[발제] 10장, 구세주끼리의 불화

[또바기]

10장

<구세주끼리의 불화>

2022.06.14_이한결

■ 의학 미생물의 창시자

파스퇴르와 코흐 : 세균이 질병의 원인이란 것을 밝혀냈다. 미생물에 대한 관점이 근본적으로 달랐는데!

• 파스퇴르(프랑스 미생물학자) : 생물속생설, 살균법, 백신
• 로버트 코흐(독일 세균학자) : 순수배양, 결핵균 발견

파스퇴르는 미생물을 이용해 그 미생물을 유발하는 질병을 치료하는 방식의 연구.

- 양잠업자들의 요청으로 누애의 죽음에 대한 사실과 해결방안을 알아내는데 성공

- 탄저병 백신 실험, 약하게 만든 탄저균을 양에게 주입하여 양에게 예방접종 후 탄저균에 노출되게 하였으나 양은 건강했다. 

- 이를 적용하여 백신을 연구하던 파르퇴스는 광견병 환자를 치료하여 수많은 사람을 사리는 일로 국제적으로 유명한 과학자가 되었다.

코흐는 세균을 염색하고 확인하는 새로운 방법 연구.

- 코흐는 현미경으로 미생물을 보다가 탄저병 미생물 발견, 흙에서도 미생물을 일으킬 수있다는 것을 발견, 탄저균은 불태우면 사라진다는 사실을 알아냄.

- 코흐는 탄저병을 유발하는 세균을 분리하여 순수배양함. 

■ 미생물 병인론의 뿌리

- 파르퇴스는 미생물의 병원체가 시간의 흐름에 따라 변화하고 심지어 새 숙주로 옮겨간다고 추론했다.

- 코흐는 미생물이 구체적 특징이 고정불변하다는 신념. 미생물이 특정 독성이 달라질 수 없다고 믿었으며 파르퇴스의 미생물을 약하게 만든 것과 백신을 부정했다. 

코흐는 질병을 유발하는 미생물을 분리해 순수배양해내었고, 병인론의 바탕이 되는 네가지 조건을 명시했다.

• 병에 걸린 개체의 몸에 미생물 발견
• 미생물을 숙주로부터 분리 순수배양
• 배양한 미생물을 숙주의 몸에 주입하면 같은 병을 일으킨다.
• 일부러 감염 시킨 숙주에서 추출한 미생물은 처음에 발견한 표본에 들어있던 것과 동일하다.

코흐는 질병을 유발하는 병원성 미생물을 찾는데 집중했지만 이로운 미생물을 접한 경험이 없었다. 한정적인 미생물을 다루면서 배양할 수 없는 미생물은 분리할 수 없었다. 

미생물이 몸에 들어와 병을 일으킨다는 이론이 의학 기초에 자리잡았음. 인간은 모든 미생물을 병원체로 바라보게 되었고 지금까지 사람들이 바라보는 시선에 영향을 주고 있다. 

20세기 미생물 연구 목적은 미생물 세계를 이해하려 하는 것이 아니라 미생물을 분리하고 제거하는 것이었다. 

미생물 병인론에 맞지 않은 세균이 발견되지 않은 질병들도 있었다. 전자현미경으로 보니 생물과 무생물의 경계에 있는 바이러스였다. 

■ 기적의 약 등장 

백신은 인체에 면역력을 부여 할 뿐, 질병을 완전히 낫게하지 못했다. 

• 플레밍(영국 미생물학자)

배양접시에 미생물을 키우면서 미생물 성장을 억제하는 물질을 찾아내는 연구를 함. 

배양접시에 푸른곰팡이가 생겼는데 곰팡이를 둘러싼 영역에 세균이 사라진 것을 보았다.

라이자소임 : 내제면역세포 인제에 자연적으로 합성되는 항균물질 

최초 페니실린 발견 : 세균을 죽이는 화합물(페니실린은 세균이 생존에 필수적인 세포벽을 만드는 능력을 차단해 결과적으로 이를 제거함.)

• 게르하르크 도마크(독일 생화학자)

산업용 염료의 의학적 사용 가능성 조사하다가 천 염료인 프론토실을 쓰면 연쇄상구균에 감염된 생쥐를 치료할 수 있다는 것을 발견. 이는 인체 내에서도 세균을 죽일 수 있었다.(그러나 신장을 망가뜨리고 피부를 붉은 색으로 물들이는 부작용이 있었음.)

도마크의 딸이 바늘에 찔렸는데 연쇄상구균에 감염되었다. 프론토실을 먹였더니 딸이 회복했다. 

이후 다른 과학자들이 프론토실이 특정 세균을 죽인다는 것을 알아냈다. 이후 최초 상업적 항생제인 설파제가 나왔다. 

• 셀먼 왁스먼(우크라이나 토양생물학자) 인간 병원체에 대항할 항생물질을 흙에서 찾게 되었다. 

흙 속의 방선균(흙의 유기물을 분해하는 집단) 항생물질 ‘스트렙토마이신’ 발견 - 결핵균을 죽인다. 

플레밍과 도마크와 왁스먼의 영향으로 항생체 대량생산의 시작이 되었다. 

■ 기적의 대가 

1940년대 말, 과학자들은 다른 문제에 부딪혔다.

스트렙토마이신이 몇몇 결핵 환자들에게 듣지 않기 시작했다. 항생체가 만들어졌지만 또 많은 병원체가 저항했다. 

항생체는 언제나 감염을 일으키는 세균을 모조리 죽이지 못한다. 항생체 세례를 견뎌내고 살아남은 세균은 동료들의 사체 속에서 번식한다. 더욱 중요한 것은 생존한 세균들이 항생체를 성공적으로 피한 특성을 자손에게 물려준다는 점이다. 이 단순한 현실이 바로 항생체의 아킬레스건이다. 

지난 반세기동안 항생체는 일상적으로 과다 처방되었고 약에 저항성을 지닌 세균이 점점 더 많아졌다. 

축산업자들은 건강한 가축의 성장을 촉진하기 위해 항생제를 대량으로 복용시키고 있다. 항생체를 복용한 동물은 원래보다 빠르게 살이 붙는다. 전 세계적으로 사용되는 항생체의 약 90퍼센트가 감염되지 않은 가축에 쓰리고 있다. 

항생체로 인간을 죽이면서 인간 마이크로옴까지 재구성하게 되었다. 인간은 너무 오랫동안 스스로 최전방 부대를 제거해왔다. 

인간의 한 세대에 해당하는 30년동안 미생물은 75만 세대가 넘게 살아간다. 인간은 75만 세대가 살아갈 만큼 지구상에 존재하지도 못한다. 내 몸이나 여러분의 몸은 저마다 미생물이 진화하는 현장이다. 미생물은 우리에게 우리하게 진화할 수도 있고 불리하게 진화할 수도 있다. 

위장관 질환과 천식, 알레르기 같은 면역질환은 적어도 부분적으로는 면역계가 비정상적으로 작동한 결과로 밝혀지고 있다. 주요 요인은 효율적이고 정교하게 진화한 면역계가 극도로 퇴화했기 때문인 듯 하다. 

인체 내부와 표면이 늘 미생물로 가득하면 다양한 피드백을 주고받아서 면역계가 이로운 미생물과 해로운 미생물을 구분하는 능력을 갈고닦을 수 있다. 너무 깨끗한 환경, 지나치게 살균한 음식과 물, 반복된 항생제 복용, 흙과 자연으로부터의 고립은 장기적으로 인간에게 해롭다. 이런 생활방식은 미생물과 인체 면역계 사이의 소통을 방해한다. 

대부분의 시간에 대부분의 세균은이 인간의 편이다. 물론 간혹 해로워지면 항생체의 도움이 필요하다. 

약을 무분별하게 사용하는 관행에 의문을 제기해야 마땅하다. 

우리가 할 수 있는 일이 또 무엇이 있을까? 인간 면역계에 이로운 미생물과 무언가 해볼 수 있을 것이다. 많은 새로운 치료법이 이로운 미생물을 활용하고 있고, 주목할 만한 결과들을 얻고 있다.