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바이러스, 사회를 감염하다
남궁석 지음 / 바이오스펙테이터 / 2021년 6월
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많은 사람들이 '면역'이라 생각하는 것은 '후천성 면역'이다. 어떤 질병을 앓은 후에 그 질병을 일으키는 병원체에 대한 특이적인 면역이 생겨서 해당하는 병원체에 다시 감염되어도 질병에서 면하게 하는 것을 말한다(p105)... 이에 반해 외부의 병원체 침투에 의해서 유도된 면역이 아니라 우리가 태어날 때부터 가지고 있던 외부 병원체에 대한 방어기전은 '선천성 면역'이라고 불린다. 그리고 선천성 면역과 후천성 면역은 별도로 작동하는 것이 아니라 서로 밀접한 연관성을 가지고 있다. _ 남궁석, <바이러스, 사회를 감염하다>, p106

<바이러스, 사회를 감염하다>은 스페인 독감으로 유명한 인플루엔자, HIV(AIDS), 코로나 바이러스 등 팬더믹을 가져온 전염병들을 주제로 한다. 매우 빠른 속도로 넓은 범위에 걸쳐 감염자를 유발시킨 이들 바이러스에 대항하기 위해 만들어진 백신과 치료제 그리고 면역. 본문에서는 선천성 면역과 후천성 면역의 상호작용, 백신과 치료제의 역할 등을 상세하게 설명한다.

<바이러스, 사회를 감염하다>에는 백신과 치료제의 기능과 함께 개발에서의 어려움도 함께 소개된다. 새로운 백신의 개발은 어려운 일이지만, 보다 큰 문제는 다른 곳에 있다. 바로, 새로운 백신에 대응하는 변이 바이러스의 출현때문이다. 특히, RNA 바이러스는 DNA 바이러스에 비해 복제 과정에서 오류가 발생할 확률이 높아 변이가 자주 일어나게 되고 이러한 변이는 백신의 개발을 어렵게 하는 주요 요인이 된다.

해마다 인플루엔자 백신의 효과가 달라지는 이유는 인플루엔자는 급속히 변하는 바이러스이기 때문이다. 준비된 백신에 비해서 인플루엔자가 변하는 속도가 훨씬 빠르면 백신에 의해 유도된 면역력을 피해가는 바이러스가 반드시 존재한다. 특히 기존에는 인간에게 유행하지 않았지만 가축 등에서 유행하다가 인간에 처음 건너온 소위 '신종 플루'가 유행할 때면 기존의 백신의 효과는 크게 떨어진다. _ 남궁석, <바이러스, 사회를 감염하다>, p71

또한, <바이러스, 사회를 감염하다>에서는 과도한 면역 반응 관리라는 치료제 개발의 어려움도 함께 보여준다. 과도한 면역 반응은 바이러스 뿐 아니라 자신의 신체도 함께 파괴할 수 있기 때문에, 치료제 개발 시 바이러스에 대한 공격력과 면역 체계 조절 기능을 모두 고려해야 한다. 또한, 바이러스는 숙주 세포 내에서 복제하기 때문에 바이러스를 직접 공격하는 치료제는 숙주 세포에도 영향을 미친다는 점은 치료제 개발을 더욱 어렵게 하는 장애가 된다.

SARS와 마찬가지로 코로나19의 경우도 환자의 목숨을 위협할 수준의 중증은 바이러스 자체보다는 바이러스에 의해서 유도된 염증 반응, 즉 선천성 면역 반응이 과도해졌기 때문에 생긴다. 따라서 바이러스 감염 초기를 넘어 중증으로 진행되면 바이러스를 어떻게 통제하느냐 보다 과도한 염증 반응을 어떻게 통제하는지에 따라 회복 여부가 결정된다. _ 남궁석, <바이러스, 사회를 감염하다>, p274

<바이러스, 사회를 감염하다>는 팬더믹을 가져온 20세기 이후의 대전염병들과 이에 대한 백신과 치료제에 대한 내용을 교양 수준에서 어렵지 않게 설명한다. 머릿말에서 저자는 본문을 통해 바이러스에 의한 '팬더믹 pandemic보다 전염병에 대한 부정확한 정보의 확산, '인포데믹 infodemic'을 더 경계한다. 이는 아마도 바이러스에 대한 온갖 유언비어가 가져오는 혼란이 질병 자체의 위헙보다 더 크다는 의미일 것이다.

전염병을 주제로 한 많은 책들이 전염병이 가져온 사회적, 경제적 피해와 전염병 이후의 변화된 사회에 대해 초점을 맞춘 반면, 이 책은 전염병에 대한 다양한 관점을 종합적으로 제시하며, 독자의 이해를 넓혔다는 점과 저자의 의도를 충분히 반영했다는 점에 이 책의 의의가 있다고 여겨진다...

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대사질환에 도전하는 과학자들 - 고지혈증, 고혈압, 비만 신약의 역사
남궁석 지음 / 바이오스펙테이터 / 2023년 5월
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 정리하자면 대사증후군이라는 개념이 등장한 이후 비만이 심혈관질환, 당뇨, 고혈압. 신장질환 등과 어떻게 직접적으로 관련되는지 분자 수준의 기전을 통해 어느 정도 설명할 수 있게 되었다. 대사증후군의 근본 원인은 인체에서 소모되는 것보다 훨씬 많은 영양이 공급되는 과영양 상태다. 대사증후군을 해결하려면 과영향 상태를 해소하는 것이 급선무다. 즉 식단을 조절하여 영양 과잉 공급을 자제하고 운동으로 더욱 많은 에너지를 소모하는 '생활 습관 개선'이 필요하다. _ 남궁석, <대사질환에 도전하는 과학자들>, p211


 <대사질환에 도전하는 과학자들>은 고지혈증, 고혈압, 비만 등 성인병 치료제의 역사를 다룬다. 역사에 출현한 이후 인류는 오랜기간 동안 배고픔으로 인한 영양부족의 상태에 놓여 있었고, 여기에 더해 불결한 위생 환경으로 바이러스와 세균 등의 전염병 창궐은 혈관질환에 대한 인류의 고민을 허용하지 않았다. 과학 기술의 발전으로 인한 수명연장의 성과가 죽음의 원인을 세포변이에 의한 암(癌)으로 돌려놓았다면, 질병의 원인은 호흡 등 외부 감염 대신 내부 과영양상태로 변화된다. 본문을 통해 불멸까지는 아니더라도 자연 수명을 다하며 늙어죽기를 바라는 소박한 소망은 과학가술의 발전으로도 쉽사리 이뤄질 수 없는 것은 아닌가 하는 물음을 던지게 된다.


 울혈성 심부전 환자 중 관상동맥 질환 coronary artery disease이 있던 사람은 39%였으나, 이 중 29%는 고혈압 환자였다. 고혈압이 아닌 관상동맥 질환 환자 중에서 울혈성 심부전이 발생한 환자는 10%에 불과했다. 그리고 울혈성 심부전이 발생한 이후 5년 이내 사망자는 남성 환자 중 62%, 여성 환자 중 42%였다. 이는 고혈압이 울혈성 심부전의 확실한 위험 인자임을 보여 주는 결과로서, 혈압 관리가 심장질환에 중요하다는 점을 증거 기반으로 입증한 최초의 사례다. _ 남궁석, <대사질환에 도전하는 과학자들>, p129


  <대사질환에 도전하는 과학자들>에는 여러 질병들이 언급되지만, 눈에 띄는 지점은 이들이 마치 에밀 졸라의 루공-마카르 총서의 작품처럼 긴밀하게 연관되어 있다는 특징에 있다. 고지혈증은 고혈압의 원인이 되고, 비만 환자의 대다수가 고혈압 증상이 보이는 것처럼 이들 질환은 다른 듯 같은 질병의 모습을 보인다. 이는 하나의 성공적인 약물로 많은 치료제의 개발이 가능하다는 것을 의미하며, 빅파마들의 자본이 여기에 집중되는 이유이기도 하다.  


  보다 효과좋은 비만약 개발과 개발 완료된 효능 좋은 말라리아 백신의 보급. 이들 중 어느 쪽이 보다 시급한 문제인지는 누구나 쉽게 알 수 있지만, 자본과 과학기술의 흐름은 상식대로 움직이지 않는다. 시급하지는 않지만 심지어 실패한 약물마저도 블록버스터가 될 가능성이 있다면, 바이오테크의 길은 굳이 인륜(人倫)의 길과 같을 필요는 없기 때문이 아닐까...  


 여기서 특이한 부작용 사례가 보고되었다. 10일 이상 실데나필을 복용한 남성 환자 중에서 성기 발기가 자주 일어나고, 약을 복용하지 않았을 때보다 길게 지속된다는 것이었다. 연구진은 처음에 이 보고에 주의를 크게 기울이지 않았지만, 이러한 '부작용'이 빈번하게 보고될수록 관심을 보였다(p177)... 1990년대 말까지 화이자는 약 21종의 임상시험에서 4,500명의 환자를 대상으로 실데나필의 효능을 테스트했다. 이후 1998년 FDA에 '비아그라' Viagra라는 이름으로 실데나필의 판매 승인을 받았다.  _ 남궁석, <대사질환에 도전하는 과학자들>, p182


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알파폴드: AI 신약개발 혁신
남궁석 지음 / 바이오스펙테이터 / 2024년 3월
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딥마인드가 꾸준히 단백질 구조 예측 연구를 하던 학계 연구팀에 비해 압도적인 결과를 낼 수 있었던 비결은 무엇일까? 이는 알파폴드2가 매우 다양한 시도가 포함된 단백질 구조 예측을 위한 새로운 딥러닝 시스템이라는 점에 있다(p221)... 한편 딥마인드는 오랫동안 딥러닝 및 단백질 구조 연구를 수행해 온 경험 많은 연구자로 대규모 연구팀을 꾸렸다. 여기에 구글의 방대한 컴퓨팅 자원을 자유롭게 사용할 수 있다는 것도 큰 격차를 불러왔을 것이다. _ 남궁석, <알파폴드 : AI 신약개발 혁신>, p223

<알파폴드 : AI 신약개발 혁신>은 독자들에게 최근 AI혁명이 바이오산업에 가져온 혁신과 변화를 알려준다. 아미노산 서열과 같은 1차 구조, 알파 나선과 베타 병풍 구조 등의 2차 구조, 2차 구조들의 접힘을 통해 이루어지는 3차 구조와 화학적 상호작용 등에 의한 단백질 기능 결정은 단백질 구조를 파악하고 예측하는데 큰 장애였다. 이를 전자현미경 등 장비 기술의 발전과 AI를 활용한 추론으로 극복하고 있는 단백질 연구와 신약개발의 현황을 <알파폴드 : AI 신약개발 혁신>은 잘 보여준다.

1990년대 후반에 3D 게임이 등장하자 3D 그래픽을 처리하기 위해 GPU가 만들어졌고, GPU가 3D 그래픽 처리 외에도 행렬연산 등을 CPU보다 훨씬 빠르게 처리하자 과학 기술 분야에서 계산이 필요할 때도 쓰이기 시작했다. 결과적으로 이는 2010년대 이후 '딥러닝(Deep Learning)으로 대표되는 인공지능의 비약적인 발전의 물적 기반이 되었다. _ 남궁석, <알파폴드 : AI 신약개발 혁신>, p198

바이오 산업에서 이러한 변화를 가져온 것은 AI 혁명의 결과임은 분명하다. 그렇지만, 알파폴드의 성공에서 우리가 주목해야 할 것은 AI의 가능성에 그치지 않는다. 이러한 연구를 성공할 수 있었던 배경 중 하나로 보다 전문화된 인력의 대규모 투입임을 간과해서는 안된다. AI의 대표적인 문제점인 할루시네이션(Hallucination) 검증을 위해서 이전보다 전문연구원의 투입이 요구되며 이는 알파폴드의 산출물의 품질과 직결된다. 이러한 점을 고려해본다면, AI시대에도 여전히 19세기와 같은 자본재와 노동의 결합이라는 자본주의 생산구조는 유효하다고 볼 수 있지 않을까. 결합되는 노동력과 자본재의 내용은 달라지겠지만.

효율적인 DNA 서열 결정이 가능해지면서 이후 DNA에 근거하여 유전자의 염기 서열을 결정할 수 있게 되었다. 또한 특정한 유전자가 만들어 내는 단백질의 아미노산 서열 역시 유전자 암호를 번역하여 얻을 수 있게 되었다... 단백질 서열 결정법의 개발은 단백질의 가장 중요한 정보인 단백질이 어떤 아미노산 순서로 되어 있는지 손쉽게 파악하는 계기가 되었다. _ 남궁석, <알파폴드 : AI 신약개발 혁신>, p46

<알파폴드 : AI 신약개발 혁신>은 딥마인드와 알파폴드의 사례를 통해 AI시대의 혁신과 변화가 이전과는 얼마나 다른지 그리고 얼마나 큰 것인지 보여준다. 그와 동시에 자본재와 노동의 결합이라는 기본적 틀은 달라지지 않았다는 점에서 AI 혁명의 구조적 한계 그리고 결합 내용의 변화에 대응하기 위한 과제를 단백질 연구와 신약개발이라는 바이오 산업을 통해 보여주는 책이라 생각한다...

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바이오테크 시대
제레미 리프킨 지음, 전영택 외 옮김 / 민음사 / 1999년 5월
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이제 저물어가는 금세기가 물리학과 원자력 기술의 시대였다면 다가오는 새 세기는 생물학의 세기가 될 것이다. 그리고 가장 중요한 기술은 유전공학 기술이 될 것이다._ 제러미 리프킨, <바이오테크 시대>, p198/235

20세기 말 제러미 리프킨는 다음 세기의 기술의 중심은 바이오 기술이 될 것으로 전망하는데, <바이오테크 시대>는 이제는 현실이 된 '생명공학 시대'의 저자의 기대와 우려가 함께 담겨있다. 이제는 거의 1/4세기 전에 씌여진 책이기에 책에서 제시하는 예시가 마치 레이첼 카슨의 <침묵의 봄>처럼 지난 시대의 이야기처럼 느껴지는 것은 사실이다. 이런 한계에도 불구하고 <바이오테크 시대>가 제시하는 관점은 빠르게 변화하는 시간의 흐름 안에서는 미처 깨닫지 못했던 점을 일깨운다.

유럽이 광대한 토지를 엔클로우징하고 공유지를 사유 부동산으로 전환시킨 이후, 5세기에 걸쳐 전세계의 공유지도 사유화의 길을 걸었다. 오늘날 지구상의 모든 땅이 구획되어 개인 소유물이 되거나 정부의 통제하에 있다(p43)... 거의 1세기 동안에 걸쳐 전세계의 종자를 영리 목적을 위해 엔클로우저하고 사유화하는 행위를 언론은 지나치듯 보도하는 것 외에는 관심을 갖지 않는다. 그럼에도 불구하고 이는 현대사에 있어서 중요한 발전의 하나이다. _ 제러미 리프킨, <바이오테크 시대>, p103/235

저자는 <바이오테크 시대>를 통해 제약/바이오 회사의 지적 독점권과 이로 인한 부작용을 우려한다. 근대 초 잉글랜드에서의 엔클로저(Enclosure) 운동과 마찬가지로 공적 자산의 사유화되고 특허권을 통해 진입장벽이 세워지면서 새로운 세기의 부(富)가 바이오테크로 집중된다는 것이다. 그리고, 이러한 유전공학의 발전을 통해 우생사회학이 보편적 이념으로 받아들여지는 것에 대한 우려점이 본문을 통해 표현된다.

유전공학의 비약적 발전과 함께 우생사회학(eugenic sociology)이 발전하고 있다. 이 새로운 사회학은 우생 사회가 출현할 수 있는 문화적 토양을 조성하는 데 도움을 준다. 사회생물학(sociobiology)은 하버드 대학과 기타 다른 고등교육 기관에서 그 학문적 토대가 형성되어 유전자 시대의 사회적 조정자로서의 역할을 하게 되었다(p131)... 유전자 차별은 다른 기관에까지 확대되기 시작하고 있다. 학업 성취 능력에 있어서 유전 형질의 역할에 관한 애매모호한 생각이나 오해에 근거하여 학교에서 어린이들에 등급을 매기고 서로 분리하여 차별하는 사례가 점점 증가하고 있다. _ 제러미 리프킨, <바이오테크 시대>, p145/235

코로나를 거치면서 본격적으로 바이오 산업이 발전했고, 이러한 최근 연구결과와 영향은 <바이오테크>에는 담겨있지 않다. 그렇지만, 최근 바이오산업의 동향을 보면서 이미 오래전에 제기한 비판점에 대해 다시 생각하게 된다. 키트루다(Keytruda)를 비롯한 면역항암제들은 암(癌)으로 고통받는 많은 환자들에게 치료의 길을 열어주었다는 점에서 바이오테크는 분명 긍정적인 영향을 끼쳤다. 그렇지만, 이와 함께 최근 우리 사회에 불어닥친 비만치료제에 대한 과도한 관심은 본문에서 제기된 저자의 '우생사회학'에 대한 우려를 떠올리게 한다.

바이오테크 기술은 건강하고 오래살기를 원하는, 무병장수(無病長壽)의 삶을 원하는 인간의 오랜 바람을 이루기 위해 반드시 필요한 기술임은 분명하다. 그렇지만, <은하철도 999>에서 철이가 원했던 불멸불사의 기계인간이 되기 위한 열차탑승권, 소수의 인간만이 행복한 엘리시움(Elysium)으로 안내하는 그런 모습이 과연 바람직할까. 특허권을 통해 치료제 개발 시 제약/바이오 사에게 돌아가는 막대한 이윤은 벤처캐피탈로서 승자독식의 자본주의 면모를 분명하게 보여준다. 그 결과 많은 희귀병 환자들에게 새로운 삶의 길이 보여졌다는 점은 긍적적이지만, 많은 이들이 식량과 예방접종의 부족으로 인해 제대로 치료받지 못하고 죽어가고 있는 가운데 이러한 예방조치에 대한 관심은 신약개발만큼 주목받지 못한 것이 오늘날의 현실이고, 그 이유가 돈이 되지 않기 때문임을 생각하면 씁쓸함이 남는다...

관련기사 : https://n.news.naver.com/article/016/0002360029
살빠지는 줄 알았더니... '노화까지 늦춘다' 기적의 '약' 한국상륙

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키트루다 스토리
김성민 지음 / 바이오스펙테이터 / 2022년 10월
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머크는 항암제로는 처음으로, 특정한 암에 처방하는 치료제가 아닌 어떤 암이든 특정한 변이가 있다면 처방할 수 있는 치료제로 키트루다를 개발해 나갔다. MSI-H/dMMR 변이를 가진 암에 키트루다를 처방하는 바이오마커 전략은, 비소세포폐암 1차 치료제 시장에서 TMB로 고전하고 있는 BMS를 앞질러, 모든 종류의 암에서 TMB가 높은 환자에게 처방하는 바이오마커 전략으로 또다시 FDA 시판허가를 받는다. 또한 머크는 암의 특성이나 병용투여 약물에 따라 바이오마커 전략을 바꾸면서, 적응증을 확대해 나간다. _ 김성민, <키트루다 스토리>, p243

키트루다는 현재 가장 널리 사용되는 면역항암제다. 치료에는 효과적이지만 약물의 독성이라는 화학항암제의 한계를 보완할 수 있는 병용치료제로서 키트루다의 입지는 독보적이다. <키트루다 스토리 : 머크 Merck & Co.는 어떻게 면역항암제를 성공시켰나>는 키트루다가 현재의 위치에 올라서기까지의 과정을 머크 사(社)의 전략과 임상결과를 중심으로 상세하게 보여준다.

바이오마커라는 개념은 혁신적인 신약이 갖추고 있을 것만 같은 '상업성'과 거리가 있어 보인다. 바이오마커에 기반한 치료는 해당 바이오마커라는 조건을 충족하는 환자에게 치료제를 처방하겠다는 뜻이다. 즉 약을 처방할 수 있는 환자의 숫자가 줄어들 수밖에 없다. 어렵게 개발한 신약이 더 적게 팔린다는 뜻이니 제약기업 입장에서 반드시 좋은 것만은 아닐 수 있다. _ 김성민, <키트루다 스토리>, p242

독자들은 <키트루다 스토리>를 통해 면역항암제에서 후발주자였던 머크가 경쟁사였던 BMS를 제친 과정을 확인할 수 있다. 책을 통해 독자들은 널리 알려진 결론 - 후발주자의 '선택'과 '집중' 그리고 신제품에 대한 새로운 접근방식과 제품 개발을 위한 꾸준한 노력 - 이 여기에도 적용된다는 것을 알게 된다. 이처럼 상식처럼 널리 알려진 사실이 성공의 비결이라는 것이 진부하게 느껴지기도 한다. 그렇지만, 누구나 알고 있는 상식을 실천하고 성공하는 이들은 소수에 불과하다는 점을 생각해본다면, 꺠달음을 일상에서 행동으로 옮길 수 있는 성찰과 노력으로 이어져야 하지 않을까. 독서 너머의 세계를 생각하며 글을 갈무리한다...

폐암 환자에게 화학항암제만 처방하는 것보다 키트루다를 함께 처방했을 때 환자에게 더 큰 면역반응을 끌어낼 수 있다. 머크의 키트루다 병용투여 전략은 통했다. 2017년을 기준으로 보면 머크는 키트루다로 500개의 임상시험을 진행하고 있었는데, 이 가운데 300개가 병용투여 임상시험이었다. 2018년을 시작으로 머크의 키트루다는 화학항암제와 병용투여하는 1차 치료제로 승인받기 시작한다. _ 김성민, <키트루다 스토리>, p249

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