분자 조각가들

분자 조각가들 - 타이레놀부터 코로나19 백신까지 신약을 만드는 현대의 화학자들
백승만 지음 / 해나무 / 2023년 4월

나도 조각을 한다. 물론 미켈란제로의 조각과는 많이 다르다. 내가 조각하는 것은 화합물이다.주어진 물질에 탄소나 산소, 수소 같은 원자를 붙이거나 제거하면서, 또는 다른 커다란 분자를 연결하면서 적당한 모양을 완성한다. 내가 만드는 조각품의 최종 목적은 아름다움이 아니다.나쁜 단백질에 찰싹 달라붙어 기능을 못하도록 하는 것이 목표다. 사람들은 보통 이런 화합물을 약이라고 부른다.

그래도 본질은 비슷하다. 미켈란젤로가 최고의 원석을 고르기 위해 로마 근교의 대리석 산지를 돌아다니고 잘 손질한 조각 기구와 함께 작업장에 들어선 것처럼, 나는 좋은 약을 만들기 위해 열심히 시약회사 홈페이지를 돌아다니고 플라스크와 시약을 가지고 실험애 앞에 선다. 그리고 하루하루 열심히 분자를 다듬는다. 나는 분자조각가다. (-8-)

화학적으로 만들면 안 될까?제약회사가 연구진들이 분석을 해보니 뱀독도 일단 화합물이긴 했다. 그런데 분자가 너무 거대했다. 테프로티드 라는 이름이 붙어있는 이 뱀독은 1970년대의 기술로 대량 생산하기에는 생산 단가가 나오지 않는 구조였다. 굳이 무리해가며 연구 예산을 쏟아부었더니 어쨌든 이 치명적인 뱀독 1킬로그램을 만들어내는 데에는 성공했다. (-89-)

사망 진단서에 적힌 문구 또한 이슈가 되었다. 한장의 차가운 문서에 적혀 있는 사인은 다름 아닌 '급성 바르비탈 중독 ACUTE BARBITURATE POISONING'.훗날 사람들은 먼로의 죽음이 자살이냐 아니냐를 두고 수많은 논쟁을 벌이지만 ,어쨋든 그녀가 이 약물,엄밀히 따지면 펜토바르비탈을 복용하고 죽었다는 것은 명백한 사실이다. 그녀의 위에서는 펜토바르비탈 47정이 검출되었다. (-182-)

일단 수용체는 효소와 다르다. 단백질이라는 점에서는 동일하지만 하는 일이 다르다. 효소가 물질을 다른 물지로 전환시키는 촉매라면, 수용체는 주로 신호를 전달하는 역할을 한다. 보통 세포막이나 핵막에 존재하며 세포나 핵 외부의 물질과 결합하면 구조 변화를 일으켜 세포나 핵 배부에 변화를 유발한다. 수용체에 결합하는 물질을 리간드 ligand 라고 부르는데, 다양한 물질이 리간드로 작용할 수 있다.가령 신경전달물질이나 호르몬,항원과 같은 물질들이 수용체와 결합해 리간드로 역할을 하곤 한다. (-267-)

감기에 걸리면 주사를 맞거나 감기약을 먹는다. 어릴 적 쓴 약을 먹었던 적이 있다.알약을 부서서 가루약으로 만들어서 물과함께 삼킨 기억이다. 알약이 몸에 소화되기 힘들 때,가루약으로 만들어서, 삼키기 좋도록 한다. 그 약들을 양약이라 하고, 한약방에서 지은 약을 한약이라 부른다.

백승만 연구원 겸 경상국립대학교 약학대학 교수로 재직하고 있는 저자는 스스로 분자조각가라고 한다. 신약을 만드는 유기화학 화학자로서, 우리 몸과 연관된 유기화학을 연구하고 있다. 그가 분자조각가라고 말하는 이유는 탄소보다 작은 분자 단위의 유기 화학물질을 다루고, 자연의 식물이 효능이나 독을 이용하여, 인간의 병이나 질병을 치료하기 때문이다. 현대인의 가장 만연하는 고혈압 약,비만 치료제도 신약에 의존한다. 문제는 그 약이 독 성분을 어느 정도 품고 있으며, 남용하면, 부작용이 생긴다는 것이다.실제로 우리에게 흔한 안전하다고 말하는 타이레놀조차도 인간이 사망할 수 있는 치명적인 부작용을 가지고 있다. 약을 먹을 때 의사 처방을 반드시 받아야 한다고 말하는 이유다. 약에 중독되면, 사마에 이를 수 있다.

그들은 유기화학을 이용하여, 화학식에 의해,분리하고,분석한다. 생물학과 화학이 아우르고 있으며, 화학이 신약에 적용되는 신약 제조과정을 이해할 수 있다. 특히 마릴린 먼로의 죽음의 원인이 무엇인지 알 수 있으며,마릴린 먼로는 급성 바르비탈 중독으로 사망했다. 요즘 우리 사회에 문제가 되고 있는 프로포폴이 왜 위험한지 이해가 된다. 어떤 약은 잘못 먹으면, 암산부가 기형아를 낳을 수 있는 문제가 생길 수 있다. 약이 아깝다고,감기약이나 집에서 흔하게 먹는 상비약을 유통기간이 지나도 보존하고, 해열제로 쓰고 있는 우리의 모습을 이해할 수 있다. 우리의 흔한 약이 수면제다. 양약은 정확하게 먹어야 하며, 목적이나 용도에 맞게 먹어야 한다. 그리고 여떤 약은 여전히 기저질환이 명확하게 파악되지 않고 있으며,임상단계에 머물러 있는 신약도 있다.신약을 만들 때, 어려움이 무엇이며,인간의 생명을 다루면서,화학의 식에 의해서, 인간에게 약의 효능이 어디까지 미치는지 항상 염두에 두고 있어야 한다.