돌아왔다. 하지만 정상보다 길이가 짧은 텔로미어도 발견됐다.

 

건강에 영향을 미치는 장내미생물 중 피르미쿠테스와 박테로이데테스의 비율을 분석한 결과 ISS 체류 기간 피르미쿠테스가 증가했다. 하지만 지구로 돌아온 뒤에는 박테로이데테스가 늘어 우주여행 전 비율을 되찾았다. 우중서 미세중력 환경과 우주인이 먹는 동결건조식이 미생물 구성 변화에 영향을 미쳤을 것으로 추정하고 있다. 스콧의 망막신경이 두꺼워졌고 인지능력과 관련된 테스트를 진행한 결과 인지능력도 저하됐다. 스트레스 지수도 상당히 높았다. 

 

연구진은 유전자를 바탕으로 단백질이 만들어지는 과정인 '유전자 발현'의 경우 7% 정도 변화를 겪었다는 점을 확인했다. 연구팀은 DNA 변형의 이유로 우주에 있는 방사선을 꼽았다. ISS에 생활하던 스콧이 48개가 넘는 방사선에 노출돼 세포가 변형됐다는 것이다. 특히나 면역시스템과 관련된 DNA에 변화가 생겼지만 지구로 돌아온 6개월 뒤 변형된 DNA의 90% 이상이 정상발현 수준으로 돌아왔다. 


배켈만 교수는 “이번 결과엔 우주비행만이 영향을 미치는 것은 아닐 것”이라면서 “매우 적은 표본에 따른 결과긴 하지만 6개월이 지나면 인간의 몸은 주변 환경에 다시 적응하는 것 같다”고 말했다. 또 "실험 신뢰도를 높이기 위해서는 더 많은 우주인들에 대한 연구가 필요하다"고 덧붙였다. 

 

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2019년 04월 14일 06:00 프린트하기

 

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

9 + 6 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스