과학이 질병을 정복할 것인가?

현대 과학이 질병을 정복할 것입니까? 이사야서와 계시록에 나오는 성서 예언은 인간이 스스로 질병 없는 세상을 가져올 때를 언급하는 것입니까? 일부 사람들은 의료 분야에서 이룩한 많은 업적들을 볼 때 그것이 그리 허황된 일만은 아니라고 생각합니다.

현재 정부와 민간단체들은 국제 연합과 함께 전례 없는 규모로 질병 퇴치 운동을 벌이고 있습니다. 그들이 합동으로 추진하고 있는 한 활동은 개발도상국에 사는 어린이들에게 예방 접종을 하는 일에 초점을 맞추고 있습니다. 국제 연합 아동 기금에 의하면, 나라들이 목표를 달성할 경우 “2015년경에는 세계에서 가장 가난한 나라들에 사는 7000만 명 이상의 어린이들이 결핵, 디프테리아, 파상풍, 백일해, 홍역, 풍진, 황열, B형 헤모필루스 인플루엔자, B형 간염, 회색질척수염, 로타바이러스, 폐렴연쇄구균, 수막알균, 일본 뇌염과 같은 질병을 예방하여 생명을 구해 주는 백신을 매년 접종받게 될 것”입니다. 또한 깨끗한 물의 충분한 공급, 영양 상태 개선, 위생 교육과 같이 건강을 지키기 위한 기본적인 대책 역시 강구하고 있습니다.

하지만 과학자들은 기본적인 의료 대책을 마련하는 데서 만족하지 않고 그보다 훨씬 더 많은 것을 이루려고 합니다. 최첨단 과학 기술이 의료계에서 일대 혁신을 일으키고 있으며, 과학자들의 의학 지식은 약 8년마다 두 배로 늘어난다고 합니다. 질병과 싸움을 벌이면서 과학 기술이 최근에 이룩한 업적들과 앞으로 달성하려고 하는 목표들 가운데 몇 가지 예를 들면 다음과 같습니다.

▪ 엑스선 영상 의사들과 병원들은 30년 이상 CT 스캔이라고 알려져 있는 기술을 사용해 왔습니다. CT는 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)의 약자입니다. CT 스캐너는 인체의 내부를 삼차원 엑스선 영상으로 보여 줍니다. 이러한 영상은 질병을 진단하고 내부의 이상 부위를 검사하는 데 도움이 됩니다.

방사선 노출과 관련이 있는 위험에 대해서는 논란의 여지가 있지만, 의학 전문가들은 앞으로 발전을 거듭하고 있는 이 과학 기술을 통해 혜택을 얻게 될 것이라는 낙관적인 견해를 갖고 있습니다. 시카고 대학 병원의 방사선과 교수인 마이클 배니어는 “지난 몇 년 동안 이루어진 발전만으로도 머리가 어지러울 정도”라고 말합니다.

요즘에 CT 스캐너는 속도가 빠르고 정확성이 높아졌는데도 비용은 오히려 저렴해졌습니다. 최근에 사용하는 촬영 방법의 한 가지 중요한 이점은 속도입니다. 특히 심장을 촬영할 때에는 속도가 관건이  됩니다. 심장은 끊임없이 박동하기 때문에 엑스선으로 심장을 촬영할 경우 많은 영상이 흐릿하게 나와 정확한 판독이 어려웠습니다. 「뉴 사이언티스트」지에서 설명하는 것처럼, 새로운 스캐너는 “심장이 한 번 박동하는 속도보다 더 빠른 3분의 1초 만에 몸을 한 바퀴 돌”기 때문에 심장을 촬영한 영상이 더 선명하게 나옵니다.

의사들은 최신 스캐너를 이용하여 인체 내부의 상세한 해부학적 구조를 촬영할 수 있을 뿐 아니라 특정한 부위의 생화학적 작용을 검사할 수도 있습니다. 이 장비를 이용하면 암의 조기 발견이 가능해질 수 있습니다.

▪ 로봇 수술 정교한 로봇은 더 이상 공상 과학 소설 속에서나 나오는 이야기가 아닙니다. 적어도 의료계에서만큼은 그러합니다. 이미 수많은 수술이 로봇의 도움을 받아 행해지고 있습니다. 어떤 경우에는 의사가 여러 개의 로봇 팔을 조종할 수 있게 해 주는 원격 제어 장치를 사용하여 수술을 하기도 합니다. 이러한 팔에는 수술칼, 가위, 카메라, 소작기 등 여러 가지 수술 도구들이 장착되어 있습니다. 이러한 과학 기술 덕분에 의사들은 고도로 복잡한 수술을 놀라울 정도로 정확하게 해낼 수 있습니다. “그러한 장비를 사용하는 의사들은 환자들이 개복 수술을 받는 사람들에 비해 실혈과 통증이 적고 합병증이 생길 위험성이 낮으며 입원 기간이 짧고 회복이 빠르다는 것을 알게 되었다”고 「뉴스위크」지는 보도합니다.

▪ 나노 의학 나노 의학이란 의료 분야에 응용된 나노 기술을 가리키며, 나노 기술은 극히 미세한 물체를 조종하고 제작하는 과학을 말합니다. 이 기술에서 사용되는 측정 단위는 나노미터라고 불리는데, 1나노미터는 10억분의 1미터입니다. *

그러한 단위를 좀 더 이해하기 쉽게 설명하자면, 이 잡지의 지면 1장은 두께가 10만 나노미터 정도이며 인간의 머리카락은 굵기가 약 8만 나노미터입니다. 또한 적혈구는 지름이 2500나노미터가량 됩니다. 박테리아는 길이가 1000나노미터 정도이며 바이러스는 약 100나노미터입니다. 그리고 DNA는 지름이 약 2.5나노미터입니다.

이 과학 기술의 지지자들은 가까운 미래에 과학자들이 인체 내에서 의료 기능을 수행하도록 설계된 미세한 장치를 만들 수 있을 것이라고 생각합니다. 흔히 나노 기계라고 불리는 이 작은 로봇에는 매우 구체적인 지시가 프로그램된 극히 미세한 컴퓨터가 내장될 것입니다. 놀랍게도 상당히 복잡한 이 기계는 크기가 100나노미터밖에 안 되는 부속으로 만들어질 것입니다. 그것은 적혈구 지름의 25분의 1밖에 안 되는 크기입니다!

나노 장치는 크기가 매우 작기 때문에 앞으로 미세한 모세 혈관을 타고 들어가 산소가 부족해진 조직으로 산소를 운반하고, 막힌 혈관을 뚫고, 뇌 세포에서 플라크를 제거하며, 심지어 바이러스와 세균 등의 감염 인자를 추적하여 파괴할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 또한 나노 기계는 특정한 세포로 약물을 직접 운반하는 데 사용될 수도 있습니다.

과학자들은 나노 의학의 도움으로 암 발견 기술이 비약적으로 향상될 것으로 내다보고 있습니다. 의학, 물리학, 생의학 공학 교수인 새뮤얼 위클라인 박사는  이렇게 말했습니다. “아주 작은 암 덩어리를 이전 어느 때보다도 더 빨리 발견하고 종양 부위에만 강력한 약물을 투입하여 암을 치료하면서도 해로운 부작용은 줄일 수 있게 될 가능성이 매우 크다.”

이러한 일은 미래에나 있을 법한 터무니없는 이야기처럼 들릴지 모르지만, 일부 과학자들은 나노 의학을 매우 현실성 있는 것으로 보고 있습니다. 이 분야를 선도하고 있는 연구가들은 향후 10년 내에 나노 기술이 살아 있는 세포의 분자 구조를 보수하고 다시 배열하는 일에 사용될 것으로 예상하고 있습니다. 이 기술을 지지하는 한 사람은 이렇게 주장합니다. “나노 의학은 20세기에 일반적으로 나타난 거의 모든 질병과 거의 모든 의학적 통증과 고통을 없애고 인간의 능력의 한계를 넓혀 줄 것입니다.” 심지어 지금도 일부 과학자들은 나노 의학을 사용한 동물 실험에서 좋은 성과를 얻었다고 보고하고 있습니다.

▪ 게놈학 게놈학이란 유전자 구조를 연구하는 학문을 말합니다. 인체에 있는 모든 세포에는 생명을 유지하는 데 매우 중요한 많은 구성 요소들이 가득 들어 있습니다. 그러한 구성 요소들 가운데 하나는 유전자입니다. 우리 각자는 머리카락의 색깔과 결, 피부와 눈의 색깔, 키 등 외모의 여러 가지 특징을 결정하는 약 3만 5000개의 유전자를 가지고 있습니다. 또한 유전자는 장기의 기능이 어느 정도나 될지를 결정하는 면에서도 중요한 역할을 합니다.

유전자가 손상되면 건강이 영향을 받을 수 있습니다. 사실, 일부 연구가들은 모든 질병의 원인이 유전자 기능 장애라고 생각합니다. 결함이 있는 일부 유전자는 부모로부터 유전됩니다. 그런가 하면 환경에 존재하는 유해 요소에 노출되어 손상되는 유전자도 있습니다.

과학자들은 얼마 안 있어 질병에 걸리기 쉽게 만드는 특정한 유전자를 발견할 수 있게 되기를 바라고 있습니다. 그렇게 되면 의사들은 예를 들어, 왜 어떤 사람들은 다른 사람들보다 암에 걸리기 쉬운지 또는 왜 어떤 사람들은 다른 사람들보다 특정한 암으로부터 더 심각한 영향을 받는지 이해하게 될 수 있습니다. 또한 게놈학은 특정한 약물의 효과가 사람에 따라 다르게 나타나는 이유를 밝혀 줄 수 있습니다.

그런 특정한 유전 정보는 이른바 맞춤 의학을 탄생시킬 수 있습니다. 우리는 이러한 과학 기술을 통해 어떤 유익을 얻을 수 있습니까? 맞춤 의학 개념은 개인의 독특한 유전적 특성에 맞게 치료를 받을 수 있음을 시사합니다. 예를 들어, 개인의 유전자를 연구한 결과 특정한 질병에 걸리기 쉽다는 사실이 밝혀지면 의사들은 증상이 나타나기 오래전에 그러한 질병을 발견할 수 있을 것입니다. 이러한 치료법의 지지자들은 아직 질병에 걸리지 않은 경우에는 올바른 치료와 식이 요법 그리고 생활 습관의 변화를 통해 질병을 미연에 방지할 수도 있다고 주장합니다.

또한 의사들은 유전자를 조사함으로 약물 부작용이 일어날 가능성을 예측할 수 있습니다. 이러한 정보를 통해 의사들은 특정한 환자에게 필요한 정확한 종류의 약을 처방하고 투여량을 결정할 수 있게 됩니다. 「보스턴 글로브」지는 이렇게 기술합니다. “2020년경에는 [맞춤 의학이] 아마 오늘날 우리 중 어떤 사람이 예상할 수 있는 것보다 훨씬 더 광범위한 영향을 미치게 될 것이다. 당뇨병, 심장병, 알츠하이머병, 정신 분열병 등 사회에 심각한 피해를 가져오는 여러 질환을 앓고 있는 사람들을 위해 유전자에 근거한 새로운 맞춤형 약물이 개발될 것이다.”

이제까지 언급한 과학 기술은 과학이 앞으로 가져다줄 것으로 기대되는 여러 가지 혜택 가운데 일부일 뿐입니다. 의학 지식은 전례 없는 속도로 계속 증가하고 있습니다. 하지만 과학자들도 조만간 질병을 완전히 뿌리 뽑게 될 것으로 기대하지는 않습니다. 극복하기 어려워 보이는 장애물들이 여전히 많이 있습니다.

극복하기 어려워 보이는 장애물들

인간의 행동 때문에 질병 퇴치의 진행 속도가 느려질 수 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 인간이 특정한 생태계를 손상시키는 바람에 위험한 신종 질병이 생겨났다고 생각합니다. 야생 동식물 보호 신탁의 회장인 메리 펄은 「뉴스위크」지와의 인터뷰에서 이렇게 설명했습니다. “1970년대 중반 이래 에이즈,  에볼라, 라임병, 사스 등 30여 개의 신종 질병이 출현했습니다. 대부분은 야생 생물로부터 인간에게 전염된 것으로 여겨집니다.”

또한 사람들이 신선한 과일과 채소를 적게 먹고 설탕, 소금, 포화 지방을 많이 섭취하는 데다 신체 활동이 줄어들고 건강에 좋지 않은 습관까지 생겨 심장 혈관 질환이 많아졌습니다. 게다가 흡연이 증가하여 전 세계적으로 수많은 사람이 심각한 건강 문제를 겪거나 생명을 잃습니다. 그런가 하면 해마다 약 2000만 명이 교통사고로 중상을 입거나 사망합니다. 그뿐만 아니라 전쟁이나 폭력 사태로 인해 헤아릴 수 없을 정도로 많은 사람이 죽거나 불구가 됩니다. 그리고 알코올 남용이나 마약 남용의 결과로 건강이 악화되는 사람들도 많습니다.

사실, 원인이 무엇이든 의료 기술이 많이 발달했는데도 불구하고 일부 질병은 계속해서 많은 피해를 가져오고 있습니다. 세계 보건 기구(WHO)에 따르면, ‘항상 1억 5000만 명이 넘는 사람이 우울증으로 고통을 겪고 있으며 약 2500만 명은 정신 분열병으로, 3800만 명은 간질로 고통을 겪’고 있습니다. 수많은 사람이 HIV/AIDS, 설사병, 말라리아, 홍역, 폐렴, 결핵에 걸리며 그로 인해 많은 어린이들과 젊은이들이 목숨을 잃습니다.

질병 퇴치를 가로막고 있는 극복하기 어려워 보이는 장애물은 그 외에도 더 있습니다. 두 가지 큰 장애물은 가난과 정부의 무능입니다. 최근에 작성된 한 보고서에서 세계 보건 기구는 전염병으로 사망한 수많은 사람이 정부의 직무 태만이나 자금 부족만 아니었다면 목숨을 건질 수 있었을 것이라고 기술하였습니다.

과학 지식과 의료 기술의 비약적인 발전이 이러한 장애물들을 극복하는 데 도움이 될 것입니까? 우리는 머지않아 질병이 없는 세상을 보게 될 것입니까? 물론, 이제까지 서술한 내용만으로는 명확한 답을 얻을 수 없습니다. 하지만 성서는 이 문제에 대한 답을 알려 줍니다. 이어지는 기사에서는 질병이 없어질 미래의 전망에 대해 성서가 무엇이라고 말하는지 논할 것입니다.

[각주]

 [7면 네모와 삽화]

엑스선 영상

인체를 보여 주는 더 선명하고 정밀해진 영상은 조기에 질병을 발견하는 데 도움이 될 수 있다

[자료 제공]

© Philips

Siemens AG

로봇 수술

수술 도구가 장착된 로봇은 의사들이 고도로 복잡한 수술을 놀라울 정도로 정확하게 해내는 데 도움이 된다

[자료 제공]

© 2006 Intuitive Surgical, Inc.

나노 의학

의사들은 인간이 만든 극히 미세한 기계를 이용하여 질병을 세포 수준에서 치료할 수 있게 될 것이다. 위의 사진은 적혈구와 비슷한 기능을 하게 될 나노 기계를 묘사한 것이다

[자료 제공]

그림: Vik Olliver (vik@diamondage.co.nz)/디자인: Robert Freitas

게놈학

과학자들은 개인의 유전자 구조를 연구하여 환자에게서 어떤 증상도 나타나기 전에 질병을 발견하여 치료할 수 있게 되기를 바라고 있다

[자료 제공]

염색체: © Phanie/Photo Researchers, Inc.

[8, 9면 네모]

퇴치하지 못하고 있는 여섯 가지 질병

의학 지식 및 그와 관련된 과학 기술은 전례 없는 속도로 계속 발달하고 있다. 그럼에도 불구하고 전염병들이 걷잡을 수 없이 퍼지면서 여전히 세계를 궁지로 몰아넣고 있다. 아래에 언급된 살인적인 질병들은 여전히 퇴치하지 못하고 있는 실정이다.

HIV/AIDS

이제까지 약 6000만 명이 HIV에 감염되었으며 약 2000만 명이 에이즈로 사망했다. 2005년에만도 500만 명이 새롭게 감염되었으며 300만 명 이상이 에이즈로 인해 사망했다. 희생자들 가운데는 50만 명 이상의 어린이가 포함된다. 대다수의 HIV 감염자들은 적절한 치료를 받지 못하고 있다.

설사병

해마다 약 40억 건이 발생하는 설사병은 가난한 사람들의 주요 사망 원인으로 언급되고 있다. 오염된 물이나 식품 또는 개인의 위생 불량으로 퍼질 수 있는 다양한 전염병이 원인이다. 이러한 전염병으로 인해 매년 200만 명 이상이 사망한다.

말라리아

연간 약 3억 명이 말라리아에 걸린다. 이 병으로 인해 매년 100만 명가량이 사망하는데, 그중에는 어린이들이 많다. 아프리카에서는 말라리아로 인해 어린이가 약 30초마다 한 명씩 사망한다. 세계 보건 기구(WHO)에 따르면, “과학은 아직까지도 말라리아를 치료해 주는 특효약을 개발하지 못하고 있으며 많은 사람들은 과연 그런 간단한 해결책이 존재할 것인지에 대해서도 의문을 갖고 있다.”

 홍역

2003년에 홍역으로 인해 50만 명 이상이 사망했다. 어린이들의 주요 사망 원인인 홍역은 전염성이 강한 질병이다. 해마다 약 3000만 명이 홍역에 걸린다. 하지만 흥미롭게도 이미 40년 전에 약효가 뛰어나면서 저렴한 홍역 백신이 개발되었다.

폐렴

세계 보건 기구에 따르면, 전염병 가운데 폐렴으로 가장 많은 어린이가 사망한다. 해마다 5세 미만의 어린이 약 200만 명이 폐렴으로 사망한다. 대부분은 아프리카와 동남아시아에 사는 어린이들이다. 세계의 많은 지역에서는 의료 시설 부족으로 인해 환자들이 생명을 유지하는 데 필요한 치료를 받지 못한다.

결핵

2003년에 결핵으로 인해 170만 명 이상이 사망했다. 보건 당국자들이 크게 우려하는 것은 약물에 대해 내성을 지니고 있는 결핵균의 출현이다. 일부 변종들은 모든 주요 항결핵 약물에 대해 내성을 지니고 있다. 환자가 치료를 받으면서 감독을 제대로 받지 않거나 치료를 완전히 끝마치지 않으면 약물에 대해 내성을 지닌 변종이 생긴다.

[9면 네모와 삽화]

주목받고 있는 대체 의학

일반적으로 현대 의학계의 인정을 받지 못하고 있는 매우 다양한 치료법이 있다. 그러한 치료법은 대개 전통 의학이나 대체 의학으로 알려져 있다. 개발도상국에 사는 대다수의 사람들은 전통 의학으로 치료를 받는다. 가난한 지역에는 현대 의학으로 치료를 받을 형편이 안 되는 사람이 많으며, 단순히 전통적인 방법을 선호하는 사람들도 있다.

하지만 대체 의학은 부유한 나라에서도 호응을 얻고 있는 추세이다. 가장 대중적인 대체 치료법으로는 침술, 척주 지압 요법, 동종 요법, 물리 요법, 약초 치료법 등이 있다. 이 중 일부 치료법은 과학적인 연구를 통해 특정 질환에 효과가 있음이 증명되었다. 하지만 어떤 치료법은 효과가 있는지 충분히 입증되지 않았다. 대체 치료의 인기가 높아지면서 얼마의 안전 문제가 대두되었다. 많은 나라에서는 그러한 치료 요법에 대한 법적 기준이 마련되어 있지 않다. 그러다 보니 해를 끼칠 수 있는 자가 투약과 가짜 의약품과 엉터리 의료 행위가 만연할 수 있는 환경이 조성되었다. 의도가 좋긴 하지만 친구와 친척들이 충분한 교육을 받지 않았으면서 의료적인 조언을 하는 경우도 많다. 이러한 일들로 인해 부작용을 비롯한 건강상의 위험이 초래되었다.

법적 기준이 마련되어 있는 몇몇 나라에서는 현대 의학계에서도 대체 요법을 받아들이고 있으며 의사들이 대체 요법을 제안하기도 한다. 하지만 이러한 방법을 통해 언젠가 질병 없는 세상이 이루어질 것이라고 주장하기에는 무리가 있는 것 같다.