동위원소로 환부 찾아 족집게 투약
공포의 대상이 문명의 이기라니…

서양 의학은 질병의 원인을 병원균의 침투나 내부 기관의 손상에 따른 부작용 등으로 생각했다. 질병의 원인을 규명하면 가장 적합한 치료제를 찾을 수 있다는 뜻이다. 그런데 인체에 투여된 약은 장기 내에서 흡수되고 혈관을 따라 각 장기로 분산된 다음 대사과정을 거쳐 소변으로 배설된다. 문제는 투여한 약이 질병이 없는 다른 부위에도 전달되므로 엉뚱한 다른 질병을 일으키는 부작용을 유발할 수 있다는 점이다. 의사들을 가장 곤혹스럽게 만드는 것은 같은 치료를 받더라도 사람에 따라 약효가 다르게 나타난다는 것이다. 중세시대에 유럽을 휩쓴 페스트로 유럽인의 3분의 1∼4분의 1이 사망했다고 알려졌는데 이는 역으로 3분의 2∼4분의 3에 해당하는 유럽인은 페스트에 걸리지 않았다는 것을 의미한다.

이종호 과학저술가

의사들은 어떤 질병에 대항하는 특효약을 투여하더라도 50∼60%의 환자들이 반응한다는 대략적 통계를 근거로 환자 및 보호자에게 약효의 성능을 알려주는 것을 기본으로 한다. 한마디로 아직 어떤 질병을 정확한 약물로 완벽하게 치료할 수 있는 길이 열려 있지 않다는 뜻인데 이러한 의사의 꿈은 조만간 이뤄질 것으로 생각된다. 극미량의 방사성동위원소가 포함된 시료를 분석하는 가속기 질량분석(AMS)법의 새로운 활용법이 개발됐기 때문이다. AMS는 시료 안에 들어있는 탄소 입자에 전하를 띠게 해 가속시킨 후 가속된 탄소입자에 자기장을 걸어 그 휘는 정도의 차이에 의해 동위원소를 분리하는데 이때 불과 몇 ㎎의 탄소 시료로도 정확한 측정과 분석이 가능하다.

인간의 질병을 획기적으로 치료할 수 있는 방안으로 등장한 AMS는 놀랍게도 의학용이 아니라 고고학 분야에서 생물체의 연대를 측정하기 위해 개발된 것인데 극미량의 방사성동위원소를 인체에 투여해 이를 정확하게 감지할 수 있다는 것이 맞춤형 의약을 개발하는 핵심이다. 다시 말해 특정 질병의 치료약을 개발하고자 할 때 특정 환부를 정확히 파악해 그곳에만 치료약이 안전하게 투여되도록 치료약에 표적을 붙여 위치를 추적하면서 약물 효과를 분석하는 것으로 그간 사용된 추적시스템과는 차원을 달리한다.

이를 마이크로도징이라고 하는데 한 개의 분자 수준의 방사성동위원소인 탄소14(14C) 추적자를 라벨화하는 것으로 100마이크로그램(㎍) 미만의 극미량으로도 정확하게 추적과 분석이 가능하다. 이는 일반적으로 인체에 무해한 치료 복용량보다 100분의 1 정도의 양이므로 임산부, 유아, 노약자에게도 투척이 가능하다. 마이크로도징이 신약개발에서 획기적인 것은 1회 동물실험을 거쳐 단 2주일간의 관찰만을 요하는 단회 투여 독성시험만으로도 인체 투여가 가능하기 때문이다. 일반적으로 임상 전 테스트에 18개월 소모되던 기간을 4∼6개월로 줄일 수 있으며 신개발 대상약품에 잠복해 있을지 모르는 부작용 등을 사전에 알 수 있어 신약 개발이 획기적으로 도약할 것으로 평가된다.

그동안 의학자들은 모든 질병을 한 번에 퇴치할 수 있는 ‘마법의 탄환’을 개발하는 꿈을 버리지 않았다. 그러나 현실적으로 인간이 워낙 오묘한 생명체라는 것을 인지하면서 각종 질병을 각개격파하는 ‘맞춤형 약’으로 전환하는 것이 보다 효율적이라는 것을 파악했다. 그런데 인간 질병의 치료법을 근본적으로 바꾸어줄 수 있는 맞춤형 약의 해결책이 방사능이라는 데 아이러니가 있다. 방사능은 문명의 이기로 자리매김한 자동차와 같다. 한마디로 자동차를 잘 운전하면 무척 편리한 문명의 이기지만 무면허 혹은 음주 운전을 하다가 사고를 내면 자신은 물론 탑승자 모두 죽을 수 있는 흉기가 된다.

이종호 과학저술가

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