[이연호의 과학 라운지](24) 내게 최적인 약을 선택하는 방법은?

[편집자주] 수학, 화학, 물리학, 생물학 등 기초과학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 특히 인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 정보통신기술(ICT)이 이끄는 4차 산업혁명 시대를 맞아 그 중요성은 점차 더 커지고 있다. 하지만 대개의 경우 기초과학은 어렵고 낯설게만 느껴져 피하고 싶은 것도 사실이다. 기초과학의 세계에 쉽고 재미있게 발을 들여 보자는 취지로 매주 연재 기사를 게재한다. 과학기술정보통신부 산하 공공기관인 한국과학창의재단의 전국 초·중·고등학생 대상 과학 교육 프로그램인 ‘다들배움’에서 강사로 활동하는 과학커뮤니케이터들과 매주 인터뷰를 진행하고 그 중 재밌는 내용들을 간추려 독자들에게 제공한다.

지난 2016년 12월 가천대 길병원은 IBM사의 인공지능 ‘왓슨 포 온콜로지’를 이용해 첫 환자를 진료하는 데 성공했다. 길병원 의료진이 대장암 환자에게 인공지능 ‘왓슨’을 통한 진료 내용을 설명하는 모습. 사진=연합뉴스.

[이데일리 이연호 기자] 약국에서 처방전 없이 사는 일반의약품의 사용설명서에 보면 복약 시 주의사항이 빼곡히 적혀 있는 걸 확인할 수 있다. 의사의 처방전을 받는 전문의약품도 약국에서 복약지도를 한다. 약은 모든 사람에게 공평하게 효과를 제공하지 않는다. 사람마다 약에 대한 반응이 다른 것이다. 제약사가 신약을 개발하려면 그 약의 안전성과 유효성을 검증하기 위해 1~3상 단계별로 적게는 몇 십명에서 많게는 수 천명을 대상으로 임상 실험을 진행해야 한다.

3상까지 무사히 통과한 약일 경우 보건당국의 시판 허가를 받아 환자들과 만날 수 있게 된다. 하지만 임상 표본이 극히 제한적인데다 허가를 받기 전까지 임상 대상은 노인이나 소아 임산부 등을 제외한 건강한 성인으로 제한된다. 또 제약산업 선진국들인 미국, 유럽의 신약은 그 나라 사람들을 대상으로 임상을 진행했기에 우리나라 사람들에는 맞지 않을 수 있다.

판매 중이라고 해서 임상이 끝난 것은 아니다. 시판 후 임상이라는 이름의 임상 4상이 진행된다. 이 임상은 해당 약품이 시장에서 유통되는 한 계속된다. 특정 조건의 사람들을 대상으로 하는 임상이 아닌 통제되지 않은 불특정 다수를 대상으로 하는 임상이다. 이 과정에서 부작용 등 안전성에 대한 보다 정확한 정보를 획득해 설명서에 새롭게 반영하기도 하고 적응증을 추가하기도 한다. 어떤 특정한 약에 대한 유효성과 안전성은 결국 많이 팔리면 팔릴수록 높아진다고 할 수 있다. 하지만 아무리 많은 사람들이 사용해 유효성과 안전성이 확보됐다고 하더라도 내가 직접 먹어보지 않고서는 그 약이 내게 잘 듣는지 혹은 그 약을 먹고 부작용이 생기지 않는지는 확인할 수 없다.

이런 고민에서 출발한 것이 맞춤형 정밀의약품이다. 개개인의 유전정보를 이용해 최적의 의약품을 최적의 용량으로 맞춰주는 약이다. 피를 묽게 해 혈전(핏덩어리)을 예방하는 ‘항응고제’의 하나인 ‘와파린(Warfarin)’을 예로 들어보자. 이 약은 사람에 따라 반응 정도가 제각각이어서 경우에 따라선 혈액 응고를 막아주는 대신 체내 곳곳에서 출혈을 일으킬 수도 있고 그 반대일 수도 있다. 때문에 와파린을 복용하는 사람은 필수적으로 매일 또는 매주 혈액검사를 해야 한다.

피를 떨어뜨려 굳는 속도를 측정해 적당한 용량을 찾아가는 방식이다. 만약 이 과정이 없다면 혈전이 생기거나 혹은 출혈이 생길 수 있다. 최근에는 유전자검사를 통해 와파린의 용량을 조절하는 방식으로 진화하고 있다. 와파린 대사에 관여하는 특정 유전자(CYP2C9, VKORC1)에 돌연변이가 발생하면 지혈이 되지 않는 부작용을 불러오기 때문에 유전자 검사를 통해 해당 유전자 변이의 유무나 정도를 미리 확인하면 와파린을 제대로 사용할 수 있다.

유방암 표적 치료제인 허셉틴은 ‘HER2 유전자’가 지나치게 많이 발현된 환자들에게 투여하는 항암제다. 허셉틴은 HER2 양성 유방 암세포만 선택해 죽이는 표적항암제다. 현재 유방암 환자들의 25% 가량은 ‘HER2 양성 유방암’ 환자들이다. 허셉틴을 투여하기 전에 유전자 검사를 통해 HER2 과발현 여부를 확인해야 한다.

최근에는 4차산업혁명 기술이 빠르게 발전하면서 정밀의학에도 새로운 변화의 바람이 불고 있다. 세계 최초의 의료용 인공지능(AI)인 IBM의 ‘왓슨’은 암 환자의 정보를 미리 입력하면 최적의 치료법을 제시한다. 최신의학 가이드라인, 환자의 검사·진료 기록 및 유전자 정보 등 방대한 빅데이터를 종합해 추천 치료법, 고려해 볼 치료법, 비추천 치료법 등을 제공하는 식이다.

도움말=이지현 과학커뮤니케이터(약사).