암
발병 결과 바이러스나 화학물, 또는 방사능에 노출되어 DNA가 치유하기 어려울 정도로 손상되면 세포 성장이 조절이 안 되어 종양이 형성된다.
어려운 점 한 마디로 변이가 문제다. 종양 세포들은 혈류나 림프계를 타고 인체의 다른 부위들로 확산되어 병세가 급속히 악화된다.
현재 치료법 수술과 화학 요법 및 방사능 치료. 최근에는 종양의 혈관 성장을 막는 약물이나 면역력 증강 백신도 사용된다.
미래 치료법 종양을 초기에 발견
암세포 표면의 단백질들은 “생체 지표” 역할을 해 몸에 암의 징후가 있는지 알려준다. 시애틀의 프레드 허치슨 암 연구소를 비롯한 여러 곳의 연구원들은 혈액 내의 수십만 개 단백질들을 조사해 특정 암과 관련있는 단백질들을 찾아내고 있다. 일단 생체 지표를 식별해낸 다음에는 여기에 부착할 추적 단백질을 만든다. 그러면 의사들이 일상적인 PET나 CT 스캔을 통해 발생 초기 종양을 찾아낼 수 있다. 결합단백질에 독물을 부착해 초기 종양을 발견해 파괴하도록 할 수 있다.
당뇨병
발병 결과 혈당치를 조절하는 호르몬인 인슐린이 몸에서 제대로 생성되지 못하거나 인슐린의 작용이 억제된다.
어려운 점 혈당치는 하루중 큰 폭으로 변하고, 인체의 섬세한 자기 조절계를 복제하기가 어렵다.
현재 치료법 식사 조절, 운동과 인슐린 주사를 병행하거나 인슐린에 대한 인체의 반응을 높이는 치료를 한다.
미래 치료법 인슐린을 생성하는 맞춤형 세포 제조
영국 뉴캐슬 대학의 발생학자인 미오드래그 스토코빅은 환자의 신체 일부로 만든 줄기 세포를 실험하고 있다. 그의 계획은 당뇨병 환자에게서 피부 세포를 채취해 이 세포의 유전자를 불임 치료 후 남은 난자에 주입하는 것이다. 이 잡종 세포가 분열하기 시작하면 어떤 형태의 조직도 될 수 있는 “시작” 세포인 줄기 세포들을 추출한다. 스토코빅은 이 세포들이 자연스럽게 인슐린을 분비하는 췌장 세포로 바뀌기를 기다린다. 그런 다음 이를 환자에게 주입하면 유전적으로 완벽하게 들어맞는다.
알레르기
발병 결과 알레르기는 면역계의 과다반응이다. 눈 가려움증부터 과민성 쇼크까지 다양한 증상이 나타날 수 있다.
어려운 점 알레르기는 환자 자신의 면역계에 의해 발생하기 때문에 무모하게 억제하려 할 경우 자연적인 방어 능력이 줄어들 수 있다.
현재 치료법 알레르기 유발 물질을 소량 주입하면 인체에서 알레르기를 중성화하는 항체가 생성된다. 항히스타민제는 증상을 완화시킨다.
미래 치료법알레르기 반응을 근원적으로 차단
UCLA와 버지니아 커먼웰스 대학의 연구원들은 고양이 알레르기에 대한 실험적 치료제를 개발했다. 반은 고양이, 반은 인간의 특성을 한 분자이다. 인간의 면역계 세포 표면에 붙어 알레르기를 유발하는 고양이 비듬의 단백질이 한 쪽 끝에 있고, 다른 쪽 끝에는 면역계 세포 표면에 있는 또 다른 단백질에 붙으면 알레르기 반응을 없애는 인간 단백질이 있다. 이 콤보 분자가 면역계에서 문제가 되는 부분을 봉쇄해버린다.
만성 통증
발병 결과 다쳤을 때의 심한 통증은 정상적인 반응이다. 하지만 만성통증은 신경 세포들간의 신호전달이 취약해 발생한다.
어려운 점 과학자들은 통증 신호가 뇌에 전달되는 경로를 모르기 때문에 잘못된 신호를 차단하는 방법을 찾지 못했다.
현재 치료법 아스피린에서 모르핀까지 다양한 일반 진통제. 최근에는 맥박조정기 모양의 척추신경 자극 장치가 사용된다.
미래 치료법 바이러스를 해킹해 진통 유전자를 전달
미시간 대학의 연구원들은 쥐의 몸에 엔케팔린이라는 자연산 진통제를 분비하는 인간의 유전자를 주입해 특정 부류의 통증을 감소시켰다. 과학자들은 인간 유전자를 운반체인 비활성 헤르페스 바이러스에 넣어 쥐의 피부 밑에 주입했다. 이 바이러스는 신경을 통해 척추에 도달한 다음 새 유전자를 쥐의 자체 유전 물질에 삽입했다. 새 유전자들은 진통제를 분비하기 시작했다. 연구원들은 18개월 이내에 인체 실험도 할 수 있기를 기대하고 있다.
일반 감기
발병 결과 감기는 단백질 껍질에 싸인 유전 물질 조각인 바이러스에 의해 유발된다.
어려운 점 감기 유발 바이러스는 200종이 넘는데, 이들의 단백질 껍질은 새로운 모양으로 바뀐다.
현재 치료법 지난 세기에 새로운 약들이 대거 등장했다. 그냥 몸을 따듯히 하고, 쉬면 된다.
미래 치료법 분자의 활동 훼방놓기
바이러스가 인체 세포에 들어오면 트로이 목마의 밀어올리는 문처럼 외곽 껍질이 열린다. 안쪽에는 인체 세포를 바이러스 제조기로 바꾸는 유전자들이 들어있다. 과학자들은 주요 감기 유발 바이러스의 껍질에 난 작은 구멍을 메워 기능을 정지시키려고 하고 있다. 퍼듀 대학의 컴퓨터 생물학자 캐롤 포스트가 이끄는 한 팀은 WIN 화합물이라는 항바이러스 약물이 바이러스의 단백질 껍질을 파고 들어 기능을 정지시킨다는 것을 보여주었다. 인체 실험에서 이와 유사한 화합물인 플레코나릴은 환자의 회복을 촉진시켰지만 하루 정도에 그쳤다.
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