最近 切斷된 개구리 다리를 18個月 만에 完璧하게 再生한 實驗 結果가 學術誌에 公開됐다. 實驗 對象은 아프리카발톱개구리로, 壽命도 20年 程度로 꽤 긴 愛玩用 개구리다. 다리 切斷 部位를 젤 形態의 藥으로 24時間假量 감싼 後 18個月쯤 지나자 놀랍게도 새로운 뼈, 皮膚, 神經, 血管이 만들어졌고 물갈퀴와 발가락을 包含해 다리가 完全히 再生됐다. 過去에도 類似한 硏究가 있긴 했지만, 形態나 機能 側面에서 再生된 개구리 다리가 元來 다리와 같다고 보기는 어려웠다. 勿論 개구리 中에는 팔다리가 잘렸을 때 새로운 팔과 다리가 자라나는 種도 있다. 하지만 自發的으로 팔다리가 再生되지 않는 聖體 種을 골라 醫學的 處置를 통해 再生이 可能하다는 것을 보여준 事例이기에 意味가 있다.

잘린 다리를 再生하기 위해 硏究陣은 바이오돔(BioDome)이라는 실리콘 막을 準備했고, 이 안에 藥劑가 든 緋緞실 蛋白質을 가득 채워 다리 切斷 部位를 꼼꼼히 감쌌다. 事實 팔이나 다리는 構造的으로 무척 複雜해 再生이 簡單한 部位는 아니다. 그러다 보니 普通은 元來 形態로 돌아가는 再生이 아니라 傷處가 아무는 方向으로 가기 쉽다. 再生보다 흘러나오는 피를 멈추고, 感染되지 않게 하는 方向이 生存에 유리하기 때문이다. 따라서 傷處를 아물게 하는 作用을 最大限 抑制하고, 血管이나 筋肉 發達을 誘導하는 藥物을 活用해 再生에 適切한 環境을 構築한 것이다. 結局 實驗 對象이던 개구리 大部分이 다리 끝 발가락을 包含해 完璧에 가까운 形態로 다리가 再生된 것을 確認했다. 使用한 藥물의 種類와 用法이 適切했음을 成功的으로 보여준 것이다. 勿論 개구리로부터 얻은 成果를 哺乳動物에 그대로 適用하는 것은 全혀 다른 形態의 接近 方式이 必要하다. 하지만 再生을 위한 環境을 人爲的으로 만들어 成功的으로 復舊되는 部位를 確認했다는 點은 놀라운 奇跡을 위한 信號彈과 같다.

저절로 復元되는 者가 治療 플라스틱

再生 治療에 對한 念願은 工學者들에게도 있었다. 사람도 皮膚에 생긴 가벼운 傷處 程度는 별다른 措置를 하지 않아도 그냥 아문다. 하지만 깨진 스마트폰 液晶은 아무리 기다려도 決코 元狀態로 돌아오지 않기에, 修理를 하러 서비스센터에 가야 한다. 或是 이런 狀況에서 사람처럼 저절로 復元된다면 얼마나 좋을까. 그래서 登場한 所在가 自家 治療 플라스틱이다. 2014年 國際學術誌 ‘사이언스’는 人體가 스스로 治療하는 것과 宏壯히 類似한 形態로 自家 治療를 하는 플라스틱을 紹介했다. 플라스틱 안쪽에는 全般的으로 微細 캡슐이 가득 차 있는데, 마치 人間 皮膚처럼 傷處가 생기면 微細 캡슐들이 터지면서 흘러나온 物質들이 그 龜裂을 메우고 더 단단하게 固定시킨다. 血管처럼 微細한 棺에 治療 物質이 흐르다 傷處가 생기면 흘러나와 龜裂을 메우는 方式도 있다. 實際로 實驗한 結果 지름 1㎝假量의 구멍이 20分 만에 말끔하게 元狀態로 復舊됐다. 사람 손이 닿지 않아 고치기 어려운 裝備 表面에 使用하면 좋을 듯하다.

自己 身體를 再生하는 다른 動物들

우리 周邊에도 再生이 可能한 動物들이 存在한다. 지렁이는 半으로 자르면 두 마리로 再生된다는 이야기가 있다. 하지만 實際로 지렁이는 腦와 心臟 等 主要 臟器가 앞部分에만 있어 잘린 앞쪽은 꼬리 部分을 再生할 수 있지만, 남은 뒷部分은 머리를 再生하지 못한다. 아마도 잘린 部分이 힘을 다하기 前까지 繼續 움직이기에 그런 所聞이 난 것이 아닐까 싶다. 이와 反對로 손톱만 한 크기의 플라나리아라는 扁形動物은 자르면 머리 쪽은 꼬리를 再生하고, 꼬리 쪽은 머리를 再生해 穩全한 두 마리로 늘어난다. 三等分해도 마찬가지이며, 100分의 1로 잘라도 남은 部位만으로 몸 全體를 再生할 수 있다고 한다. 따로 머리가 달린 動物이 모든 곳에서 머리를 다시 만들어낼 수 있다는 건 各各의 細胞가 몸 全體를 記憶한다는 意味인데, 이건 正말 偉大한 일이 아닐 수 없다.

1950年代 日本 漁村에서는 불가사리가 자주 그물에 걸려 漁業을 妨害하는 일이 있었다. 漁夫들은 거치적거리는 불가사리들을 토막 내 바다에 버리기 始作했는데, 놀랍게도 토막 난 조각이 全部 再生돼 여러 마리로 늘어나면서 以後 急激하게 個體 數가 增加했다. 비슷한 海蔘의 境遇 어떤 部位를 切斷해도 無條件 再生되는데, 甚至於 창자를 다 빼버려도 창자가 그대로 같은 位置에서 再生된다. 그러다 보니 捕食者로부터 먹힐 수 있는 危急한 狀況에서 창자를 쏟아내 攪亂하는 形態로 살아남는 種類의 海蔘도 存在한다.





멕시코 中部에 棲息하는 右派壘派라는 귀엽게 생긴 도롱뇽이 있다. ‘포켓몬스터’ 漫畫에 나오는 假想 캐릭터 中 멍한 表情으로 입을 벌리고 있는 ‘右派’가 여기서 나왔다. 正式 名稱은 아홀로틀인데, 팔다리나 꼬리는 當然히 再生되고 腦 一部가 損傷을 입어도 元來대로 돌아온다. 죽지 않을 程度 負傷이라면 거의 모든 部位가 再生되는 右派壘派의 能力은 어디서 오는 것일까. 硏究陣은 右派壘派의 誘電體를 解讀했고, 人間의 거의 10倍 길이인 320億 雙의 鹽基 序列을 保有하고 있다는 事實을 알아냈다. 勿論 길다고 다 優秀하다고 볼 수는 없지만, 뛰어난 再生 能力의 祕密이 기다란 鹽基 序列 곳곳에 숨어 있었다. 一旦 어딘가 損傷되면 右派壘派가 保有한 遺傳子 中 成長과 關聯 있는 特定 遺傳子가 몇 個月 동안 繼續 熱心히 일한다. 그럼 損傷된 部位의 細胞가 分裂을 통해 새로운 身體를 만들어내는 것이다. 傷處가 났을 때 人間은 이러한 遺傳子가 아주 짧은 期間에만 作用하지만, 右派壘派와 類似한 個體는 오랫동안 發現되면서 뛰어난 再生 能力을 얻게 된다. 그 外에도 分化가 덜 된 細胞를 가진 것으로 推定되기도 한다. 아직 안 쓴 非常用 補給品 같은 細胞를 갖고 있다가 不意의 事故를 當했을 때 適切히 使用한다는 것이다.

身體 外部가 다치거나 損傷을 입었을 때 再生되기는 쉽지 않지만, 몸속 臟器는 再生되는 境遇가 있다. 우리 몸에서 크고 複雜한 長技인 間의 境遇 手術로 조금 떼어내도 6個月假量 지나면 回復된다. 肺는 表面 細胞들이 3週 間隔으로 再生된다. 心臟은 再生이 잘 안 되는 것으로 알려졌는데, 一生에 몇 番 程度는 컨디션을 스스로 回復하기도 한다는 이야기가 있다. 張도 胃散의 攻擊을 週期的으로 받기에 繼續 再生하면서 버틴다. 눈은 當然히 再生이 안 되겠지만, 놀랍게도 角膜의 境遇 損傷을 입었을 때 하루 만에 復舊된다.

再生醫學으로 꿈꾸는 無病長壽의 삶

우리 몸속 臟器는 結局 時間이 지나면 再生할 수 있다. 그렇다면 身體 外部가 再生되지 않는 理由는 무엇일까. 앞에서 言及한 것처럼 出血을 멈추고 感染을 막기 위한 過程이 生存에 유리해 오히려 再生을 妨害하기 때문이라면, 이런 自然的인 過程이 不利한 狀況도 있지 않을까. 一部 環境에서는 特定 身體 部位를 잃는 것이 生存에 不利할 수도 있다. 차라리 時間이 걸리더라도 元狀態로 돌아가는 便이 以後 살아남는 데 도움이 되는 때도 있다. 생각해보면 뛰어난 再生 能力을 가진 動物이 大部分 물속에 산다는 것을 알 수 있다. 언제나 液體에 담겨 있는 人間 臟器도 마찬가지다. 結果的으로 왜 이런 狀況에서 再生되는지는 斷言할 수 없지만, 비슷한 環境을 構築하면 身體 再生에 도움이 된다는 것을 確認할 수 있다. 身體 外部도 羊水 안 環境을 만들어주면 再生될지 모른다. SF映畫를 보면 身體를 回復하거나 죽음에서 復活하는 狀況을 描寫할 때 主로 巨大한 水槽 안에 알몸으로 둥둥 떠 있는 場面이 나온다. 複製人間도 亦是 液體로 가득 찬 透明한 圓筒 안에 主로 存在한다. 비슷한 方式에 着眼해 硏究陣은 藥品이 섞인 蛋白質 젤 形態의 바이오돔이라는 物質로 損傷된 部位와 그 周邊을 꼼꼼히 덮어 完璧한 機能을 갖춘 개구리 다리를 再生했다. 身體 再生을 위한 첫 단추를 끼운 것이다.

每年 美國에서만 18萬5000件 以上의 切斷이나 除去 手術이 施行되고 있다. 推定하기로는 2050年까지 팔이나 다리가 없는 사람 數도 360萬 名에 達할 것으로 보인다. 이番 硏究가 이러한 身體 外部의 回復을 위한 主要 指標가 될 수도 있겠지만, 나아가 臟器移植 分野 亦是 덩달아 새롭게 期待를 받고 있다. 韓國도 高齡化 社會로 移動하면서 臟器移植 需要가 急增하는 趨勢다. 하지만 供與 臟器는 全 世界的으로 不足한 狀況이라, 臟器移植만 애타게 기다리다 死亡하는 사람도 相當히 많다. 이러한 狀況에서 萬若 臟器나 組織을 外部에서 別途 部品처럼 再生할 수 있다면 患者의 細胞를 가지고 免疫 問題가 없는 完璧한 心臟을 만들어 못 쓰게 된 心臟과 交替할 수도 있다. 只今처럼 他人의 臟器를 移植받는 것이 아니라, 自身에게 딱 맞는 맞춤型 臟器를 만들어 移植할 수 있다는 뜻이다.

無病長壽가 어려운 理由는 一旦 病이 들어 몸이 傷하면 長壽 亦是 어렵기 때문이다. 特히 많은 治療가 疾病의 進行을 막는 것이 가장 큰 目標라, 우리 몸이 스스로 復舊하도록 積極的으로 도와주는 治療라고 보기는 힘들다. 하지만 再生醫學은 損傷된 組織을 再生하는 것이 主要 課題이므로 어쩌면 治療라는 單語에서 새로운 側面을 提示하게 될지도 모른다. 充分히 硏究가 進行되고 人間에게 適用 可能한 水準의 臟器를 만들 수 있다면 앞으로는 病에 걸리는 것과 無關하게 그저 一回性 臟器를 꾸준히 交替하면서 長壽하는 世上이 올 수도 있다.

事實 아무런 制限 없이 無限定 回復되는 건 勞動하지 않고 얻는 不勞所得과 같다. 어떠한 狀況에서도 回復에는 여러 機會費用이 들어가며, 그래서 우리는 가장 完璧한 個人의 回復을 위해 어쩔 수 없이 많은 休息과 閑暇한 時間을 보낸다. 가끔 計劃的인 再充電 時間이 必要한 理由다. 언젠가 科學技術이 無限히 發展해 勞困한 狀態마저 無限定 回復되는 再生 能力을 갖춘다 해도 健康이나 장수와 無關하게 想像만으로도 우리에게 幸福을 주는 餘暇活動이 사라지기는 어려울 수 있다. 身體 再生이나 復舊와 더불어 마음의 즐거움과 回復도 어우러져 眞正으로 幸福한 無病長壽 길로 나아가길 바란다.

_{軌道는… 
연세대 天文宇宙學科 學部 및 大學院을 卒業하고 韓國天文硏究院 宇宙監視센터와 연세대 宇宙飛行制御硏究室에서 勤務했다. ‘軌道’라는 藝名으로 팟캐스트 ‘課長窓’, 유튜브 ‘안될과학’과 ‘투머치사이언스’를 進行 中이며, 著書로는 ‘軌道의 科學 虛勢’가 있다.}