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나노기술, 신약 개발의 어려움을 해결할 구원 타자

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<KISTI의 과학향기> 제 3287호

과학향기 스토리 기사

190121나노이온소자250 "신약 개발은 실패하기 위해 존재한다"는 말이 있다. 질병을 치료할 수 있는 신약을 개발하는 일은 인류의 복지를 위한 궁극적인 목표지만, 현실적으로는 매우 어렵다. 다른 산업과 달리 많은 단계와 시행착오를 거쳐야 하기 때문이다. 통계에 따르면 하나의 신약을 개발하기 위해서는 평균 15년의 시간과 1조 원이 넘는 비용이 든다고 한다.   후보물질 탐색부터 임상시험까지 신약 개발은 바늘구멍 통과하기   신약 개발은 신약 후보물질을 탐색하는 것으로부터 시작한다. 질병을 일으키는 유전자나 단백질 등을 선정하고 이에 대해 활성을 가지는 화합물을 발견하는 과정이다. 수만 가지에 달하는 대규모 화합물 라이브러리에서 활성 여부를 하나씩 검증해야 하기 때문에 많은 시간과 비용이 소모된다.   이렇게 검증한 신약 후보 물질은 쥐, 돼지, 영장류와 같은 동물에 투여해 효능과 부작용을 알아본다. 이 단계를 통과해야 비로소 사람에게 임상 시험을 할 수 있다. 수많은 환자를 대상으로 총 3단계의 임상시험을 거쳐 약물의 안전성과 유효성을 확인한다.   미국 바이오협회가 2006년부터 2015년까지 미국 FDA의 9,985건의 임상자료를 분석한 결과, 신약 후보 물질이 임상 1상부터 품목승인까지 전 과정을 통과할 확률은 9.6%에 불과한 것으로 나타났다. 그만큼 신약 개발은 바늘구멍을 통과해야 하는 일이다.   임상시험의 경우, 그 과정과 기준이 매우 구체적이고 엄격해서 소요시간을 줄이기 어렵다. 그래서 과학자들은 신약 후보 물질을 발굴하는 첫 번째 과정을 단축시키기 위해 노력 중이다. 최근에는 나노기술을 이용해 후보 물질을 기존보다 빠르고 값싸게 찾아낼 수 있는 다양한 스크리닝 방법을 연구하고 있다.   사진 1.  신약 개발은 후보 물질을 발굴하고 임상 시험을 거쳐 허가를 받아야 비로소 시판이 가능하다. (출처 : 한미약품)   나노이온소자로 빠르게 선별하는 신약 후보물질   2016년 한국생명공학연구원 지승욱 박사팀과 서울대학교 재료공학부 김기범 교수팀은 신약 물질을 높...

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FOCUS 3

공감이 결핍된 자, 반사회성 인격 장애

유난히 끔찍한 사건이 잦은 해다. 특히 한 중학생 소년이 동급생을 죽음으로 몰고서는 태연히 사망한 학생에게서 빼앗은 외투를 입고 연행되는 모습은 온 국민의 분노를 자아냈다. 인간으로서 지녀야 할 최소한의 양심과 공감 능력도 없는 모습은 그야말로 경악이었다.   반사회성 인격 장애란 무엇인가?   이런 사람들은 반사회성 인격 장애를 지녔다고 할 수 있을까? 일부에서는 사이코패스와 소시오패스로 나눠서 분류하기도 하지만 정신의학에서는 이들 모두를 반사회성 인격 장애로 규정한다. <정신질환 진단과 통계 편람(DSM-5)>에 따르면 이들은 사회적 규범을 따르지 않고, 사기성이 있으며, 충동적이고, 무책임하고, 무모하며, 후회나 죄의식과 같은 감정을 느끼지 않는다. 그리고 이런 모습이 보통 청소년기 때부터 나타나...
KISTI의 과학향기
제 3253호
181119나노교통250
FOCUS 2

초고속, 초연결 시대의 차세대 교통을 만드는 나노기술

자동차를 타고서 운전은 신경 쓰지 않고 영화를 보거나 노트북으로 업무를 보는 일이 이제 머지않았다. 현대기아자동차, GM, BMW 같은 전통적인 자동차 제조업체는 물론 구글, 애플, 테슬라, 우버 같은 테크 기업에서도 자율주행차의 상용화를 목표로 연구에 박차를 가하고 있다. 골드만삭스는 10년 내에 자율주행차가 상용화될 것이며, 2025~2030년에 자율주행차가 전체 자동차 판매량의 20%를 차지할 것이라고 전망했다.   그렇다면 SF영화에서나 보던 완전 자율주행차가 현실화되기 위해 필요한 요건에는 뭐가 있을까? 그리고 어떤 기술이 이를 해결할 수 있을까?   완벽한 자율주행차를 만들려면? 5G를 통한 초고속, 초저지연, 초연결   운전자와 보행자의 안전을 보장하고 목적지까지 무사히 안내하는 완벽한 자...
KISTI의 과학향기
제 3251호
untitled
FOCUS 4

겨울철 건조함을 막는 피부 보습 장벽, 시어버터

겨울철은 건조해서 입술, 손, 발은 물론이고 몸 이곳저곳이 부르트기 십상이다. 그래서 겨울철이 되면 립밤과 바디로션 제품이 불티나게 팔린다. 하나같이 개성적인 보습 제품 중에서도 유독 효과 좋고 인기 있는 제품은 바로 ‘시어버터’라는 재료를 쓴 화장품이다.   보습력 이외에도 다양한 효과를 가진 시어버터   시어버터는 황록색의 식물성 유지다. 거칠고 건조한 피부에 수분을 공급하여 촉촉한 피부로 만들어 주며, 상처를 재생하는 효능이 매우 뛰어나다. 따라서 화장품의 보습제나 연화제로 널리 사용되고 있다.   특히 요즘과 같은 겨울철에는 영양 공급과 수분 보호막 형성에도 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 버터로 불리는 이유는 상온에서는 고체로 존재하나, 체온과 비슷한 온도에서는 용해되기 때문이다. 오...
KISTI의 과학향기
제 3249호
181112심리다이어트250
FOCUS 5

심리학 다이어트의 사기극

“음식을 작은 그릇에 담으면 적게 먹는다. 군것질 거리를 꺼내기 어려운 곳에 두면 덜 먹는다.” 건강한 식습관과 다이어트에 관심이 있는 사람이라면 한 번쯤 들어봤을지도 모른다. 이 팁들은 코넬 대학의 영양학자 브라이언 완싱크의 연구 결과물이다. 우리나라에서 ‘나는 왜 과식을 하는가’ 라는 (Mindless Eating, 2006) 제목으로 출판된 저서의 저자이기도 한 완싱크는 지난 20년 간 수많은 매체를 통해 영양학적 정보를 제공하고 세계적인 명성을 유지해왔다. 올해 13편의 논문이 학술지에서 철회되고 교수직에서 퇴출 당하기 전까지 말이다. ‘영혼 없는 식사법’을 논한 영혼 없는 영양학자 완싱크는 개인이 통제하기 힘든 환경의 영향 때문에 잘못된 식습관이 형성된다며, 이러한 ‘영혼 없는 식사법’을...
KISTI의 과학향기
제 3247호
untitled
FOCUS 8

소시오패스와 사이코패스 뭐가 다를까?

많은 사람이 최근 일어난 PC방 살인 사건이나 거제도에서 일어난 살인 사건에서 범인이 피해자를 잔혹하고 무참하게 살해하고도 전혀 가책을 느끼지 않는다는 점에 분노했다. 언론에서는 이들을 ‘소시오패스’나 ‘사이코패스’라 부르며 보통 사람과 다르다는 점을 강조했다. 그렇다면 소시오패스나 사이코패스는 무엇이 다르고 보통 사람과는 어떤 차이가 있는 걸까? 소시오패스와 사이코패스의 특징   사이코패스와 소시오패스의 공통점은 반사회적 인격장애의 진단기준에서 찾아볼 수 있다. 이들은 법과 사회적 관행을 무시하고, 다른 사람의 권리를 묵살하며, 후회나 죄의식과 같은 감정을 느끼지 않으면서, 감정의 폭발이나 폭력적 행동을 보이는 경향이 있다. 불량배, 깡패, 무법자, 건달, 악당, 양아치 등 많은 별명을 갖고 있는 ...
KISTI의 과학향기
제 3245호
181105기후250
FOCUS 2

인천 송도 IPCC 총회, 지구 기온 상승 1.5도로 억제하자

2018년 10월 6일 인천 송도에서 이레에 걸쳐 개최된 제48회 IPCC 총회(국제 기후 변동에 관한 정부 인사 간 총회, Intergovernmental Panel on Climate Change)의 막이 내렸다. IPCC는 6일 가맹국 전원의 만장일치를 통해 “지구온난화 1.5 ℃ 특별보고서”를 채택했다. 이 보고서에는 2100년까지 지구의 평균온도상승 폭을 1.5도 이하로 억제할 필요가 있음을 확인하고 그 실현을 위해 전 세계가 협심하여 2030년까지 이산화탄소의 배출량을 지금의 절반 이하로 낮출 필요가 있다는 내용이 담겼다. 2015년 파리 협정은 21세기가 끝날 때까지 지구의 평균 온도 상승 폭을 산업화 이전 시대와 비교해 2도 이하로 아주 낮게 유지할 것, 가능하다면 1.5도 이하로 억제...
KISTI의 과학향기
제 3243호
untitled
FOCUS 3

알레르기 비염이 다크서클을 만든다?

알레르기 비염은 코 점막이 알레르기를 일으키는 물질(항원)에 과민 반응해 생긴다. 항원은 집먼지 진드기, 꽃가루, 애완동물의 털 등 다양하다. 대표적인 증상은 반복적인 재채기와 맑은 콧물, 코 막힘, 콧속 가려움으로 눈이 가렵거나 붓고 충혈되는 증상이 나타나기도 한다. 알레르기 비염은 매우 흔하고 만성인 질환이다. 그런데 비염은 코에만 나타나고, 꽃가루 날리는 봄에만 생기는 증상이 아니다.   알레르기 비염이 다크 서클을 만든다?   알레르기비염은 피곤함의 상징으로 굳어진 다크서클을 만들기도 한다. 비염으로 비강의 혈액순환이 잘 되지 않으면 눈꺼풀 아래 혈류도 정체되는데, 이 때 혈액 내 헤모시데린이라는 색소가 피부에 침착되면서 검붉은 색의 다크서클이 생긴다. 이 밖에도 콧속 가려움으로 코를 위 아래로...
KISTI의 과학향기
제 3241호
181029소식1500
FOCUS 3

소식이 장수의 비결?

장수의 비결에는 항상 식습관이 거론되곤 한다. 소식과 채식 위주의 식단 등이 장수마을의 공통점이라는 기사를 흔하게 봤을 것이다. 당연한 말인 것 같지만 정말일까? 민간요법처럼 그냥 전해 내려오는 말 아닐까? 하지만 최근 이런 식습관이 수명과 연관이 있다는 것을 뒷받침하는 연구들이 속속 발표되고 있다.   영장류에서도 소식하면 오래 산다는 연구 결과 발표돼   그동안 선충이나 곤충, 쥐 등 다양한 동물 모델에서 음식을 적게 먹거나 칼로리를 제한하면 수명을 연장시키는 효과가 있다는 것이 확인됐다. 하지만 사람과 비슷한 영장류에서도 같은 효과가 나타나는지에 대해서는 논란이 있었다. 2009년 미국 위스콘신대학교 매디슨 국립영장류연구소 연구팀은 붉은털원숭이 76마리를 20년간 연구한 결과, 칼로리 섭취를 30...
KISTI의 과학향기
제 3239호
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