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NASA, 무중력에 노출된 인체 변화 연구
등록일 : 2019-10-01 14:42 | 최종 승인 : 2019-10-01 14:42
박은혜
일란성 쌍둥이는 상대적으로 드문 쌍둥이다(사진=픽사베이)

[메디컬리포트=박은혜 기자] 미 항공우주국(NASA)의 연구진이 국제 우주 정거장의 무중력에 노출됐을 때 사람의 몸에 어떤 일이 일어나는지 관찰하기 위해 쌍둥이 연구를 수행했다.

이번 연구 결과로 얻은 새로운 정보를 토대로 연구진은 앞으로 우주에서 신체가 어떻게 적응할 수 있는지에 대해 보다 구체적이고 가시적인 질문을 할 수 있게 됐다.

일란성 쌍둥이는 상대적으로 드문 쌍둥이다. 일란성 쌍둥이가 매우 드물기 때문에, 과학자들은 일란성 쌍둥이를 대상으로 한 실험을 진행할 기회를 찾고 있다. 똑같은 사람을 동시에 다른 장소에 배치시킬 수 있는 방법이기 때문이다.

이전에는 쌍둥이의 유전자를 연구하는 것이 행동 유전학의 작용 메커니즘을 관찰하기 위해 일반적으로 수행됐지만, 미 항공우주국(NASA)의 최신 쌍둥이 연구는 어째서 인류와 과학 분야가 쌍둥이에 대해 오랜 시간 관심을 보였는지를 증명한다. 

지난 2015년에 NASA는 일란성 쌍둥이 형제를 대상으로 연구를 진행했다(사진=위키미디어커먼즈)

우주 생활

NASA의 과학자들은 지구에서 태어나고 자란 사람의 인체가 우주에서 어떻게 변화하는지 알기 위해 쌍둥이 연구를 진행했다.

지난 2015년에, 스콧 켈리는 자신의 쌍둥이 형제인 마크 켈리와 함께 NASA의 1년 미션에 참가했다. 지구를 떠나 우주에서 살면서 발생하는 변화를 알아보기 위한 실험이었다.

물론 단 한 쌍의 쌍둥이 형제를 대상으로 연구를 실행한 것은 표본 크기가 크다고 할 수 없다. 그러나 이 실험은 매우 유의미하다. 연구 기간 스콧은 국제 우주 정거장에 탑승해 지구의 표면으로부터 300~400km 떨어진 궤도에서 생활했다. 

이 궤도는 밴 알렌 방사능대의 바로 아래에 위치한다. 밴 알렌 방사능대란 지구를 둘러싼 강력한 방사선대로, 이 지역은 인체에 매우 위험한 정도의 방사선을 포함하고 있다.

쌍둥이 연구를 진행한 연구진은 이 연구의 중요성이 증명된다면 앞으로 달이나 화성에 인류가 정착할 날이 더 가까워질 것이라고 말했다. 우주 비행사들이 장기 우주 여행을 하는 동안 인간에게 어떤 생리학적인 변화가 일어나는지 알 수 있기 때문이다.

우주 비행과 인간의 건강

앞서 언급했듯 이 연구는 표본의 크기가 매우 작다. 하지만 이 연구로 인해 얻은 데이터는 사람이 우주 비행 환경에 어떻게 적응하는지에 대한 통찰력을 제시한다. 

연구에 참여한 젠 포가티 박사는 쌍둥이 연구는 분자 변화에 초점을 맞출 수 있는 디딤돌이며 행성을 떠난 우주 비행사들의 건강과 신체 기능을 예측하는 데 도움이 된다고 말했다.

연구 결과에 따른 일부 변화는 이미 연구 진행 전에 여러 과학자들이 예측한 것과 비슷했다. 스콧이 지구로 돌아왔을 때, 그의 게놈은 상대적으로 불안정했다. 

쌍둥이 연구는 분자 변화에 초점을 맞출 수 있는 디딤돌이며 행성을 떠난 우주 비행사들의 건강과 신체 기능을 예측하는 데 도움이 된다(사진=펙셀스)

또한 연구진은 그의 미토콘드리아 유전자에 변화가 있음을 발견했다. 미토콘드리아 유전자란 세포가 에너지를 생성하는 방법을 제어하는 유전자다. 또한 면역체계와 연결된 여러 유전자에도 변화가 있었다.

게놈 연구에 참여한 연구진은 "유전자 발현이 극적으로 변했다"며 "스콧의 유전자 발현은 미션의 첫 6개월보다 마지막 6개월 동안 6배나 더 많은 변화를 겪었다"고 설명했다.

쌍둥이 연구 결과에 따르면 지구 밖 우주에 머무른 사람의 장내 세균 또한 변화했다. 스콧이 우주에서 생활하는 동안 그의 몸 속에 살고 있는 미생물이 극적으로 변한 것이다.

또 연구진은 우주 공간에서 생활하면 사람의 노화 과정이 늦춰진다는 가설을 증명하고자 했지만, 스콧의 노화 과정은 지구에서와 동일한 수준으로 유지됐다.

[메디컬리포트=박은혜 기자]
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