세상을 바꾼 항생제를 만든 사람들

고관수 지음

계단 2023년 11월 24일 출간 종이책 : 2023년 09월 25일 출간

작품소개

책소개

'항생제'라고 하면 보통 페니실린을 떠올리지만, 항생제는 그 종류가 엄청나다. 이런 수많은 항생제는 어떻게 태어났을까? 페니실린처럼 극적인 탄생 스토리가 있을까? 그런데 이들 항생제를 만든 사람의 이름은 왜 플레밍처럼 잘 알려지지 않았을까?
이 책은 살바르산과 페니실린에서 시작해 지금까지 수많은 사람의 목숨을 구한 다양한 항생제 개발의 역사를 들여다본다. 또한 병원과 약국에서 처방되는 대표적인 항생제의 핵심 구조와 작용 기전을 살짝 엿보면서, 이들 항생제의 개발에 얽힌 극적인 이야기를 통해 과학이란, 과학자란, 혹은 기억되는 과학자란 어떤 사람인지, 그리고 과학자의 보상이란, 회사에서 돈을 받고 일하는 과학자의 이름이란 과연 어떤 의미인지, 그리고 현재와 같이 수많은 사람이 역할을 나눠 참여한 연구에서 '누구'의 연구란 과연 어떤 것인지도 함께 알아본다.

“2023년 출판문화산업진흥원 우수출판콘텐츠 선정작”

목차

여는 글
사람의 기억에 오래 남는 과학자는 별로 없다
항생제의 거인, 항생제의 영웅도 기억 못 하는데
시약병 꼬리표에 붙은 항생제의 진짜 역사
1부 항생제를 발견하다
1장 페니실린은 누가 발견했는가 - 최초의 항생물질 페니실린의 발견 | 에르네스트 뒤셴
1912년 4월, 프랑스 남부의 시골 요양원
푸른곰팡이는 원래 약이었다
뒤셴, 푸른곰팡이를 연구하다
재발견된 뒤셴의 연구
페니실린을 항생제라고 하는 이유
그럼 페니실린을 가장 먼저 찾은 사람은 누구인가
뒤셴은 진짜 '푸른곰팡이'로 실험했을까
그래도 여전히 뒤셴을 기억해야 하는 이유
2장 그가 없었다면, 페니실린도 없었다 - 첫 번째 항생제 페니실린의 개발 | 노먼 히틀리
1990년, 옥스퍼드 대학의 명예 학위 수여식
플레밍의 업적은 페니실린의 발견까지만
페니실린을 약으로 만든 사람은 플로리의 연구팀
옥스퍼드의 페니실린 삼총사
손재주 탁월한 실험의 장인
항생제의 효능을 분석하고 추출법을 개발하다
기적의 약, 페니실린
페니실린을 대량 생산하기 위해서는
히틀리가 없었다면, 페니실린도 없었다
3장 하수구에서 나온 보물 - 가장 많이 처방되는 항생제, 세팔로스포린 | 주세페 브로추, 에드워드 에이브러햄, 가이 뉴턴
1974년 4월, 이탈리아 사르데냐
우리나라에서 가장 많이 처방되는 항생제
하수 배출구에서 찾아내다
이탈리아의 사르데냐에서 영국의 옥스퍼드로
다시 미국의 거대 제약회사로
예리한 관찰자, 탁월한 행정가, 꼿꼿한 정치가
세균이 자라지 않는 투명한 빈 자리
설파제가 살린 또 한 명의 과학자
세팔로스포린의 구조를 밝히다
약으로 만들려면 수많은 기초 연구가 쌓여야 한다
벽돌 한 장을 올리고, 이음매 하나를 넣는다는 것
2부. 노벨상의 영광 뒤에는
4장 '그들의 도움으로'라는 말 한마디 - 첫 번째 매독 치료제, 살바르산 | 알프레드 베르트하임, 하타 사하치로
1938년 11월, 일본 게이오 대학의 부속병원
마법의 탄환, 살바르산
치료할 수 없었던 병, 매독
화학자, 베르트하임
하타, 에를리히를 만나다
'누구누구의 도움으로'라는 말의 의미
5장 연구는 함께, 명예는 한 사람에게 - 합성 항생제의 시대를 연 프론토실 | 요제프 클라러, 프리츠 미치, 다니엘 보베
1947년 12월, '1939년의 유물'을 받으며
도마크와 프론토실의 개발
무용지물인 특허
프론토실은 어떻게 작용할까
프론토실이 살리고 죽인 사람들
정반대라 오히려 잘 맞은 두 사람
빨간 승용차는 하얀 엔진을 빼면 껍데기
월드컵 우승 트로피를 한 사람에게만 준다면
6장 이것은 누구의 연구인가 - 최초의 결핵 치료제, 스트렙토마이신 | 앨버트 샤츠
1952년 12월, 노벨상 수상 연설을 들으며
낭만적 질병에서 낙인 찍기 좋은 질병으로
최초의 결핵 치료제, 스트렙토마이신
너무 힘들게 찾은 '발견자'라는 이름
샤츠의 지도 교수였던 왁스먼
연구 업적의 배분을 둘러싼 논란
과연 '누구'의 연구일까
3부 흙에서 찾아내다
7장 생태학이 찾은 항생제 - 테트라사이클린, 그라미시딘 | 벤저민 더거, 게오르기 가우제, 르네 뒤보스
1986년, 소련의 모스크바
광범위하게 쓰이면서도 부작용이 적은
73살에 이룬 인생 최고의 업적
소련의 항생제, 그라미시딘-S
생태학 연구에서 항생제 개발로
항생제 개발에서 생태 운동으로
큰 업적과 낯선 이름 사이의 거리
8장 생물 자원의 소유권 - 에리트로마이신, 반코마이신 | 아벨라르도 아귈라, 에드먼드 콘펠드
1993년, 필리핀
커다란 고리를 가진 항생제
필리핀의 의사, 아귈라
거대 제약회사와의 싸움
나고야 의정서
페니실린이 더 이상 듣지 않는다
반코마이신, 또는 미시시피 진흙
보르네오 섬에서 보내온 흙
9장 지워지는 연구자의 이름 - 리팜피신, 날리딕스산 | 피에로 센시, 조지 레셔
2013년, 이탈리아
느와르 영화를 좋아해서
회사가 곧 나의 이름
역사의 각주가 된 과학자들
그들이 잊혀지는 이유
4부 세상의 절반은 여자
10장 히든 피겨스 - 페니실린, 테라마이신, 클로람페니콜 | 엘리자베스 버기, 마티에드나 존슨, 밀드레드 렙스톡
2001년, 미국의 노동절 피크닉에서
숨겨진 영웅들, '히든 피겨스'
엘리자베스 버기와 0.5퍼센트
마티에드나 존슨의 전투적 삶
밀드레드 렙스톡, 예쁜 영광과 단단한 차별
여성 연구원에게는 종종 그렇지 않았다
11장 사소한 연구는 없다 - 최초의 항진균제, 니스타틴 | 엘리자베스 헤이즌, 레이첼 브라운
1975년 6월, 한 사람이 먼저 가다
점점 심각해지는 곰팡이 감염
다양한 항진균제
최초의 항진균제, 니스타틴
곰팡이가 피지 않게 하라
소포로 해낸 장거리 연구
평생을 함께 한 실험 파트너
닫지만 다시 여는 글
짐 오닐의 보고서, 오바마의 발표
장밋빛 기대의 좌절
항생제 내성, 무엇이 문제일까

감사의 글
참고한 책과 글
그림 출처
찾아보기

책 속으로

조지 오웰은 스트렙토마이신을 맞은 최초의 스코틀랜드인이다. 영국에서 스트렙토마이신에 대한 임상 시험이 이뤄질 때 나이가 많아 처음에는 선정되지 못했다. 하지만 자신의 인맥을 동원해 미국에서 직접 약을 공급받을 수 있었다. 약 구매 대금은 미국에서 팔린 《동물농장》 인세가 들어 오는 미국 계좌로 치렀다. 스트렙토마이신을 맞고 처음에는 좋아졌으나, 곧 심한 약물 알러지 반응이 나타나 치료가 중단되었고, 조지 오웰은 결국 사망했다. 다 먹지 못하고 남은 약으로 다른 두 여인이 목숨을 건졌다.
_162쪽
어떤 발견에 대해 결정적인 기여를 한 젊은 공동연구자(주로 대학원생에 해당할 것이다)에 대해 어떻게 판단할 것인지에 대해서는 지속적으로 문제가 제기된다. 노벨상을 비롯하여 많은 과학 관련 상에서 젊은 공동연구자가 배제되는 경우는 많다. 연구에서 그 공헌의 정도를 따지는 것은 매우 힘든 문제다. 아이디어가 어디서 나왔는지를 명확히 확인할 수 없는 경우도 많고, 연구의 과정이 단순하지 않기 때문에 지도 교수와 대학원생의 공헌 정도를 잘라서 말하기도 어렵다. 특히 중요한 업적의 경우는 그것이 장래의 평가와 많이 관련되기 때문에 누구의 공을 더 많이 인정할 것이냐를 두고 다툼이 벌어지는 경우가 흔하다.
_179~180쪽
식물학자로 오랜 기간 활동했고 또 높은 지위까지 올라갔지만 그가 기억되고 있는 건 1940년대 그의 나이 일흔에 주말농장의 토양에서 분리한 항생제 클로르테트라사이클린을 발견한 업적 덕분이다.
_195쪽
그라미시딘-S는 개발되자마자 소련군 병원에서 세균 감염 치료에 사용되어 많은 사람을 살렸다. 실제로 페니실린 다음으로 임상에서 널리 사용된 두 번째 항생제다. 1944년에는 소련의 보건부가 국제적십자사를 통해 영국으로 보내기도 했다. 정확한 구조를 알아내기 위한 공동 연구 차원이었는데, 당시만 하더라도 영국과 소련은 연합국의 일원으로 독일에 맞서 함께 싸우고 있었다. (……) 이 구조를 최종적으로 확인한 사람은 1964년에 노벨 화학상을 수상한 도러시 호지킨이었다. (……) 호지킨과 마거릿 대처 전 영국 총리의 관계에 대해 썼는데, 대처가 마거릿 로버츠이던 시절 연구한 물질이 바로 소련에서 보내온 물질 그라미시딘-S 였다.
_200~201쪽
“항생제에 관한 나의 연구는 이전에 내가 수행했던 생존 투쟁과 자연 선택에 관한 연구의 논리적인 진전이었다. 항생제는 자원 경쟁에서 미생물을 보호하는 중요한 생태학적 역할을 한다.” (……) 그는 미생물의 항균 작용 자체를 그의 관심사였던 생물들 사이의 ‘생존 투쟁’으로 여겼던 것이다.
_206쪽
가우제가 생태학 이론을 연구하다가 항생제 개발이라는 실천적 연구로 돌아선 이유 중 하나로 스탈린과 리센코를 지목하기도 한다. 물론 그가 자발적으로 국가와 사회에 도움이 되는 실질적 연구를 선택했을 수도 있다. 그 덕분인지는 분명치 않지만, 항생제 개발로 연구 주제를 전환한 후 가우제는 정치의 영향을 거의 받지 않았다. 그리미시딘-S를 비롯한 항생제 연구가 너무도 중요했기 때문으로 여겨진다. 그래도 그라미시딘-S를 영국으로 보낸 것 때문에 영국 간첩으로 고발당하기도 했다, 1986년 5월 그가 세상을 떠날 무렵 그리미시딘-S는 소련에서 가장 많이 생산되는 항생제였다.
_208쪽
20세기 중반에 항생제 개발은 전공 분야를 막론하고 뛰어들 만큼 인기 많고 매력적인 영역이었다. 물론 국가적으로도 많은 지원이 있었고, 개발에 뛰어들어 성공한 제약회사와 연구원들은 큰 돈을 벌고 명예도 얻을 수 있었다. 이 장에서 살펴본 과학자들은 자연에 존재하는 수많은 미생물과 인간의 관계를 폭넓게 살필 수 있는 생태학적 배경을 항생제 개발에 충분히 활용했다.
_212쪽
고유의 전문성은 물론이고, 이제는 폭넓은 시야와 여러 분야에 걸친 긴밀한 협력이 항생제 개발의 필수 요소가 된 것이다. 이렇게 여러 분야가 얽히고 많은 사람들이 관여하면서, 일반인들에게 과학자는 더욱 낯선 사람이 되고 있다. 조직이 아니면 할 수 없는 일들이 많아지고, 시간과 인프라가 확보되지 않으면 끌고 갈 수 없는 연구가 대세가 되었다. 조직의 이름은 알아도 그 안의 사람을 일일이 알 수 없는 세상이고, 사람의 역량만큼이나 거대한 자본의 뒷받침이 없으면 연구를 할 수 없게 되었다. 커다란 과학적 업적과 대단한 기술의 산물이, 그걸 만들어 낸 사람의 이름은 상표 뒤로 빠르게 숨겨 버리는 그런 세상이 되어가고 있다.
_213쪽
과거 개발도상국의 생물자원을 이용하여 선진국이 이익을 본 사례는 부지기수다. 지금이야 ‘도둑질’이라는 표현까지 쓸 수 있지만, 식민지 침탈 시대는 물론 현대로 넘어와서도 생물자원은 공공재로 여겨졌다. 자원은 그냥 널려 있는 것이니 자원의 가치를 찾아 낸 사람이 그걸 이용해 이익을 얻는 것은 당연하다는 생각으로, 기술이 있는 선진국의 회사나 개인이 특허를 신청해 이익을 독차지하는 경우가 많았다. 에리트로마이신의 사례가 딱 그랬다. 그런데 나고야 의정서로 그런 관행에 제동이 걸린 것이다.
_226쪽
플레밍이 1945년 노벨상 수상 강연에서도 얘기했듯이, 항생제에 대해 내성이 생겨날 것이라는 것은 필연적이었다. 그리고 당시 이미 페니실린에 내성이 있는 황색포도상구균이 나타나고 있었다. 그때 등장한 항생제가 바로 메티실린이다. 메티실린은 페니실린과 구조가 유사한 베타-락탐 계열의 항생제다. 메티실린은 페니실린의 베타-락탐 고리를 변형한 구조를 바탕으로 만들어진 항생제인데, 페니실린보다 효과는 조금 떨어졌지만, 페니실린 분해효소에 의해 분해되지 않았기 때문에 1960년 임상에 바로 도입되었다. 메티실린은 도입되자마자 큰 인기를 누렸다. (……) 하지만 곧 문제가 생겼다. 메티실린을 쓰고 일 년도 채 되지 않아 메티실린에 내성이 있는 황색포도상구균이 나타난 것이었다. 게다가 이런 메티실린-내성 황색포도상구균, 즉 MRSA는 시간이 지나면서 다른 대부분의 항생제에 대해서도 내성을 갖게 되었다. 특히 병원에서 발견되는 MRSA가 그랬는데, 1980년대 들어서면서 병원에서 감염되는 대부분의 MRSA가 거의 모든 항생제에 내성을 갖게 되면서 이제는 쓸 수 있는 항생제가 없는 상황이 되어버린 것이다.
_228~229쪽
일라이릴리의 에드먼드 콘펠드가 이끄는 연구팀이 인도 네시아의 보르네오 섬에서 보내온 흙에서 방선균을 찾아냈고, 오랜 연구 끝에 이 세균에서 항생물질을 추출해 냈는데, 그게 바로 반코마이신(vancomycin)이다. ‘화합물 05865’라는 라벨이 붙여졌던 이 물질은 녹이면 걸쭉한 갈색의 액체가 되었다. 연구팀은 이 물질을 두고 ‘미시시피 진흙(Mississippi Mud)’이라고 불렀다. 반코마이신 이라는 이름은 ‘vanquish’라는 단어에서 왔는데, ‘정복하다’라는 뜻 그대로 감염병 정복에 대한 염원을 담아 지었다고 한다.
_230쪽
현재 항생제 내성 문제와 관련하여 전 세계적으로 가장 일반적으로 인용하는 문서가 된 오닐의 보고서에는 세균학자나 감염학자, 또는 보건 전문가 외에 경제학자의 입장이 반영된 항생제 내성의 충격적인 미래가 담겨 있다. 오닐과 그의 팀은 지금 이 상태로 간다면 2050년에는 전 세계에서 매년 1000만 명 이상이 항생제 내성 세균에 의해 목숨을 잃게 될 것이라고 예상했다. 매년 서울 인구에 육박하는 사람들이 항생제 내성으로 죽는다는 얘기였다. 세균이나 바이러스 감염 자체에 의한 사망자 수가 아니라는 데 주목해야 한다. 세균 혹은 바이러스에 의해서 죽는 숫자가 기본적으로 있고, 거기에 항생제 내성 문제로 추가로 사망하는 숫자를 말한다. 또한 그는 경제적으로 2014년 기준으로 2050년까지 100조 달러의 손실을 예상했다.
_300쪽
그들의 예언 혹은 기대가 완벽히 잘못되었다는 것을 지금 우리는 알고 있다. 버넷과 스튜어트를 어리석었다고 할 수 있을까? 그들은 뛰어난 업적을 남겼고, 존경할 만한 일을 많이 했다. 그들이 그런 기대를 할 만한 충분한 근거도 있었다. 그만큼 항생제는 놀라운 약이었다. 하지만 사람들 모두 뭔가를 놓치고 있었다. 진화의 원리는 세균과 항생제의 관계에도 작용하고 있었고, 세균의 능력은 우리의 예상을 훨씬 뛰어넘었다.

출판사 서평

커다란 영광과 막대한 이익 뒤로,
이름도 없이 사라져 버린 사람들,
항생제를 개발했던 그들은 왜 역사에서 잊혀졌을까

자동차와 비행기가 우리의 이동 방식을 바꾸는 동안, 냉장고와 엘리베이터는 우리의 생활을 새롭게 했고, 컴퓨터와 인터넷은 우리의 사고 체계를 뒤흔들고 있다. 예전 같으면 안타깝게 죽거나 평생 장애를 안고 살아야 할 사람들이 온전하게 그리고 건강하게 우리 곁에서 생활하고 있다. 말 그대로 세상이 달라진, 혹은 누군가 세상을 바꿔놓은 것이다.
몇십 년 전이라면 상상조차 하기 힘든 생활에 익숙해지면서 우리는 이제 이런 변화의 감각마저 무뎌졌다. 역사책이나 다큐멘터리로 예전 생활을 떠올려 보지만, 이제는 ‘있어서 새롭다’는 느낌보다 오히려 ‘없는 것이 낯설게’ 느껴진다. 항생제가 바로 딱 그렇다. 장미 가시에 찔려 죽었다는 어느 독일 시인의 낭만이 애처로우면서도, 다른 한편으론 어이없는 것처럼 말이다.
우리 몸이 아픈 것은 외부의 미생물이 우리 몸에 들어와 그런 것이고, 항생제는 우리 몸은 가만히 놔둔 채 그런 세균만 골라 죽이는 물질을 말한다. 이제는 어린이들도 알고 있는 이런 의학 상식이 새로운 이야기로 우리 곁에 등장한 게 채 이백 년이 되지 않는다. 이 책은 이런 항생제를 발견하고, 연구하고, 개발한 사람들의 파란만장한 이야기다.
알렉산더 플레밍이 페니실린을 찾아낸 1928년부터 지금까지 수많은 항생제가 발견되었다. 그 하나하나의 개발 과정에는 세월의 흔적이 고스란히 묻어 있다. 전쟁의 참화가 불러온 상처를 낫게 하고야 말겠다는 인류애도 있었고, 돈과 영광에 눈이 아득해 흩뿌린 더러운 얼룩도 또렷이 남아 있다. 일흔이 넘어 시작한 연구로 엄청난 돈과 평생 얻지 못한 영광을 얻기도 했고, 자신의 연구를 지도교수에게 ‘도둑’ 맞아 노벨상을 놓쳤다는 하소연이 예사롭지 않은 희대의 스캔들도 있었다. 탁월한 결과를 낸 과학자지만 그가 만약 여성이라면, ‘예쁜’ 영광은 기꺼이 줄 수 있어도 돈과 지위는 주지 않았던 지난 시절 허리조차 펼 수 없던 낮은 천정도 여지없이 들어 있다. 제3 세계의 전통 지식과 토종 자원이 눈 밝은 선진국 사람들에게 아무 동의 없이 그대로 흘러 들어가 엄청난 수익을 창출했지만, 보상에서는 철저히 배제된 차별과 수탈의 역사도 남아 있다. 개인의 호기심 차원에서 진행되던 ‘소박한’ 연구가, 이제는 다양한 분야 수십 명의 전문가들이 모인 거대한 조직에서 대규모의 예산과 장기적 계획에 따라 추진되는 공장제 프로젝트가 되었다. 이렇게 연구와 개발이 체계화되면서 더 많은 종류의 항생제가 개발되었고, 사람들은 더 많은 혜택을 볼 수 있었다.
이 과정에서 탁월한 통찰과 끈질긴 실행력으로 성과를 얻은 사람들은 노벨상의 영광과 많은 돈을 손에 넣었고, 체계적으로 항생제를 개발해 상품화한 회사는 엄청난 돈과 영향력을 거머쥐었다. 하지만 이제 더 이상 ‘플레밍’이나 ‘왁스먼’은 찾을 수 없다. OO회사 신약 개발팀의 분석 담당 OOO만이 있을 뿐이다. 회사에서 돈을 받고 연구한 사람들은 자신의 이름 대신 조직의 명칭으로 불리웠고, 그들의 이름은 논문과 특허의 각주로만 남았다. 이것 또한 세상의 변화였다. 항생제는 세상을 바꾸었고, 그 과정에서 항생제를 개발하는 사람들의 모습도 크게 달라졌다. 이 책에는 그러한 과정과 변화의 모습을 조금이나마 입체적으로 들여다보고 싶은 마음도 담겨 있다.
"들판에는 커다란 나무도 있고 화려한 꽃도 있지만, 이름이 알려지지 않은 수많은 작은 꽃들이 있고, 이른바 잡초라 불리는 식물은 그보다 훨씬 더 많다. 누군가는 화려한 꽃을 찍어 사진으로 보관하겠지만, 나는 밝게 빛나는 그 꽃 주변의 고요하면서도 치열하고, 넉넉하면서도 치사한 풍경을 함께 보여주고 싶었다. 항생제 발견의 역사는 몇몇 스타 과학자의 영웅 서사가 아니라, 다양한 곳에서 활약한 수많은 과학자와 주변의 온갖 사람들이 얽혀 있는 다채롭고, 일상적이고, 연속적인 이야기일 때 한층 더 실제에 가깝고 가치 있는 역사가 될 것이라고 생각했다. 나는 그 모습을 조금이나마 복원하고 싶었다.”

“더러울수록, 더 좋다”
하수구에서 흘러나온 폐수에서 찾은 항생제
20세기 초반, 이탈리아의 사르데냐에는 장티푸스가 유행했다. 많은 사람들이 고열로 고생했고, 설사와 복통으로 생활조차 제대로 할 수 없었다. 그곳의 의사와 과학자들은 원인을 찾아 질병을 퇴치할 방법을 찾았지만 오리무중이었다. 그러던 많은 이들 중에 바다로 버려지는 폐수와 하수구를 유심히 살펴보는 사람이 하나 있었다. 그는 하수구 이곳저곳에서 폐수를 조심스럽게 수집했고, 실험실로 돌아가서는 그곳에 무슨 세균이 있는지 꼼꼼히 살펴보았다. 도시에는 장티푸스가 유행했지만, 도시 하수가 모여 버려지던 그곳 폐수에는 놀랍게도 장티푸스를 일으키는 살모넬라 균이 하나도 없었다. 바로 하수구 근처의 곰팡이가 살모넬라균을 모두 죽여버린 것이었다. 이렇게 태어난 항생제가 바로 세팔로스포린이다. 2022년 우리나라에서 가장 많이 처방된 항생제가 바로 이 세팔로스포린 계열의 항생제이고, 세팔로스포린이 널리 처방되는 경향은 우리뿐 아니라 전 세계 대부분의 국가에서 비슷하게 나타난다.
더러운 폐수에서 세균을 물리치는 항생물질을 찾아낸 사르데냐 대학의 주세페 브로추는 이탈리아에서 이 물질로 약을 만들고 싶었다. 하지만 2차 세계 대전에서 패한 이탈리아에서는 연구를 지속하기가 쉽지 않았다. 그때 전승국의 일원으로 이탈리아에 와있던 영국군 의사가 이 소식을 듣고, 옥스퍼드의 페니실린 팀에 해당 샘플을 보내 주었다. 이탈리아의 지중해 한가운데 있던 섬에서 발견된 항생물질이 멀고 먼 영국의 옥스퍼드에서 놀라운 약으로 탄생한 것이다. 개인의 역량만큼이나 어느 조직에서 어떤 네트워크로 일을 하느냐도 중요할까? 세팔로스포린 개발은 그 둘은 우열을 가릴 수 없다고 말한다.

제3 세계 산골짝의 진흙 한 움큼에서 찾은 항생제,
‘공정한’ 연구를 묻다
필리핀의 의사 아벨라르도 아귈라는 죽음의 순간에도 ‘그 말’을 했다. 자신이 수집한 토양 샘플에서 에리트로마이신을 찾아냈으니, 글로벌 제약회사 일라이릴리는 자신의 기여를 인정하고, 정당한 보상을 해주어야 한다고.
그는 일라이릴리의 정식 직원으로 근무하면서, 수년간 필리핀 각지의 흙을 수집해 그중 항생물질이 있을 만한 샘플을 일라이릴리의 미국 연구소로 보내는 작업을 했다. 일라이릴리에서는 2년간의 연구 끝에 이 흙을 기반으로 탁월한 효능의 항생제를 개발했다. 그 항생제가 바로 현재도 꾸준히 사용되는 에리트로마이신이다. 이 약을 개발하고 판매한 일라이릴리의 개발팀과 영업팀은 엄청난 판매량에 다들 환호했지만, 아귈라만은 그럴 수가 없었다. 그는 이 약의 탄생 과정에서 철저히 배제되었기 때문이었다. 억울한 아귈라는 미국 본사를 방문해 자신의 활동을 소명하고 싶었지만, 그런 기회도 그에게는 허락되지 않았다. 그는 모든 활동을 문서화 해놓지 않은 자신을 한탄했지만, 필리핀의 한 도시에서 이름을 딴 항생제의 명칭부터 시작해 너무나도 분명한 자신의 기여가 어처구니없이 무시당하는 데는 가만히 있을 수가 없었다. 필리핀 정부에서도. GATT를 비롯한 각종 다자간 협정과 무형 자산, 생물 자원의 공정한 이용을 내세웠지만, 일라이릴리는 꿈쩍도 하지 않았다. 특허와 각종 법률은 물론 로비와 영향력 앞에서는 속수무책이었다.
그러나 이제는 상황이 조금씩 바뀌고 있다. 생물 다양성 협약이 하나둘 효력을 발휘하고 2014년 이후 나고야 의정서가 발효되면서, 제3세계의 어떤 생물 자원도 관련자의 동의 없이 국외로 반출이 불가능하다. 동의나 허락도 없이 마음대로 가져다 쓴 미국을 비롯한 제약업계의 선진국들에게 이제 제동이 걸렸다. 그들은 이제 다른 나라의 풀 한 포기, 흙 한 줌도 마음대로 가져갈 수 없다. 우리나라도 예외는 아니다.

‘항생제의 겨울’이 왔다
1980년대에서 2000년대까지는
항생제 ‘혁신의 실종’과 ‘발견의 공백기’
1950년대부터 1970년대까지 엄청나게 쏟아져 나오던 항생제가 어느 시점부터 개발이 더뎌지기 시작했다. 사실 우리가 현재 알고 있는 대부분의 항생제가 바로 1950년대에서 1970년대 사이에 개발된 되었거나, 이때 개발된 항생제를 변형한 것이다. 하지만 거대 제약회사, 소윅 빅파마(Big Pharma)들이 항생제를 더 이상 개발하지 않았고, 연구 파이프라인에도 항생제는 더 이상 계획에 없었다. 항생제 개발이 1980년대 들어와 뚝 끊어진 것이다.
항생제는 개발 자체가 쉽지 않다. 항생제는 사람에게는 없고 세균에게만 있는 구조나 효소 혹은 생합성 과정을 표적으로 삼는다. 그렇지 않으면 사람에게 부작용이 생겨 사용할 수가 없다. 그런데 세균과 사람이 정말 많이 다른 것 같지만, 사실 또 자세히 들여다보면 정말 그렇지만도 않다. 요즘 새로운 항생제가 개발되더라도 이전과 완전히 다른 항생제는 아닌 경우가 대부분이다. 표적 자체가 완전히 다른, 전혀 새로운 항생제가 아닌 이상 기존 항생제에 의한 내성 문제를 극복할 수 없다는 문제도 있다.
항생제 내성의 문제는 개발 자체의 어려움에 더해 항생제 개 발을 지체시키는 요인이다. 새로운 표적을 찾지 못해 기존 항생제의 내성 문제를 극복하는 항생제 개발이 어렵다는 문제뿐 아니라, 새로운 계열의 항생제를 개발했다 하더라도 세균의 능력은 그 항생제에 대해서도 금방 내성을 획득해 버린다.
신약 개발의 어려움 외에 항생제 개발에는 ‘항생제 내성’이라는 문제까지 추가로 있는 것이다. 빠르게 개발해 많이 팔고 싶은 제약회사 입장에서는 개발도 어렵고 약의 수명도 짧은 항생제를 굳이 개발할 필요가 없어진 것이다. ‘더 많은 사람들이 더 많이 원하는 약’을 만드는 게 훨씬 유리했다.

“쓸 수 있는 항생제가 없다”
항생제에 내성이 생긴 슈퍼박테리아

녹슨 못에 쓸려 세균에 감염될 수도, 수술을 위해 병원에 입원했는데 바로 그 병원에서 세균에 감염될 수도, 여름철 물놀이장에서 신나게 놀았는데 누군지도 모르는 사람에게 세균이 옮아 감염될 수도 있다. 그런데 그렇게 사소한 이유로 감염되었는데 사용할 수 있는 항생제가 없어 죽음을 기다리는 처지가 된다는 공포물 같은 예상은 그저 겁주기 위한 시나리오가 아니다. 다시 한번 짐 오닐의 보고서를 보자. ‘한 해’에 ‘천만 명’이 ‘항생제 내성’으로 인해 ‘추가로’ ‘죽는다.’ 이 상황이 지속된다면.
진화의 원리는 코끼리에게도 맞지만, 세균이라고 다르지 않다. 세균이 진화를 거듭해 항생제에 대한 내성을 획득하고 나면, 그 이후 항생제는 그 병원균에 소용이 없다. 병을 고치는 데 필요하다고 의사가 처방한 만큼의 항생제를 꼭 지켜 먹어야 하는 이유가 여기에 있다.
항생제 내성에 관한 짐 오닐의 보고서는 이런 경고까지 내놓았다. 이 책에서 나온 많은 숫자 중 가장 섬뜩한 숫자다.
‘한 해’에 ‘천만 명’이 ‘항생제 내성’으로 인해 ‘추가로’ ‘죽는다.’ 이 상황이 지속된다면.
추가로 죽는 천만 명에는 내가 포함이 안 될 수도 있다. 천만분의 일일뿐이다. 하지만 그 낮은 확률에 나 혹은 내 가족이 해당되면 그때는 죽을 확률이 얼마나 될지. 확률은 참 잔인하다. 그래서 이 책의 맨 마지막 장은 항생제 내성으로 끝을 맺는다. 이 상황을 바꿀 수 있기를 바라면서.

작가정보

저자(글) 고관수

서울대학교 미생물학과를 졸업하고, 박사 학위도 같은 대학에서 받았다. 아시아태평양감염연구재단(APFID) 연구실장을 거쳐 2007년부터 성균관대학교 의과대학 미생물학교실에서 항생제 내성세균을 연구하며 학생들을 가르치고 있다.
고등학생 때 문과와 이과 선택의 갈림길에서 한참을 고민했는데, 글은 나중에도 쓸 수 있다는 선생님의 말씀을 듣고 이과를 선택했고 지금까지 그 길을 가고 있다. 300편 가까이 논문을 발표할 정도로 세균과 항생제 내성 연구를 열심히 하고 있지만, 교양과학을 비롯해 소설, 인문, 역사 등 다양한 분야의 책도 틈만 나면 찾아 읽곤 한다.
예전 선생님의 말씀대로 이제 글을 쓰기 시작해, 첫 책 《세균과 사람》을 냈고, 이번이 두 번째 책이다.