신문은 선생님

최근 국내 연구진이 제브러피시(Zebrafish)를 이용해 환경호르몬 비스페놀A가 일으키는 뇌신경 교란 장애를 밝혀냈어요. 제브러피시는 대표적인 연구용 물고기입니다. 1976년에는 우주선에 실려 우주로 날아가기도 했습니다. 우주 공간에서 낮은 중력이 인체에 미치는 효과를 연구하려고 제브러피시를 실험 대상으로 선택했던 거죠. 이 물고기에는 어떤 특징이 있기 때문일까요?

제브러피시는 은색 바탕에 등지느러미가 있는 등 부분이 녹회색입니다. 아가미에서 꼬리지느러미까지 청색 가로 줄무늬가 이어져 있어요. 얼룩말(Zebra)처럼 줄무늬가 있다고 해서 제브러피시라는 이름이 붙었어요. 몸길이는 사람 성인 새끼손가락보다 작은 4㎝ 정도입니다.

제브러피시는 인도, 파키스탄, 방글라데시, 네팔, 부탄 등 남아시아에 분포하는 토착종입니다. 수로, 연못, 물이 천천히 흐르는 하천 등에서 사는 민물고기입니다. 현재는 전 세계적으로 관상어 또는 연구용으로 사육되고 있어요.

제브러피시는 1970년대부터 생물의 발생·진화 관련 연구뿐 아니라, 사람의 질병과 관련된 신약을 개발하기 위한 동물로 이용되고 있어요. 첫째로 제브러피시는 한 번에 200~300개씩 알을 많이 낳고, 새끼는 알에서 3~4일 만에 부화해요. 그래서 세대 간 변화를 관찰하기 좋아요. 둘째, 성장하는 동안 몸이 투명해서 심장과 장기 같은 기관의 변화를 쉽게 관찰할 수 있어요. 셋째로 난자(알)의 지름(약 0.5㎜)이 사람보다 5배나 커서, 배아(발생 초기 단계)에 유전자를 주입·조작하기가 쉽고, 넷째로 뇌, 심장, 간, 콩팥 등 사람의 기관과 조직이 비슷한 척추동물로 유전자의 60%가 사람과 유사하기 때문이에요. 사람 유전자는 약 2만1000개 정도가 있는데 그중 1만3000개가 제브러피시와 공통점이 있거든요.

제브러피시는 재생의학, 신경생물학, 종양학, 독성학 등 다양한 의학 연구에 쓰이고 있어요. 인간은 심장마비로 손상을 입으면 회복 불가능한 상태가 되지요. 반면 어류는 심장 등 조직이 손상되더라도 대부분 재생돼요. 그래서 제브러피시는 세포, 조직, 장기(臟器) 등의 재생 연구에 쓰이고 있어요. 또 건강한 개체에 스트레스를 줘 우울증에 걸리게 한 후, 사람의 우울증 치료제를 투여해 효과를 살피기도 하죠. 종양(암)을 갖는 제브러피시를 만들고 종양이 각 기관에 미치는 영향을 알아내기도 합니다. 또 신약 개발 과정에서 심장 혈관 등에 부작용이 일어날지 살피기 위해서도 제브러피시로 시험해본답니다.

이렇게 전 세계 연구자들은 제브러피시에서 인간 질병의 근원이 되는 유전자를 찾아내고, 약물을 발견하여 새로운 치료제를 개발하려고 노력하고 있어요.