우주여행이 백혈구의 유전자 발현에 변화를 일으켜 면역체계를 약화시키는 것으로 나타났으며, 약화된 면역체계는 지구 귀환 후 일정 시간이 흐르면 회복되는 것으로 밝혀졌다.

캐나다 오타와대 오데트 라누빌 교수는 22일 과학저널 '면역학 프런티어스'(Frontires in Immunology)에서 국제우주정거장(ISS)에서 장기간 임무를 수행한 우주비행사 14명의 혈액을 분석, 이런 사실을 확인했다고 밝혔다.

ISS에 머무는 우주비행사는 우주에서 피부 발진, 호흡기 및 비호흡기 질환 등을 많이 앓는 등 감염에 취약해지는 것으로 알려져 있으나 면역력 약화를 일으키는 원인은 명확히 밝혀지지 않았다.

혈액 분석 결과 백혈구에서는 1만5천410개의 유전자가 발현되는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 이들 유전자 중에서 각각 247개와 29개가 함께 발현 양상이 변하는 유전자군 2개를 확인했다.

유전자 247개 유전자군은 우주에 도달했을 때 감소했다가 지구로 돌아올 때 다시 증가하는 양상을 보였으며 유전자 29개 유전자군은 이와 반대 패턴을 보였다.

연구팀은 두 유전자군 모두 유전자 대부분이 단백질 정보를 담고 있었지만 첫번째 유전자군 유전자들은 주로 면역과 관련된 기능을, 두번째 유전자군은 세포 구조 및 기능과 관련된 기능을 주로 수행하는 것으로 나타났다고 밝혔다.

라뉴빌 교수는 "이 결과는 우주비행사가 우주에 도달하면 면역 기능과 관련된 많은 유전자의 발현이 급격히 감소했다가 지구 귀환 후 회복된다는 것을 보여준다"며 이것이 우주여행 때 면역체계가 급격히 약화하는 원인일 수 있다고 말했다.

공동연구자인 기 트루델 교수는 "면역력이 약해지면 감염병 위험이 커져 우주비행사가 우주에서 고된 임무를 수행하는데 제약이 따른다"며 "우주에서 감염이나 면역 관련 질환이 악화하면 치료나 대피에 제한을 받을 수 있다"고 말했다.

하지만 두 유전자군 모두 우주비행사들이 지구로 귀환한 뒤 평균 수주일 내에 대부분 유전자가 빠르게 정상 수준을 회복했으며, 회복이 느린 것들도 지구 귀환 후 1년 안에 비행 전 수준을 회복하는 것으로 나타났다.

라누빌 교수는 그러나 "면역력이 비행 전 수준으로 완전히 회복되기까지 얼마나 걸리는지는 아직 알지 못한다"며 "이 결과는 우주비행사가 지구로 돌아온 뒤 적어도 한 달 동안은 면역력 약화로 감염 위험이 높다는 것을 시사한다"고 말했다.

이어 "풀어야 할 다음 문제는 이 연구 결과를 적용해 우주공간에서 장기간 임무를 수행하는 우주비행사들의 면역체계가 약화하지 않게 하는 대책을 마련하는 것"이라고 덧붙였다.