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새로운 약물 검사법

1960년 로마 올림픽. 사이클 경주에서 세계 최고의 기량을 가진 십여 명의 사이클 선수들이 고군분투하고 있었다. 벌써 세 시간 동안이나 진행된 이 경기에서 서로 선두 그룹 자리를 뺏기지 않기 위해 후덥지근한 여름 한낮의 폭염에도 아랑곳하지 않고 치열한 각축전을 벌이던 중이었다.

그런데 갑자기 덴마크 출신의 크누트 옌센이 쓰러졌다. 시합 관계자들이 황급히 달려갔다. 놀랍게도 옌센은 이미 죽어 있었다. 처음엔 관계자들은 더위로 인한 탈진으로 사망 원인을 추정했다. 그러나 정밀 검사 결과 혈액 순환을 촉진하는 로니콜이라는 약물 과다 복용으로 인한 사망으로 밝혀졌다. 현대 올림픽에서 약물 남용으로 인한 첫 희생자가 발생하는 순간이었다.

올해도 9월 15일부터 10월 1일까지 호주 시드니에서 올림픽 대회가 열리지만 올림픽과 약물과의 싸움은 아직도 끝나지 않고 있다. 올림픽 우승자에게 돌아가는 보상이 커지면 커질수록 일부 선수들은 약물 복용의 위험성도 기꺼이 감수, 그 숫자가 날로 증가하고 있기 때문.

옌센이 사망한 그 해 충격을 받은 IOC는 올림픽에 참가하는 운동선수들이 여타 약물을 복용하는 행위를 금지시켰다. 하지만 IOC가 내린 결정은 더욱 영악해진 운동선수들 앞에선 우습게도 맥을 못 추고 있다. 선수들은 현대 의학이 개발한 의약품을 교묘히 활용하여 갈수록 탐지가 어려운 강력한 약물을 복용, IOC의 엄격하다는‘도핑 검사’를 무색하게 만들고 있는 것. 심지어 10,500명의 선수가 대거 참가한 1996년 애틀랜타 올림픽에서는 선수들 사이에서 약물 복용이 만연하고 있다는 소문이 파다하게 돌았음에도 불구, 첨단 설비를 갖춘 약물 검사실은 겨우 2건의 약물 반응 양성 결과밖엔 찾아내지 못했을 정도.

약물 검사에서 이토록 실망스러운 결과가 나올 수밖에 없는 데에는 여러 가지 이유가 있다. 우선, 현재 가장 뛰어난 체력 향상 효과를 내는 약물들에 대한 공인된 검사 방법이 존재하지 않기 때문이다. 때문에 우수한 성적을 올린 선수들은 사람들의 갈채와 함께 약물복용에 대한 강한 의혹을 동시에 받고 있는 실정. 올림픽에 두 번 나갔고 세 번째 출전을 준비하고 있는 역도선수 웨즈 바넷은 “정직한 운동선수는 약물을 쓰는 선수들에 비해 훨씬 불리하다. 하지만 아주 우수한 기록을 내면 당장 약물 복용의 구설수에 오른다”며 매우 곤혹스러워했다.

올림픽에 출전하는 선수들의 약물 복용이 얼마나 심각한지 정확히 말할 수 있는 사람은 없다. IOC는 선수들의 약물 복용이 매우 만연돼 있다는 세간의 의혹을 제대로 해명하는 데 실패했다. 뛰어난 기록으로 찬사를 받아야 할 선수가 오히려 약물 복용에 대한 의혹의 대상으로 전락하게 되는 현실 속에서 올림픽 정신은 퇴색된지 이미 오래다. 전 세계가 지켜보는 가운데 IOC측이 과학자들에게 마지막 희망을 걸고 있는 것도 바로 그 같은 이유 때문.

경기력을 향상시키는 약물에는 여러 종류가 있다. 현재 가장 인기 있는 것은 펩타이드 호르몬제. 이것은 인체에서 자연 상태로 발견되는 호르몬과 동일하기 때문에 탐지가 불가능하다. 펩타이드 호르몬제 중에서도 탁월한 효과를 발휘하는 것이 EPO(에리트로포이에틴)인데 이 호르몬제의 복용자를 가려내려는 과학자들의 노력도 번번이 실패로 돌아갔다.

EPO의 사용이 구체적으로 확인된 것은 최근의 일이다. 1998년 7월 투르드프랑스 대회가 열리기 전날, 프랑스 국경 검문소는 유력한 우승후보인 페스티나 사이클팀의 차량을 수색했다. 이 과정에서 지구력을 증진시키는 EPO 호르몬제가 발견되었다. 투르드프랑스 대회의 우승을 좌우하는 힘의 실체가 처음으로 드러난 것. 페스티나 팀 감독은 마침내 부인(否認)으로 일관하던 기존의 관행을 포기하고 자신이 EPO 투입에 깊이 관여하고 있음을 실토했다. 운동선수의 약물 복용에 관한 가장 심각한 루머가 사실로 확인된 것이다.

EPO는 골수로 하여금 산소를 운반하는 적혈구를 생산하게 만드는 자연 상태의 호르몬이다. 반면 인공적으로 만들어지는 EPO는 빈혈증과 신장질환으로 고생하는 사람들을 치료하기 위해 DNA 재조합 기술을 통해 개발되었다. 이것을 만들려면 EPO를 생산하는 인체의 유전자를 분리하여 포유류 세포의 DNA에 이식하면 세포가 분열, 증식하는 과정에서 다량의 EPO를 분비한다. 이때 만들어진 EPO는 인체에서 생산되는 EPO와 실질적으로 똑같다.

EPO는 사이클, 장거리 육상, 스피드스케이팅처럼 지구력을 요구하는 종목의 선수들이 많이 찾는다. 지구력을 요구하는 종목의 경기력은 선수가 산소를 얼마나 많이 확보하느냐에 달려 있기 때문에 산소를 운반하는 적혈구의 수를 늘리면 근육으로 공급되는 산소의 양도 자연히 늘어난다.

이렇게 되기 위해 과거 정상급 선수들은 혹독한 훈련을 하거나 고지대에 훈련 캠프를 차렸다. 그제서야 겨우 1~2% 정도의 최대지구력(최대VO2)을 어렵게 끌어올릴 수 있었다.

하지만 EPO를 쓰면 지구력이 금새 올라간다. 캔버라에 있는 호주스포츠연구소는 EPO를 복용한 운동선수들의 VO2가 불과 4주만에 평균 7%나 향상됐고 일부 선수는 15%까지 올라간 사실을 밝혀냈다.

그러나 EPO의 남용은 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 적혈구로 가득 찬 혈액이 마치 꿀처럼 끈적거려서 종국에는 혈관을 막아버리기 때문. 심장이 피를 보내기 위해 무리를 하면 심장마비나 뇌일혈이 일어날 수 있다. 1990년까지 모두 12명의 사이클 선수가 EPO로 인해 사망한 것으로 추정된다. 사이클 종목이 위기를 맞이하면서 전세계 과학자들은 EPO 남용을 탐지할 수 있는 방법을 찾기 시작했다.

이 연구는 좀처럼 진척을 보이지 못하다가 1996년 마침내 돌파구가 열렸다. 당시 로빈 파리소토라는 혈액학자는 호주스포츠연구소에서 호주 올림픽 대표선수들의 신체 상태를 점검하고 있었는데, 한 EPO 연구에서‘외인성’ EPO(몸 밖에서 주입된 것)는 직접 탐지되지는 않지만 혈액에 희미한 ‘흔적’을 남긴다는 사실을 밝혀냈다. 파리소토는 EPO의 존재를 결정적으로 증명할 수 있는 흔적을 찾아낼 수 있으리라는 희망을 품고 연구의 확대를 제안했다.

파리소토는 호루스포츠 약물 연구소와 공동으로 EPO 2000이라는 프로젝트를 진행했다. 27명의 지원자들에게 EPO를 투여하고 세심하게 관찰했다. 여기서 나온 결과는 매우 고무적이었다. 혈액 속에 있는 여러 개의 성분들이 외인성 EPO의 존재에 아주 민감한 반응을 보였던 것이다. 새로운 적혈구의 유입은 혈액 속의 불균형을 유발했고 그 불균형은 붉은 깃발처럼 확연히 드러났다. 원인은 어리고 작은 적혈구의 비율이 정상보다 두 배나 높은 데 있었다. 연구팀은 5개의 중요한 기준을 선정한 다음 통계 처리를 거쳐 EPO 투약을 알리는 특별한 지표를 만들었다. 완성된 모델을 다른 운동선수들에게 적용한 결과 EPO를 복용한 선수를 족집게처럼 집어낼 수 있었다.

이 검사는 또다른 장점이 있다. EPO의 복용을 중단한 지 3주가 흐른 뒤에도 여전히 EPO 복용자를 가려낼 수 있다는 것. 인체가 주입된 EPO에 적응하기 위해 자체 EPO의 생산을 유보함으로써 과학자들에게 또 하나의 단서를 제공한 것이다. EPO의 체력향상 효과는 복용후 3주가 지나면 현저히 떨어지기 때문에, 검사를 통과하려면 약을 아주 일찌감치 끊어야 하는데 그렇게 되면 약물의 덕을 크게 볼 수가 없다.
이 결과에 고무된 IOC는 100만 달러를 들여 전 세계 선수를 대상으로 연구를 확대하기로 결정했다. IOC와 호주 정부의 자금 지원을 받는 EPO 2000 연구팀은 여러 인구 집단의 다양한 혈액 성분을 반영하기 위해 모집단의 범위를 다른 인종들로 넓혀나가고 있다.

EPO를 탐지하는 방법이 하나 더 있다. 금년 5월 EPO 2000에 참여한 프랑스의 한 연구팀은 시합이 끝난 다음 소변 검사로 EPO 복용자를 적발할 수 있는 방법을 찾았다고 발표했다. 하지만 아직 해결되지 않은 문제가 하나 남아 있긴 하다. 이 검사는 48시간 안에 EPO를 복용한 사람만 가려낼 수 있다는 것. 결국 IOC는 시드니 올림픽에서는 EPO 2000 검사법과 프랑스식 검사법병용될 것으로 보인다.

엄청난 경기력 향상을 가져오면서도 수십 년 동안 방치돼온 EPO에 대한 임상 조사가 성공적으로 마무리되면 IOC는 당장 이 검사를 도입하라는 여론의 압박을 뿌리치기 힘들 것이다. 1972년 올림픽 마라톤 금메달리스트이자 운동선수의 약물 복용에 반대하는 운동을 벌이고 있는 프랭크 쇼터는 “사기꾼들이 독주하던 시대가 드디어 막을 내리고 있다”고 목소리를 높인다.

EPO에 대한 최종 결론은 검사법 개발의 주역인 파리소토의 입에서 나온다. “IOC는 어떤 식으로든 이걸 도입해야 한다. EPO 검사를 하지 않고 시드니 올림픽을 열겠다는 건 어불성설이다. EPO를 먹지 않으면 명함도 못 내미는 종목이 있다. 특히 사이클이나 마라톤, 철인경기, 육상과 장거리 수영, 카누가 그렇다.”



지구력은 그렇다 치고 민첩성과 근력은 어떻게 될까? EPO가 지구력을 높여준다면 hGH(인체성장호르몬)은 빠르기와 힘을 키워준다. 지난 십여 년 동안 hGH의 복용이 만연되어 있으리라는 소문은 무성했지만 실제로 확인된 적은 없었다. 그러다가 호주의 한 세관원이 1998년 세계수영선수권대회에 참가한 중국팀의 한 수영선수 가방에서 중국팀 전체가 먹고도 남을 양의 인체성장호르몬을 발견했다.

원래 시체의 뇌하수체에서 추출된 hGH는 근육을 만들고 뼈와 관절을 강화시키며 몸 안의 지방 연소를 돕는다. 운동선수들이 먹는 대부분의 약물들처럼 hGH도 원래는 왜소발육증이라는 난치병을 치료하는 데 쓰였다.

EPO처럼 hGH도 인체에 자연 상태로 존재하기 때문에 아직까지는 hGH를 직접 탐지하는 방법을 아무도 개발하지 못했다. EPO 2000 연구팀처럼 런던 세인트토머스 병원의 내분비학자 피터 손크센은 간접적으로 hGH 복용자를 가려낼 수 있는 검사법을 연구하고 있다. 손스켄은 “각종 대회에 참가하는 거의 1,000명 가까운 정상급 선수들의 도움을 받아 경기 후의 표본 자료를 수집했고 이를 바탕으로 기준이 되는 모델을 세울 수 있었다”고 말했다.

EPO 연구팀처럼 손스켄도 hGH의 배후에 자리잡은 기본적인 생리적 메커니즘을 파고들어 외인성 hGH가 유입되었을 때 민감한 반응을 보이는 요소를 찾아냈다. 손스켄은 “성장호르몬이 인체의 모든 과정을 지배할 수 있는 것은 모든 세포에 성장호르몬수용체가 존재하기 때문이다. 성장호르몬이 세포를 활성화시키면 신진대사가 시작되고 여기서 약물의 흔적을 찾을 수 있다”고 밝혔다.

hGH의 가장 큰 문제는 표본 집단이 유럽 백인 남성으로 국한되어 있다는 것. 사람마다 hGH의 수준은 들쑥날쑥하다. 한 개인의 몸에서도 그렇고 인종 집단 사이에서도 그렇다. IOC는 손스켄의 검사법을 정착시키기 위해 다양한 인구 집단으로 표본을 확대하는 데 드는 막대한 비용을 부담스러워 하면서도 EPO 2000 연구는 집중적으로 지원하고 있다. 따라서 시드니 올림픽에서는 hGH 검사가 시행되지 않을 예정. 이런 IOC의 결정에 손스켄은 “hGH 복용자들은 지금 희희낙락하고 있을 것이다. 적발당할까봐 떨지 않아도 되니까 잔뜩 싸 짊어지고 올 것”이라고 분통을 터뜨린다.

선수들이 특히 즐겨 찾는 것은 hGH의 폴리펩타이드 파생물질인 IGF-1이라는 인슐린 성장호르몬이다.
EPO와 인체성장호르몬에 여론의 관심이 쏠려 있지만 “아직도 가장 큰 문제가 되는 것은 스테로이드”라고 UCLA대학 IOC약물연구소의 도널드 캐틀린 소장은 지적한다. 스테로이드는 적어도 지난 40년 동안 올림픽 역사에서 끊임없이 문제를 일으켰다. 특히, 1988년 9월 24일 서울 올림픽대회의 육상 100미터 남자 결승 장면은 아직도 많은 사람들이 똑똑히 기억하고 있다.

6번 레인에는 캐나다 출신의 벤 존슨이 있었다. 출발 신호가 떨어지자 존슨은 표범처럼 튀어나왔다. 우람한 다리 근육을 지닌 존슨은 이제까지 그 어떤 인간보다도 빠르게 질주했다. 벤 존슨이 우승을 거머쥔 것은 물론 세계신기록까지 세웠다. 1988년 올림픽 남자 육상 트랙과 필드 부문에서 나온 유일한 세계신기록이었다. 존슨이 갈채에 휩싸여 있는 동안 그의 몸에서 나온 소변 표본은 IOC의 현장실험실에서 곧바로 분석되었다. 9월 27일 벤 존슨은 금메달을 반납했다.

결국 존슨은 스타노졸롤이라는 강력한 스테로이드를 복용해왔다고 실토했다. 구체적으로 그가 먹은 것은 소를 시장에 출하하기 전에 살을 찌우려고 먹이는 윈스트롤 V였다. 존슨이 표범처럼 내달렸을 뿐 아니라 눈 또한 표범 눈처럼 노르스름하게 반짝거렸던 것은 스테로이드의 부작용이었다. 이밖에도 스테로이드의 부작용은 피부가 헌다든지 여자처럼 가슴이 불룩해진다든지 성격이 공격적으로 바뀐다.

스테로이드는 자연 과정을 이용한다. 운동선수의 근력은 생리적으로 예측 가능한 방식으로 향상된다. 원래 근육은 혹독한 연습에 시달리면 파괴된다. 실제로 근섬유가 갈라지는 것이다. 며칠 지나면 망가진 근육은 저절로 복원되고 새로 생성된 근육은 좀 더 튼튼해진다. 이런 과정이 몇 주, 몇 달, 몇 년 꾸준히 되풀이되면서 운동선수의 근력이 향상되는 것이다.

지난 50년 동안 수단과 방법을 가리지 않고 근육을 강화시키는 데 골몰해 온 운동선수들은 남성동화스테로이드를 복용, 근육 회복 시간을 단축시켰다. 남성동화스테로이드는 두 가지 범주로 나뉜다. 자연 상태에서 생기는 스테로이드(테스토스테론과 그 파생물)와, 인체에서 신진대사를 거치면 테스토스테론처럼 행동하는 인공 합성 스테로이드다.

현재 과학자들은 인공적으로 합성된 스테로이드를 탐지할 수 있는 아주 신뢰할 만한 검사법을 사용한다. 여기에는 가스크로마토그래프와 고해상 질량 분광계라는 기계들이 쓰인다. 소변에서 유기화합물을 분리하고 확인하는 기계들이다. 스테로이드 탐지에 쓰이는 장비의 신뢰도에 대해 미국올림픽위원회에서 일하는 과학자 제이 커니는 다음과 같이 말한다. “시합이 끝난 후 스테로이드를 복용한 선수의 소변을 검사하면 매우 작은 파란 별들이 보인다. 아주 간단하다.”

하지만 최근 들어 유전공학이 발전하면서 테스토스테론 같은 자연발생 스테로이드도 인공적으로 합성되어 쉽게 구할 수 있게 되었다. EPO나 hGH처럼 이 물질도 탐지하기 어렵다. 외인성 테스토스테론은 보통 근육 주사로 주입하지만 올 여름에는 피부에 바를 수 있는 젤 형태의 테스토스테론도 구할 수 있을 것이다.

현재 과학자들은 간접적인 스테로이드 검사법을 사용한다. 테스토스테론과 에피테스토스테론의 비율, 일명 TE 비율을 조사하는 것이다. 오랜 연구 끝에 과학자들은 정상인의 TE 비율은 1:1이고 운동선수는 5:1까지 올라갈 수 있음을 알아냈다. 6:1이면 스테로이드 복용자로 분류된다.

캐틀린에 따르면 6:1 비율은 아주 관대한 것이라고. 실제로 보통 남자 선수의 TE 비율은 2:1이기 때문에 선수들은 테스토스테론을 써도 6:1만 넘어가지 않으면 걸리지 않게 되어 있다.

약물을 쓰지 않는 선수보다 훨씬 유리하면서도 검사에는 안 걸리는 것이다.
이런 점들을 염두, IOC와 유관 단체들은 경기 후에 실시하는 무작위 도핑 검사를 더욱 강화하기로 합의했다. 각국의 올림픽위원회와 국제스포츠연맹도 소속 선수들의 약물 검사를 감독해야 한다. 새로 결성된 미반도핑청도 오는 10월부터 미국 선수들을 대상으로 약물 검사를 실시할 예정이다.

과학기술이 도핑 선수들을 무서운 기세로 따라잡고 있음은 분명하다. 하지만 새로운 물질도 자꾸만 나타나 과학자들의 어려움을 가중시킨다. 엄청난 산소 운반 능력을 가진‘인공 혈액’이 쓰이고 있다는 소문이 벌써 나돌고 있다.
과연 IOC는 과학자들이 힘들게 알아낸 약물 검사법들을 채택할 수 있을까? 프랭크 쇼터는 IOC는 선택의 여지가 없을 거라고 믿는다.

약물 복용은 올림픽 정신에 먹칠을 한다. 그러므로 IOC는 올림픽 행사도 중요하지만 최고의 검사를 실시하는 데 우선 힘써야 한다. 약물은 경기장 밖으로 몰아내야 한다.
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