동물 맹독에 명약 있었네…관절염藥-항암제 성분 찾아내

벌(왼쪽)의 독에서 추출한 물질이 류마티스성 관절염에 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 부패한 통조림에 살고 있는 맹독성 미생물(오른쪽)에서 분비되는 ‘독물’을 묽게 만들면 주름을 제거하고 근육경련을 완화시키는 등 ‘약물’ 효과가 발휘된다. 동아일보 자료사진

《‘동물이 뿜는 맹독으로 난치병 치료제를 개발한다.’ 다소 의아스럽게 들리는 얘기다. 벌에 쏘이거나 독사에게 물리면 신경이 마비되고 산소를 운반하는 적혈구가 파괴돼 심한 경우 사망에 이른다. 이들의 독으로 병을 치료한다니 과학적 근거가 약한 ‘민간요법’에서나 통용되는 말이 아닐까. 하지만 최근 과학자들은 독을 약으로 둔갑시킬 수 있는 흥미로운 연구성과를 내고 있다. 충북대 약학과 홍진태 교수와 경원대 한의학과 김기현·송호섭 교수 공동연구팀은 지난 2년간 ‘벌의 독(봉독)’에서 추출한 물질이 류머티스 관절염에 효과를 보인다는 점을 생리적 차원에서 규명했다.》

이 연구논문은 미국에서 발행되는 ‘관절염과 류머티즘(Arthritis & Rheumatism)’ 11월호에 게재됐다.

연구팀은 현재 한방과 양방 모두에서 활발히 사용되고 있는 ‘봉독요법’을 기초과학 수준에서 해석하고 싶었다. 봉독을 추출해 침이나 주사로 투여하면 염증 생성이 억제되고 통증이 사라진다고 한다. 관련 업계에 따르면 국내에서 올해 봉독요법을 시도하고 있는 병원과 클리닉이 800개가 넘는다.

연구팀은 봉독에서 멜리틴을 비롯한 7가지 단백질로 이뤄진 복합물질을 추출해냈다. 이 물질을 류머티즘에 걸린 쥐의 다리에 투여하자 염증과 부기가 현저히 빠졌다. 또 류머티즘 환자로부터 얻은 무릎관절 세포(활액세포)에 투여한 결과 세포 내 염증 유발 유전자의 활성이 억제된다는 점을 밝혔다.

벌에 쏘이면 체내에서는 독물질과 싸우느라 염증이 생기고 피부가 붓는 것이 상식인데, 어떻게 거꾸로 치료효과가 나타나는 것일까.

홍 교수는 “봉독의 농도를 묽게 만드는 것이 비결”이라며 “1마이크로g(100만분의 1g) 수준의 극미량을 투여했을 때 치료효과가 있다”고 설명했다. 그 이상 농도를 투여하면 ‘본래의 성질’인 독성이 발휘될지 모른다는 의미다. 같은 약물이라도 ‘많으면 독이 되고 적으면 약이 된다’는 의학계의 오랜 믿음이 확인된 셈이다. 하지만 ‘묽은 봉독’이 왜 염증을 치료하는지에 대한 명확한 해석은 아직 이뤄지지 않았다.

이에 비해 독이 약이 되는 ‘이유’를 미리 알고 접근하는 연구도 활발하다. 일명 ‘살모사 연구팀’으로 불리는 연세대 김두식(생화학과)·정광회 교수팀(의대)의 사례다.

연구팀은 살모사 독(살모신)에서 천연의 ‘항혈액응고제’를 추출했다. 살모사가 먹이를 물었을 때 생체에서는 피가 흐르지 않도록 물린 부위의 혈관에 혈소판 등이 몰려간다(응고). 살모사 독에는 이 방어작용을 막기 위한 항응고제가 존재하는 것. 만일 살모신을 인체에 투여하면 혈액응고로 인해 혈관이 막히는 심혈관계 질환을 예방할 수 있다는 얘기다.

흥미롭게도 살모신은 암세포 주변의 새로운 혈관생성도 막는다. 연구팀은 지난 수년간 살모신과 그 유전자를 생쥐에 투여해 탁월한 항암효과를 확인하고 미국 암학회가 발행하는 ‘캔서 리서치’에 두 차례 논문을 게재했다.

김두식 교수는 “사람에게도 살모신과 비슷한 단백질을 만드는 유전자가 있을 것”이라며 “올해 9월부터 5년간 과학기술부로부터 국가지정연구실로 선정돼 ‘인체 내 살모신’을 찾고 있다”고 말했다.

주름제거제로 잘 알려진 보툴리눔 치료제(상품명 보톡스)도 독물의 작용원리를 미리 알고 개발된 사례다. 충북 청원군 오창과학산업단지에 위치한 바이오벤처 메디톡스는 2001년 세계에서 네 번째로 보툴리눔 치료제를 개발하고 올해 6월 서울 4개 병원의 200여명의 환자를 대상으로 임상시험을 모두 마쳤다. 얼굴의 절반이 실룩거리며 떨리는 ‘반측안면경련’에 약효가 뛰어나다는 점이 밝혀진 것.

치료제의 재료는 부패한 통조림에 살고 있는 미생물(Clostridium botulinum)의 독물질. 신경세포 끝에서 신호를 전달하는 신경전달물질의 분비를 차단해 근육마비를 유발한다. 1마이크로g만 인체에 투여돼도 사망에 이른다.

연구진은 이 물질을 1000배 이상 묽게 만들었다. 근육이 떨리는 것은 그 부위의 신경이 과도하게 자극을 받은 결과다. 따라서 ‘희석된 독물’을 투여하면 어느 정도 증상이 완화될 수 있다. 메디톡스의 정현호 사장은 “눈가 주름도 신경자극의 반복으로 피부 아래 근육이 굳어져 생긴 것이어서 이 물질이 주름을 펴는 데 효과가 있다”며 “앞으로는 신경치료제로도 많이 활용될 것”으로 전망했다.

김훈기 동아사이언스기자 wolfkim@donga.com