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기획/연재

의학발전에 기여한 생물, 그 한계

posted Nov 09, 2021 Views 241 Likes 0 Replies 0
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신약 개발 프로세스


  2021년 현재 세계는 코로나 팬데믹의 상황에 과학적, 의학적 발전을 활용하면서 맞서 나가고 있다. 그중 의학적 부분에서 사람이 진료받고 주사를 맞거나 약을 처방받고 있는데, 이때 사용되고 있는 백신이나 약들은 유통되기 이전에 수많은 연구와 임상실험을 철저히 거쳐서 우리 생활 속에 스며들어있다. 하지만 모두 사람에게 그 실험의 결과를 확인하고 검증을 거치기에는 어려움이 있기에 이를 대신해 의학적 발전을 이바지한 생물들이 있다. 그리하여 이번 기사에서는 연구와 실험 속에서 우리에게 도움을 주고 있는 생물들을 소개하면서 환경 및 동물보호 운동가들의 주장을 알아보고자 한다.

 

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백신 개발을 위해 사용되고 있는 투구게 혈액


  아주 오래전의 시간인 45천만 년부터 지구상에 존재하면서 현재까지 살고 있는 살아 있는 화석이라고 불리는 투구게는 현재 어쩌면 멸종할 수도 있다고 한다. 이는 코로나 백신에 주된 임상 실험체로 이용되고 있기 때문이다. 백신과 의약품의 독소를 검사하는 데 꼭 필요한 것이 투구게의 피이다. 사람과 달리 청색의 피는 세균을 매우 민감하게 탐지할 수 있으며 세균이 들어오면 내독소의 확산을 막기 위해 응고시키는 작용을 하여 백신의 오염 여부 확인을 위해 사용되고 있다.

  이를 위해 한해 약 50만 마리의 투구게가 잡혀 체중의 30%에 달하는 피를 뽑는데 그 과정에서 10%가 죽고 다시 바다에 돌아간다고 해도 5~20%가 살아남지 못하고 죽는다는 것이 결과이다. 투구게는 20세기까지는 가죽을 사용하기 위해 100만 마리 이상의 개체가 사용되었고 이후 개체수가 늘면서 멸종위기를 벗어났지만 21세기의 코로나 백신에 의해 다시 그 위기를 맞고 있는 현실이다.

 

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해양생물 군소

 

  위에 사진은 군소라는 해양생물로 우리에겐 다소 생소할 수도 있는 연체동물이다. 군소가 의학적으로 활용되었던 결과는 노벨 생리의학상을 받을 정도로 뇌과학적 분야 발전에 큰 의미로 사용된 적이 있었는데 우리나라에서도 남해, 동해, 서해 연안에 서식하면서 어부들에게는 매우 친숙한 생물이다. 군소는 다름 아닌 인간의 뇌 연구에 사용되었었는데 신경세포 뉴런들로 이뤄져 있는 뇌는 서로 간의 특수한 연결 신호를 통해 작동하고 있다. 이 연결 구조를 시냅스라고 하는데 정보처리를 하면서 기억하는 작용을 확인할 수 있었다.

  일반적으로 우리가 학습하면 시냅스에서 기억저장 연구하게 되는데 미국 대학의 에릭 캔 델 교수는 인간의 뇌처럼 복잡한 구조 속의 기억저장이 아닌 비교적 하등생물들의 학습 이해를 확인하기 위해 선택한 것이 바로 군소였다. 군소의 피부에 있는 호흡관을 자극하면 아가미가 수축하는데 이 반응을 점점 센 자극을 주게 되면 아가미가 더 많이 수축하는 것을 확인하였고 이 과정을 통해 수축 반응은 길어야 수 시간인데 뉴런에 의한 현상은 단기 기억만 설명이 가능하다는 것을 증명해내었다. 더 나아가 결과적으로 학습이 자극의 반복 횟수에 따라 단기, 장기 기억으로 바뀌는 것을 확인함으로써 이를 시작으로 뇌과학연구, 파킨슨병, 치매 등 신경계 질병 신약 개발까지 이를 수 있었다.


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발광 단백질을 가지고 있는 해파리

 

  군소의 뇌과학 발전에 이어서 단백질이 생체 내에 어떻게 작용하는지를 확인하여 관찰시켜준 해파리를 소개하고자 한다. 우리가 일반적으로 알고 있는 해파리는 푸른색, 녹색과 같은 밝은 빛으로 빛나고 있는 모습이다. 이는 해파리가 가지고 있는 발광 단백질(에퀴린)과 녹색 형광 단백질(GFP) 때문이다. 여기서 에퀴린은 고유 단백질로서 자외선을 흡수하여 초록빛을 내기도 하는데 이로써 알 수 있는 사실은 햇빛이 흡수되지 않는 깊은 바닷속에서는 해파리가 푸른빛을 내고 햇빛을 흡수할 수 있는 수심에서는 초록빛을 낸다는 비교 사실이다.

  이를 토대로 연구한 과학자들은 생명체의 세포 내 활동을 눈으로 직접 관찰하던 중 로저 첸 씨가 녹색 형광 단백질의 빛이 오랫동안 유지되기 위해서는 산소가 필요하다는 것을 알아내었다. 그것에 멈추지 않고 로저 첸 씨는 여러 돌연변이체를 만들어 녹색뿐만이 아니라 다양한 형광색을 내는 단백질을 만들었고 높은 온도에도 단백질이 구조 형성을 빠르게 할 수 있다는 사실까지 발견할 수가 있었다. 이로써 발광 단백질이 생명현상을 연구하는 데 큰 도움을 주었고 그 결과 해당 연구 과학자들은 노벨 화학상까지 수상할 수가 있었다.


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동물실험으로 사용되고 있는 동물들

 

  위에서 언급했던 생물들을 비롯해 위 사진을 보면 알 수 있듯이 많이 종류의 생물들이 인간들의 시험과 연구를 통해 희생되고 있다는 것은 분명한 사실이다. 여기서 다시 되돌아봐야 할 점은 실험으로 희생되고 있는 생물들은 2012~2015년 사이 초중고교에서 해부 실험으로 115,000개체가 집계되고 있으며, 매년 동물실험으로 약 1억 마리에 달하는 동물들이 희생되고 있다.

  동물보호 활동가들에 의해 동물실험은 윤리의 문제로 봐야 하는 주장도 나오고 있는 상황 속에서 실제 동물에 대한 의식이 높아지고 대체할 기술이 개발되고 있지만 우리나라는 오히려 세계적 흐름에 역행하고 있는 것이 안타까운 상황이다. 우리나라는 20172월 동물실험 화장품 유통 및 판매가 전면 금지되었지만, 아직 동물보호법에서는 더욱 강화가 필요하다는 지적이 나오고 있다.

  동물로 인해 인간이 취하고 있는 이득은 실험을 비롯해 다방면으로 밀접하게 발생하고 있지만, 인위적이고 과도한 동물실험이 자연의 조화로움을 깨고 있다. 과도한 동물실험이 아닌 자연적인 것을 거스르지 않는 방법들은 없을지 생각해 보면 어떨까.

   

  

   

   

   

수습기자 배정현

 

출처

https://blog.naver.com/poskom/222433385063

https://blog.naver.com/kimst3460/222541753670

http://m.ecomedia.co.kr/news/newsview.php?ncode=1065593374179595

http://www.hanmi.co.kr/hanmi/handler/Customer-AboutBioImprove

 

 

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