벨기에의 과학자들이 소나 젖소나 말이 있는 시골 농촌이나 농장에서 농장먼지(Farm dust)와 뒹굴며 자란 아이들이 향후 천식(asthma)과 알레르기(allergies)에 강하다는 메커니즘을 밝혔다(Schuijs et al., Science, 4 Sep 2015). 농장먼지에 노출된 아이들이 천식과 알레르기에 대항하는 면역시스템이 강하다는 것이다. 일반적으로 젖소의 생 우유를 마시면 알레르기를 예방할 수 있다. 벨기에의 과학자들이 이 상식을 과학적으로 풀어낸 것이다. 몇 년 전부터 농장에서 자란 아이들이 천식과 알레르기에 강하다는 것이 알려져 왔다. 그러나 과학자들은 그 이유를 밝혀내지 못했었다. 

▲ 시골 농장에서 자란 아이들이 천식과 알레르기에 강하다. Credit: copy; ambrozinio / Fotolia

연구팀은 쥐들을 농장에 투입하고 농장먼지에 한동안 노출시켰다. 그 결과 쥐들은 집 먼지 진드기(house dust mite)가 일으키는 알레르기에 강하다는 것을 발견했고, 그 과정에서 농장먼지들은 쥐의 호흡기도(the respiratory tracts) 안에 점액의 세포막(the mucous membrane)을 만들어 집 먼지 진드기 등의 알레르겐들(allergens)이 침투하지 못하게 한다는 사실을 밝혀냈다. 그 메커니즘은 쥐가 농장먼지와 접촉할 때 A20이라는 유전자가 A20이라는 단백질을 만들어 준다는 것이다. 폐(lungs)의 점액 세포막에서 A20 단백질을 비활성화(inactivation) 시켰더니, 쥐들은 바로 천식과 알레르기에 노출되었다.

그 다음 환자들에게 테스트를 진행했다. 그 결과 천식과 알레르기 때문에 고생하는 환자들은 예방 단백질인 A20이 없어, 알레르기에 심각하게 반응하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 이번에는 농장에서 자란 2,000명의 아이들을 조사를 했는데, 대부분의 아이들이 천식과 알레르기에 강하고 면역이 되고 있었다. 이번에는 농장에서 자라지 않은 아이들을 조사했는데, 대부분이 천식과 알레르기에 쉽게 노출되고 있었는데, 이들은 A20이라는 유전자가 돌연변이가 되어 기능장애의 A20이라는 단백질을 만들고 있었다.  

이와 같은 벨기에의 연구에 대해 이번에는 스웨덴의 과학자들이 집에서 기르는 개들과 같이 자란 아이들의 천식관계를 연구했다. 그 결과 농장효과(farming effect)가 확실하다는 것을 밝혔는데, 스웨덴의 1백만 명의 아이들을 조사한 결과 어릴 때에 개들과 뒹굴며 자란 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 15% 이상 천식에 걸리지 않는다는 사실을 밝힌 것이다(Fall & Almqvist et al., JAMA Pediatrics, Nov 2015).

▲ 집에서 기르는 개들과 함께 자란 아이들이 그렇지 않은 아이들보다 천식에 안 걸릴 확률이 15%나 높다. Credit: copy; olgavolodina / Fotolia

스웨덴에서는 모든 병원 방문과 의사 방문과 더불어 모든 진료처방이 시스템에 기록되고 익명으로 연구자들에게 공개되고 있다. 또한 개를 소유한 주인들도 2001년부터 반드시 등록하도록 하고 있다. 따라서 이러한 데이터를 바탕으로 결과를 얻은 것이다. 

이번 발견은 향후 천식이나 알레르기 백신을 개발하는데 지대한 공헌을 할 것으로 기대하고 있다. 우리의 미래인 아이들을 위해 아이들이 자주 걸리는 병들에 대한 범국민적인 연구를 해야 하는 이유가 여기에 있다. 

참고문헌
1) Science Daily_Growing up on a farm provides protection against asthma and allergies. Significant insights for development of vaccine against asthma(3 Sep 2015)
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/09/150903144647.htm
2) Schuijs et al., "Farm dust and endotoxin protect against allergy through A20 induction in lung epithelial cells", Science, 349(6252), pp. 1106-1110, 04 Sep 2015.
http://www.sciencemag.org/content/349/6252/1106
3) Science Daily – Early contact with dogs linked to lower risk of asthma(2 Nov 2015)
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151102143636.htm
4) Fall & Almqvist et al., "Early Exposure to Dogs and Farm Animals and the Risk of Childhood Asthma", JAMA Pediatrics, 169 (11): e153219 DOI: 10.1001/jamapediatrics.2015.3219, Nov 2015.
http://archpedi.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=2467334

[아스팩미래기술경영연구소, 김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]  

자타가 공인하는 대한민국 대표 미래학자인 차원용 박사가 이끄는 지식경영교육 연구소이다. 정보기술, 나노기술, 바이오기술, 에너지기술, 물자원기술, 식량기술 등을 연구하며, 특히 이들 학문과 기술의 융합을 연구하고 있다.