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[뉴스엑스포_산업전망] 파급력 큰 인체 관련 냉동 보존, 해동 기술 발전도 적극 추진해야-인체 관련 냉동 보존, 해동 기술에 주목할 필요 있어
   
▲ 그래픽_뉴스엑스포 그래픽 팀 / 팀장_이진영

[뉴스엑스포_산업전망] 수만 년 전 선충 오랜 잠에서 깨어나다=최근 러시아 연구소와 미국 프린스턴 대학 공동연구팀은 시베리아 영구 동토층의 토양 샘플 300개를 채취하여 실험을 하였는데, 실험 도중 수만 년 동안 냉동되었던 선충 2마리를 부활시키는데 성공했다고 학계에 보고했다.

보고에 의하면 연구팀은 시베리아 북동부 콜리마 강에서 채취한 4만 2천 년 전 샘플과 야쿠티아의 알라제야 강 인근에서 채취한 3만 2천 년 전 샘플에서 선충 2종을 확보했으며, 확보된 2종의 선충을 배양기에 넣은 후 온도를 섭씨 20도 정도로 유지했다고 알려졌다.

배양기에 넣은 선충들은 온도를 유지한 채로 수주일이 지나자 희미한 생명반응을 보이기 시작했고, 시간이 지날수록 몸을 움직이거나 섭식활동 등의 강한 생명반응을 보였다고 전해졌다.

추후 선충들에 대한 정밀 연구가 예정되어 있지만 수만 년 동안 냉동된 것으로 추정되는 선충들의 부활은 ‘다세포 동물의 첫 자연 냉동 보존’이라는 사실만으로도 결코 의미가 작지 않다는 평가가 지배적이다.

이는 과거 3만년 동안 냉동된 바이러스가 해동되어 활동을 재개하였다는 연구가 보고된 적이 있었지만 비교적 구조가 단순한 미생물인 바이러스와 달리, 선충은 독립적인 대사활동을 하는 다세포 동물이라는 점에서 본질적인 차이가 있기 때문이다.

이번 발견으로 고대의 냉동된 생명체들의 해동, 냉동보존, 우주 생물학 등의 학문, 기술 분야의 발전에 탄력을 받을 것으로 예상된다. 그러나 냉동된 다세포 동물의 부활 가능성이 제기됨에 따라 일반의 주목을 끌 분야는 역시 냉동인간 분야라고 할 수 있겠다.

◆ 냉동인간 관련 산업에 핑크빛 전망은 이르다

냉동인간 관련 산업은 단어의 뜻 그대로 인간을 냉동시켜서 보존한 후 원하는 시점에 해동하여 인간을 되살리는 것에 관련된 산업을 의미한다.

냉동인간 관련 산업이 태동하게 된 것은 난치병을 앓고 있거나 노령으로 죽음을 목전에 앞두고 있는 환자들을 냉동시킨 후, 의학 기술의 발전으로 난치병을 낫게 하거나 수명 연장이 가능한 시대에 다시 해동시키기 위함이었다.

온도가 떨어지면 대사 활동 수준이 떨어져서 세포의 보존성이 좋아지기 때문에 인간의 신체를 냉동시키면 원형 훼손이 거의 없이 오랫동안 보존이 가능하다. 그러나 동시에 대부분의 세포는 물을 구성 성분으로 포함하고 있어 단순히 인간의 신체를 냉동시키는 것만으로는 부활 가능한 냉동인간을 만들 수는 없다.

이는 물은 섭씨 0도에 이르면 얼음으로 변하며 물이 얼음으로 변하는 경우에는 부피가 팽창하는 성질을 가져 세포가 치명적 손상을 입을 가능성이 높아지기 때문이다. 겨울철 수도관이 동파되는 상황과 동일한 원리이므로 이를 연상시키면 쉽게 이해가 갈 것이다.

따라서 현재 냉동인간 관련 산업의 빅3로 평가 받는 미국의 알코어 생명 연장 재단(Alcor Life Extension Foundation), 크라이오닉스 연구소(The Cryonics Institue), 러시아의 크리오러스(KrioRus)는 냉동되는 인체에 특수 처리를 하여 이를 방지한다.

회사마다 구체적인 처리 과정은 다르겠지만 동결로 인한 손상을 최소화하기 위해 환자의 온도를 영하로 낮춘 후 혈액을 전부 빼내고 얼지 않는 인공 혈액과 특수 약품을 주입하는 것은 일반적으로 동일하다고 볼 수 있다.

러시아의 크리오러스는 150 여명의 냉동인간을 보존하고 있는 것으로 알려져 있고, 그 외의 기관들도 수분의 동결로 인한 손상을 최소화하여 수백 명에 달하는 인체의 냉동 보존에 성공하고 있는 것으로 알려진다.

이를 고려하면 냉동인간 관련 산업계는 적어도 손상을 최소화하면서 인체를 냉동 보관하는 것에는 성공하고 있기 때문에 냉동인간 관련 기술이 실체가 없다고 평가하기는 곤란하다.

다만 현재 냉동인간이 해동되어 부활한 사례가 1건도 없다는 점, 해동 시에 산소 부족으로 손상된 뇌의 회복 문제 등 냉동인간의 완전한 부활을 위해 극복해야할 기술적 과제들이 많다는 점은 냉동인간 관련 산업의 향후 전망을 낙관적으로만 볼 수 없게 만든다.

◆ 인체 관련 냉동 보존, 해동 기술 발전은 적극적으로 추진할 필요 있어

냉동인간 관련 산업이 상용화되기 위해서는 시간이 걸리겠지만, 이와는 별개로 인체 관련 냉동 보존, 해동 기술 발전은 적극적으로 추진해야할 필요성은 분명히 있다.

현재 한국의 인체 관련 냉동 보존, 해동 관련 기술 수준은 인체, 심장, 폐와 같은 장기보다 비교적 구조가 덜 복잡한 수정란, 난자, 혈액 등을 냉동, 장기 보존, 해동할 수 있는 정도로 평가받고 있다.

1998년 차병원 정현민 교수팀이 개발한 ‘유리화 동결법(Vitrification)’은 고농도의 동결억제제를 사용하여 세포 내 물을 상당부분 제거하고, 이를 액체 질소에 담가 급속으로 냉동하는 난자 동결법으로 알려진다.

차병원의 발표에 의하면 유리화 동결법 사용 시 섭씨 영하 196도의 극저온에서도 세포 내 수분이 얼음으로 변하지 않고 젤 상태로 유지되기 때문에 동결로 인한 세포 손상, 염색체 이상이 최소화 되어 기존 난자 동결법 사용 시에 15 ~ 25%에 불과했던 임신 성공률이 43%까지 상승한 것으로 알려졌다.

2018년 6월 27일 해양수산부는 남극 극지 연구소가 극지에 사는 해양 미생물의 신규물질을 활용하여 혈액 동결 보존제를 개발, 상용화에 나설 것이라고 발표했다.

해양 수산부의 발표에 의하면 극지연구소 임정한 박사 연구팀은 남극 로스해에 서식하는 해양미생물인 슈도알테로모나스종(Pseudoalteromonas sp. Strain CY01)에서 얼음 성장 억제물질(항동결 바이오폴리머)을 발견하여 이를 활용한 동결억제제를 개발한 것으로 알려졌다.

연구팀은 해당 동결 억제제의 사용으로 혈액의 냉동보관 시에 혈액 내 수분이 얼음으로 변하여 적혈구를 파괴하는 현상을 유의미한 수준에서 축소할 수 있을 것이라고 전망했는데 연구팀은 해당 동결 억제제를 사용하여 6개월간의 혈액 장기 보존 실험에 성공했다. 혈액의 냉장 보관 기간이 35일임을 고려한다면 냉장 보관에 비해 5배가 넘는 기간 동안 혈액을 보존하는데 성공한 것이다.

관련 업계에서는 혈액 냉동 보존법이 상용화되면 보존 기간이 지났음을 이유로 한 혈액 폐기를 줄일 수 있기 때문에 2014년 기준 80%대인 국내 혈액 자급률을 높이는데 큰 도움이 될 것으로 전망하고 있다.

이처럼 난자, 수정란과 같은 세포 단위, 혈액의 냉동 보존, 해동 기술만 발전해도 그 파급력은 결코 작다고 보기 힘들다.

게다가 냉동인간처럼 인체 전부를 냉동, 해동시키는 기술 수준에 이르지 않더라도 심장, 폐와 같은 장기만 냉동, 해동시키는 기술 정도만 상용화되어도, 신체 장기 이식과 관련한 시간을 유의미한 수준으로 연장시키는 것이 가능하기 때문에 많은 생명을 구하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.

이런 점들을 고려할 때 인체 관련 냉동 보존, 해동 기술 발전은 적극적으로 추진해야 할 필요성이 있다고 볼 수 있다.

염정민 기자  news@newsexpo.co.kr

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