[과학1열] 노화부터 암 연구까지 우주바이오 실험 '활발'
2026년 10월 19일 오전 09:00
■ 이성규 / 과학뉴스팀 기자
[앵커]
지난주 국내 기업이 국제우주정거장에 신약개발 실험 장비를 보냈다는 뉴스 전해드렸는데요.
최근 우주공간이 바이오·의학 실험의 새로운 장으로 주목받고 있습니다.
어떤 이유 때문인지 또 어떤 연구들이 진행되고 있는지, 이성규 기자와 알아보겠습니다.
[앵커]
우주공간에서 바이오·의학 실험이라, 흥미로운 주제인데요.
우주공간이 어떤 점에서 이런 실험장소로 활용되는 건지부터 설명해주시죠?
[기자]
네, 우주라면 보통 미지의 세계이자 탐사의 대상으로 생각하기 쉬운데요.
과학의 발달로 이제는 우주가 탐사뿐만 아니라 실제로 실험을 수행하는 거대한 실험실로 변모하고 있습니다.
우주공간이 지구와 다른 점 가운데 하나는 우주에서는 중력이 거의 작용하지 않는다는 점입니다.
이를 미세중력이라고 보통 말하는데요.
이 미세중력 환경이 신약개발이나 노화 연구 등에 최적화한 환경을 제공하기 때문입니다.
신약개발을 예로 들면요.
신약개발에서는 단백질이나 화학물질의 3차원 구조를 정확하게 아는 것이 중요한데, 이를 위해서는 고순도의 결정이 필요합니다.
그런데 지구에서는 중력의 작용으로 균일한 단백질 결정을 얻기 힘들거든요.
반면 우주에서는 중력이 거의 없어 균일한 단백질 결정을 상대적으로 수월하게 얻을 수 있습니다.
이런 이유로 여러 바이오·제약 기업이 우주에서 단백질 결정화 연구를 수행하고 있습니다.
[앵커]
그런데 우주의 미세중력 환경이 신약 물질 자체를 찾는 것뿐만 아니라 제형 연구에도 활용된다고요?
[기자]
네, 그렇습니다.
미국 MSD는 면역항암제를 우주에 보내 의약품의 제형 연구를 진행했습니다.
의약품은 보통 링거처럼 정맥에 바늘을 꽂아 맞는 정맥주사형에서부터 감기 주사처럼 피하 근육에 맞는 피하주사형이 있는데,
통상 의약품을 어떤 주사형으로 만드느냐를 제형 연구라고 합니다.
이 면역항암제는 원래 정맥주사 제형으로 미국 식품의약국 FDA의 승인을 받았습니다.
이걸 피하주사 제형으로 바꾸기 위한 조건을 찾는 연구를 진행한 겁니다.
피하주사는 많은 양의 단백질을 고농도로 압축해야 하는데요.
지상에서는 중력 때문에 응집되는 문제가 있거든요.
이에 중력이 없는 우주공간에서 단백질이 어떻게 안정화되고 엉키지 않는지를 알아봤습니다.
[앵커]
네, 그렇군요.
그런데 우주공간에서의 미세중력 환경이 인간의 노화연구에도 유용하게 쓰일 수 있다는데, 이건 무슨 얘기가요?
[기자]
우주공간은 경이로운 곳이기도 하지만, 사실 인간에는 매우 가혹한 환경이기도 합니다.
인간은 지구에서 골밀도 저하나 근력손실, 심혈관 변화, 면역력 저하 등의 노화 현상이 수십 년에 걸쳐 서서히 진행되는데요.
우주공간의 미세중력 환경에 노출되면 이런 노화 현상이 불과 몇 달 만에 진행됩니다.
골밀도를 예로 들면 지상에서는 중력에 대항하기 위해 뼈가 지속해서 하중을 받으며 골밀도를 유지합니다.
하지만 우주에서는 중력이 없어 이런 체중 부하가 사라져 우주인은 매달 약 1~1.5%의 골밀도를 상실합니다.
이는 지상의 골다공증 환자가 수년에서 수십 년에 걸쳐 겪는 골손실 수치와 맞먹는 속도입니다.
이에 착안해 과학자들은 우주에서 노화가 어떤 기전으로 진행되는지 연구를 진행하고 있습니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 이 노화 연구와 관련해서 과학자들이 우주에 장기 칩을 보냈다고 하는데요. 이건 무슨 내용인가요?
[기자]
네, 그렇습니다.
장기 칩이라는 게 있는데요.
장기 칩은 인간의 폐나 신장, 심장 세포 등을 아주 작은 기판 위에서 배양해 해당 장기의 기능을 모사한 일종의 미니 장기입니다.
이런 장기 칩을 우주에 보내면요.
우주에서는 노화가 급속도로 진행되잖아요.
이를 바탕으로 노화의 원인이나 기전 등을 연구하는 겁니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 이제는 우주 현장에서 유전자 서열 분석, DNA 분석도 할 수 있다고요?
[기자]
네, 그렇습니다
국제우주정거장은 우주공간에 떠 있는 거대한 과학 실험실로 볼 수 있는데요.
우주정거장이라는 밀폐된 공간에서 우주인이 돌발적으로 미생물이나 바이러스에 감염되면 즉각 진단하고 대처를 해야 하잖아요.
이런 진단에는 유전자 분석이 필수이거든요.
미 우주항공국 NASA는 소형 유전자 분석기를 우주에 보내 우주에서 직접 시료를 채취하고 유전자를 분석하는 데 성공했습니다.
앞으로 인류가 달이나 화성 등 지구 이외 천체를 탐사할 때 우주인 스스로 생명체 탐사와 유전자 변이를 확인할 수 있는 기본적인 기술이 확보된 겁니다.
[앵커]
네, 오늘 말씀 감사합니다.
YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)
[앵커]
지난주 국내 기업이 국제우주정거장에 신약개발 실험 장비를 보냈다는 뉴스 전해드렸는데요.
최근 우주공간이 바이오·의학 실험의 새로운 장으로 주목받고 있습니다.
어떤 이유 때문인지 또 어떤 연구들이 진행되고 있는지, 이성규 기자와 알아보겠습니다.
[앵커]
우주공간에서 바이오·의학 실험이라, 흥미로운 주제인데요.
우주공간이 어떤 점에서 이런 실험장소로 활용되는 건지부터 설명해주시죠?
[기자]
네, 우주라면 보통 미지의 세계이자 탐사의 대상으로 생각하기 쉬운데요.
과학의 발달로 이제는 우주가 탐사뿐만 아니라 실제로 실험을 수행하는 거대한 실험실로 변모하고 있습니다.
우주공간이 지구와 다른 점 가운데 하나는 우주에서는 중력이 거의 작용하지 않는다는 점입니다.
이를 미세중력이라고 보통 말하는데요.
이 미세중력 환경이 신약개발이나 노화 연구 등에 최적화한 환경을 제공하기 때문입니다.
신약개발을 예로 들면요.
신약개발에서는 단백질이나 화학물질의 3차원 구조를 정확하게 아는 것이 중요한데, 이를 위해서는 고순도의 결정이 필요합니다.
그런데 지구에서는 중력의 작용으로 균일한 단백질 결정을 얻기 힘들거든요.
반면 우주에서는 중력이 거의 없어 균일한 단백질 결정을 상대적으로 수월하게 얻을 수 있습니다.
이런 이유로 여러 바이오·제약 기업이 우주에서 단백질 결정화 연구를 수행하고 있습니다.
[앵커]
그런데 우주의 미세중력 환경이 신약 물질 자체를 찾는 것뿐만 아니라 제형 연구에도 활용된다고요?
[기자]
네, 그렇습니다.
미국 MSD는 면역항암제를 우주에 보내 의약품의 제형 연구를 진행했습니다.
의약품은 보통 링거처럼 정맥에 바늘을 꽂아 맞는 정맥주사형에서부터 감기 주사처럼 피하 근육에 맞는 피하주사형이 있는데,
통상 의약품을 어떤 주사형으로 만드느냐를 제형 연구라고 합니다.
이 면역항암제는 원래 정맥주사 제형으로 미국 식품의약국 FDA의 승인을 받았습니다.
이걸 피하주사 제형으로 바꾸기 위한 조건을 찾는 연구를 진행한 겁니다.
피하주사는 많은 양의 단백질을 고농도로 압축해야 하는데요.
지상에서는 중력 때문에 응집되는 문제가 있거든요.
이에 중력이 없는 우주공간에서 단백질이 어떻게 안정화되고 엉키지 않는지를 알아봤습니다.
[앵커]
네, 그렇군요.
그런데 우주공간에서의 미세중력 환경이 인간의 노화연구에도 유용하게 쓰일 수 있다는데, 이건 무슨 얘기가요?
[기자]
우주공간은 경이로운 곳이기도 하지만, 사실 인간에는 매우 가혹한 환경이기도 합니다.
인간은 지구에서 골밀도 저하나 근력손실, 심혈관 변화, 면역력 저하 등의 노화 현상이 수십 년에 걸쳐 서서히 진행되는데요.
우주공간의 미세중력 환경에 노출되면 이런 노화 현상이 불과 몇 달 만에 진행됩니다.
골밀도를 예로 들면 지상에서는 중력에 대항하기 위해 뼈가 지속해서 하중을 받으며 골밀도를 유지합니다.
하지만 우주에서는 중력이 없어 이런 체중 부하가 사라져 우주인은 매달 약 1~1.5%의 골밀도를 상실합니다.
이는 지상의 골다공증 환자가 수년에서 수십 년에 걸쳐 겪는 골손실 수치와 맞먹는 속도입니다.
이에 착안해 과학자들은 우주에서 노화가 어떤 기전으로 진행되는지 연구를 진행하고 있습니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 이 노화 연구와 관련해서 과학자들이 우주에 장기 칩을 보냈다고 하는데요. 이건 무슨 내용인가요?
[기자]
네, 그렇습니다.
장기 칩이라는 게 있는데요.
장기 칩은 인간의 폐나 신장, 심장 세포 등을 아주 작은 기판 위에서 배양해 해당 장기의 기능을 모사한 일종의 미니 장기입니다.
이런 장기 칩을 우주에 보내면요.
우주에서는 노화가 급속도로 진행되잖아요.
이를 바탕으로 노화의 원인이나 기전 등을 연구하는 겁니다.
[앵커]
네, 그렇군요. 이제는 우주 현장에서 유전자 서열 분석, DNA 분석도 할 수 있다고요?
[기자]
네, 그렇습니다
국제우주정거장은 우주공간에 떠 있는 거대한 과학 실험실로 볼 수 있는데요.
우주정거장이라는 밀폐된 공간에서 우주인이 돌발적으로 미생물이나 바이러스에 감염되면 즉각 진단하고 대처를 해야 하잖아요.
이런 진단에는 유전자 분석이 필수이거든요.
미 우주항공국 NASA는 소형 유전자 분석기를 우주에 보내 우주에서 직접 시료를 채취하고 유전자를 분석하는 데 성공했습니다.
앞으로 인류가 달이나 화성 등 지구 이외 천체를 탐사할 때 우주인 스스로 생명체 탐사와 유전자 변이를 확인할 수 있는 기본적인 기술이 확보된 겁니다.
[앵커]
네, 오늘 말씀 감사합니다.
YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)
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