개구리 피부로 5000만명 살렸다…인류 구한 황당한 과학연구들

2019.09.09 21:00
데이비드 새처 미국 마운트시나이의대 소화기내과 교수는 개구리 피부를 이용해 콜레라 환자의 장 활동을 모사한 실험 기구를 개발했다. 이 기구는 콜라레 치료제 개발에 쓰이며 5000만 명의 사람을 구한 것으로 평가된다. 마운트시나이대 제공
데이비드 새처 미국 마운트시나이의대 소화기내과 교수는 개구리 피부를 이용해 콜레라 환자의 장 활동을 모사한 실험 기구를 개발했다. 이 기구는 콜라레 치료제 개발에 쓰이며 5000만 명의 사람을 구한 것으로 평가된다. 마운트시나이대 제공

엄청난 정부지원금을 받아 개구리 피부를 연구한다고 하면 사람들은 쉽게 납득하지 못할 것이다. 하지만 개구리 피부로 콜레라를 막는 치료제를 개발해 5000만 명의 사람을 살렸다면 어떨까. 과학자들의 연구는 처음 시작할때는 어처구니 없이 허황되게 느껴질 수 있지만 결국 인류의 삶을 바꿔놓을 때도 있다.

 

미국과학진흥회(AAAS)는 이달 9일 이처럼 처음에는 허황돼 보였지만 결국에는 인류에게 큰 이익을 안겨준 연구들을 기리는 상인 ‘제8회 황금거위상’의 수상자 5명을 발표했다. 황금거위상은 2012년 짐 쿠퍼 테네시 하원의원의 주도로 처음 제정됐다. 당시 미국 의회에서 정부기금 지원을 받는 일부 연구의 예산을 삭감하자 쿠퍼 의원이 ‘허황되게 보이는 모든 연구가 쓸모없는 것은 아니다’고 반발하며 처음에는 허황돼 보일지라도 나중에 인류에게 큰 기여를 한 연구에 상을 주기 시작했다. 이번 수상자 5명의 연구를 소개한다.

 

개구리 피부 연구로 5000만 명을 살리다: 데이비드 새처

 

콜레라는 연평균 10만 명의 사망자를 내는 무서운 전염병이다. 조기에 치료를 받으면 사망률은 1%로 떨어지지만 그렇지 못한 경우는 절반이 사망한다. 데이비드 새처 마운트시나이의대 소화기내과 교수는 1965년 방글라데시에서 콜레라를 연구하던 중 개구리 피부를 이용해 콜레라 환자의 장 활동을 실험하는 실험 기구를 개발했다.

 

새처 교수는 콜레라를 생물학적으로 연구하기 위해 이 기구를 개발했다. 하지만 이 기구는 콜레라 치료제 개발용 실험과 임상실험에 활용되면서 콜레라 치료제 개발을 촉진시켰다. AAAS는 “새처 교수의 기구를 활용한 임상 실험은 전세계적으로 약 5000만 명의 생명을 구한 것으로 여겨진다”고 밝혔다.

 

잭 레빈 미국 샌프란시스코 캘리포니아대 약학과 교수(왼쪽)와 고 프레드릭 방 박사는 투구게의 혈액을 이용해 세균 감염을 감지하는 시험법을 개발했다. 엔슬레이버, 잭 레빈 제공
잭 레빈 미국 샌프란시스코 캘리포니아대 약학과 교수(왼쪽)와 고 프레드릭 방 박사는 투구게의 혈액을 이용해 세균 감염을 감지하는 시험법을 개발했다. 엔슬레이버, 잭 레빈 제공

투구게의 혈액이 인류의 세균 감염을 막다: 잭 레빈, 고(故) 프레드릭 방

 

투구게의 혈액은 다양한 특성을 가진다. 대부분 동물의 혈액은 헤모글로빈 때문에 붉은 색을 띄지만 투구게 혈액은 구리가 포함된 헤모시아닌 성분 때문에 푸른 색을 띈다. 또한 투구게 혈액은 면역 작용을 하는 백혈구가 존재하지 않아 외부 병원균과 싸우는 능력이 없다. 대신 혈액이 세균의 독소와 반응해 굳음으로써 세균을 막아낸다.

 

병리학자였던 프레드릭 방은 투구게를 활용해 혈액 순환을 연구하던 중 이 현상을 발견하고 혈액학자인 잭 레빈(현재 샌프란시스코 캘리포니아대 약학과 교수) 에게 투구게의 피가 굳는 이유를 밝히는 것을 도와달라고 부탁했다. 레빈 교수는 투구게의 면역 특성을 밝히는 것 이외에도 혈액을 활용해 세균 감염을 감지하는 시험인 엔도톡신 시험(LAL)을 개발했다. LAL은 45분 내로 세균 감염 여부를 확인할 수 있어 당시만 해도 이틀 이상 걸리던 동물을 활용한 감염 시험을 확인했다.

 

노엘 로즈 미국 존스홉킨스의대 분자미생물학부 교수(첫번째 사진, 두번째 사진 왼쪽)은 어니스트 위트브스키 교수와 함께 자가면역 질환의 존재를 밝혔다. 노엘 로즈 제공
노엘 로즈 미국 존스홉킨스의대 분자미생물학부 교수(첫번째 사진, 두번째 사진 왼쪽)은 어니스트 위트브스키 교수와 함께 자가면역 질환의 존재를 밝혔다. 노엘 로즈 제공

세포가 자기 조직을 공격할 수 있음을 밝혀내다: 노엘 로즈, 고(故) 어니스트 위트브스키

 

자가면역질환은 자신의 조직을 자신의 면역체계가 공격하는 병이다. 류머티스, 크론병 등이 이에 해당하는데 아직 원인이 밝혀지지 않아 명확한 치료법이 없어 수많은 사람들이 고통받고 있다. 노엘 로즈 미국 존스홉킨스의대 분자미생물학부 교수는 1950년대 갑상선 세포에 의해 만들어진 물질을 실험하던 중 예상치 못한 현상을 발견했다. 세포가 자신의 조직에 면역 반응을 일으키며 공격을 가하는 것이다. 당시 그의 지도교수였던 고 어니스트 위트브스키와 함께 연구한 결과 자가면역 질환의 존재가 세상에 드러나게 됐다.

 

알란 래쉬너 AAAS 임시 최고경영인(CEO)은 “과학은 예측할 수 없는 방식으로 세상을 변화시킬 수 있다”며 “이 상들은 이러한 연구가 실제 이익을 인간에게 가져다줄 수 있음을 뜻한다”고 말했다.

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