조나단 아이센: 여러분들의 미생물들을 만나보세요

먼저 짧은 이야기를 하면서 시작하겠습니다. 저는 이 동네에서 자랐습니다. 제가 15살이었을 때, 저는 건장하고 젊은 운동선수가 되는 것을 바랐었습니다. 제가 계속 지속되는 갈증과 함께 원래 기근의 희생자였다는 것을 깨닫기까지 네 달이 넘게 천천히 쇠약해져가는 몸을 이끌고 운동을 계속 하였습니다. 제가 제 몸을 혹사시켰던 거죠. 이런 것이 제가 처음으로 배낭여행을 할 때 정점에 이르렀습니다. 그 때 웨스트 버지니아 주에 있는 올드 래그 산에 갔었는데 물 속에 머리를 넣고 개처럼 많이 마셨어요.

그 날 밤, 저는 응급실로 실려갔고 1 유형의 당뇨성 캐토애시도시스 라고 진단받았습니다. 인슐린과 다른 현대 의학의 기적덕분에 저는 회복할 수 있었고 몸무게는 원상태 이상으로 돌아왔습니다.

그 일 이후로 뭔가가 저를 괴롭혔습니다. 그 당시 저는 무엇이 당뇨병을 일으켰는지에 대해 생각하게 되었습니다. 당뇨병은 신체 내부에서 스스로 병균들과 싸우는 자기면역 질병입니다. 그 때 사람들은 어떻게 됐던 간에 병균에 노출된 것이 내 면역체계로 하여금 병균과 싸우도록 유도했다고 생각을 하죠. 그 다음 면역체계가 인슐린을 만드는 세포를 죽이고요. 제가 오랫동안 그렇게 생각해왔었고, 실제로 의료인들이 거기에 초점을 맞춰왔던 것입니다. 미생물은 해로운 거라고요. 지금 저는 제 조수가 필요한데 여러분 중에는 그녀를 알아볼 사람이 있을겁니다.

아무튼 저는 어제 사과하고 몇몇 회의들에 불참하면서 국내과학협회 건물에 갔습니다. 그 곳에서 거대한 미생물 장남감을 팔고 있더라고요 여기 갑니다! 이걸 잡으신 분은 육식성 미생물을 잡으신 겁니다. 여기서 제 야구실력을 보여드리겠습니다.

(웃음)

불행하지만 놀랍지는 않게도, 국내 과학 학회에서 파는 대부분의 미생물 장난감들은 병균들입니다. 모두들 우리를 죽이는 미생물들에 초점을 맞추고 있고, 그것이 제가 중점적으로 연구하던 것입니다. 그 연구는 우리가 미생물들한테 구름처럼 둘러쌓여 있고, 그 미생물들이 대부분 우리에게 해를 끼치는 것보다 좋은 영향을 더 많이 끼친다는 것이 밝혀졌습니다. 이 사실이 밝혀진지 좀 됐습니다. 사람들은 우리 주위를 둘러쌓고 있는 미생물들을 보기 위해 현미경을 사용해 왔습니다. 여러분들이 저한테 지금 집중하지 않다는 거 잘 알고 있지만

(웃음)

우리 주위에 있는 미생물들을 현미경으로 보면 인간의 세포보다 열 배 더 많은 미생물들의 세포들을 보실 수 있습니다. 우리의 뇌세포덩어리보다 더 많은 미생물들의 덩어리가 있습니다.

우리는 말 그대로 미생물은 바글거리는 생태계입니다. 그리고 안됐지만, 만약 미생물에 대해 배우고 싶다면, 현미경으로 미생물을 보는 것만으로는 충분하지 않습니다. DNA 염기 서열결정법에 대해 들어보셨을텐데 그 것이 미생물을 보는데 가장 좋은 방법들 중 하나이고 미생물을 이해하기 위해서는 그들의 DNA를 봐야합니다. 그 것이 제가 20년동안 하고 있는 것입니다. DNA 염기서열 결정법을 사용하고, 인간의 신체를 포함해서 다양한 곳에서 샘플을 수집하고, DNA 염기순서를 읽어냅니다. 특정한 곳에 있는 미생물을 설명하기 위해 DNA 염기서열 결정법을 사용하죠.

놀라운 것은 말이죠, 이런 기술들을 사용할 때, 예를 들어서, 사람들의 몸을 들여다볼때, 우리는 그저 미생물들로 둘러쌓여 있는 정도가 아닙니다. 우리 주위에는 수천 종류의 다른 미생물들이 우리 주위에 있습니다. 우리를 뒤덮고 있는 미생물 군집에는 수백만 가지의 유전자들이 있습니다. 그로 인해 사람들마다 미생물들의 다양성이 다르고 사람들은 최근 10년 혹은 15년동안 이 미생물들에 대해 생각해온 것은 아마 이 미생물들이 우리 몸 내부와 곁에 구름처럼 둘러싸있고 그 미생물들이 사람마다 다르며 그 차이가 우리들의 건강과 질환에 부분적으로 영향을 끼친다는 것입니다.

제가 말했던 당뇨병이야기로 돌아가자면, 사람들은 1유형의 당뇨병을 일으키는 것이 병균과 싸우는 것이 아니라 실은 우리 몸 내부와 곁에 있는 미생물들과의 소통문제입니다. 어떻게든 몸 속에 있거나 곁에 있는 미생물 집단이 떨어져 나가고, 그 것이 면역체계 반응을 유발시켜 신체에서 인슐린을 만드는 세포를 죽게 하는 겁니다.

제가 몇 분 동안 말하고 싶은 것은, 사람들이 우리 몸 속과 안에 사는 미생물의 구름을 연구하기 위해 DNA 염기서열결정법을 사용하며 무엇을 배웠는가 입니다. 제 개인적 프로젝트에 대해서 얘기하고 싶습니다. 인간 신체에 있는 미생물에 관한 첫번째 연구 경험은 바로 여기 조지타운대학교쪽에서 했던 연설에서부터 시작됐습니다.

저는 연설을 했고, 조지타운대학교 의대학장이 그 연설에 있었습니다. 연설이 끝나고 학장이 제게로 와서, 그들은 회장(回腸) 이식을 연구한다고 했습니다. 그리고 그들은 이식수술이 끝나고 나서 미생물들을 보고 싶다고 했습니다.

그래서 저는 마이클 재슬로프, 토마스 피쉬바인과 함께 이식수술을 한 후에 회장에 대량서식하는 미생물들을 보기위해 공동작업을 시작했습니다. 제가 그들과 함께했던 미생물 연구에 대해 세세히 얘기할 수 있지만 제가 이 얘기를 하는 이유는 이 프로젝트의 초기에 그들이 했던 것이 매우 눈에 띄는 것이기 때문입니다. 그들은 기증자의 미생물이 가득한 회장을 가지고 있고 미생물 집단때문에 크론병과 같은 문제가 생길 수 있는 기증 받을 사람도 정해져있습니다. 그리고 그들은 기증받은 회장을 소독했습니다. 모든 미생물들을 없애고 회장을 이식 받을 사람한테 이식했습니다. 분명히 이것은 좋은 생각은 아니라는 것은 알았지만 그들은 그 방법이 의학계에서 흔하게 시행되는 관습이기 때문에 그 방법대로 했습니다.

운이 좋게도, 이 프로젝트의 과정에서 이식수술을 하는 의사와 다른 사람들은 흔한 방법을 포기하고, 다른 방법으로 바꾸기로 결정내렸습니다. 그래서 결국 그들은 회장에 있는 미생물 군집을 남겨놓는 걸로 계획을 바꿨습니다. 기증하는 사람의 미생물을 남겨 놓았고, 이론적으로 그 방법이 회장을 이식받을 사람한테 도움이 될거라고 판단했죠

여러분들, 이것이 지금 제가 했던 연구입니다. 최근 몇 년 동안, 사람 몸 속과 위에 있는 미생물들을 연구하기 위해 DNA 기술을 사용하는 것이 급격히 증가했습니다. 미국에서는 '인간 미생물 군집 프로젝트' 를 시행하고 있고, 유럽에서는 메타히트가 진행되고 그 밖에도 수 많은 다른 프로젝트들이 있습니다,

사람들이 다양한 연구를 완료할 때면, 그들은 여러가지 사실을 알아낼 것입니다. 아기가 태어날때, 질분만이 이루어지는 동안 엄마의 미생물로 인해 아기한테도 미생물의 군집이 이루어지는 것이 그 예시 중 하나죠. 제왕절개 과정에서 위험요소가 있는데요, 그 위험요소들 중 일부는 미생물들이 잘못된 방식으로 군집하는 것인데 산도를 통해 아기가 출산되는 것보다 엄마의 뱃 속에서 아이를 꺼낼 경우 더 많이 발생합니다. 다양한 다른 연구들은 우리 몸 속과 주위에 서식하는 미생물 집단이 면역 체계 발달과 병균과 싸우는 것, 그리고 우리의 신진대사를 도와준다는 것을 밝혀냈습니다, 또한 미생물 집단은 우리의 신진대사 속도를 결정하고, 사람 체취도 정하고, 심지어는 우리의 태도를 다양한 방식으로 결정한다는 것도 밝혀냈지요.

그렇게 해서 이 연구들은 우리를 둘러싸고 있는 비병원균체 미생물 집단들은 다양한 중요한 기능을 한다는 것을 뒷받침했습니다. 제가 흥미롭게 여기는 분야이기도하고 아마 여러분 중 많은 분들이 지금 그런 증세를 가지고 있을 수도 있는데 그 분야는 '병균 공포증'입니다. 사람들은 청결함에 매우 신경을 쓰죠, 그렇지 않습니까? 부엌 조리대에서 항생제를 사용하고, 항상 부엌조리대의 모든 부분을 닦고, 사회 속에서도, 음식에도 항생제를 마구 넣습니다. 우리들은 항생제를 과도하게 사용합니다.

아프다면, 병균을 죽이는 것은 옳은 일이지만, 우리는 화학물질과 항생제를 마구 사용하면서 우리 몸 속과 곁에 있는 미생물들을 죽이는 것입니다. 그리고 과도한 양의 항생제를 사용하는 것은, 특히 어린이들의 비만, 자기 면역 질병 을 포함해 다양한 문제들과 관련된 위험 요소들과 관련있습니다. 아마도 그 것들은 미생물 집단을 파괴했기 때문에 일어난 것일 겁니다.

우리들이 원하든 아니든, 미생물 집단은 잘못 될 수 있고, 그렇게 되면 우리는 항생제를 이용하여 미생물을 죽일 수 있습니다. 하지만 미생물을 회복시키기 위해 무엇을 할 수 있을까요? 많은 사람들이 생균제에 대해 들어보셨을 겁니다. 생균제는 당신들의 몸 속이나 곁에 있는 미생물 집단을 복구하기 위해 시도할 수 있는 한 가지 방법입니다. 그들은 분명 몇몇 경우에 효과적임을 보여주었습니다. 현재 캘리포니아 주립대학교 Davis 캠퍼스에서는 조산아들의 신생아괴사성장염을 치료하고 예방하기 위해 생균제를 사용하는 프로젝트를 진행하고 있습니다. 미생물 집단은 조산아에게 심각한 문제를 초래하기도 합니다. 생균제는 조산아의 끔찍한 신생아괴사성장염의 악화를 방지할 수 있을 것 입니다.

하지만 생균제는 굉장히 단순한 해결책입니다. 여러분들이 복용하는 알약이나 먹는 요거트는 그 안에 하나나 두 종류, 혹은 다섯 종류의 미생물들이 있고, 사람들 사이에서는 수천 종류가 있습니다. 우리들 사이에 수 천 종류의 미생물이 있을때 미생물 집단을 회복시키기 위해 우리는 무엇을 할 수 있을까요?

동물들이 하는 한 방법은 변을 먹는 것 입니다 - 식분증이죠. 그리고 많은 수의사들이, 특히 나이가 많은 수의사들이 "변으로 만든 차"라고 불리는 치료법을 씁니다. 전리품이 아니고 ,"변으로 만든 차"는 말과 소같은 짐승의 산통이나 다른 질환을 치료하기 위해 쓰는데 건강한 동물의 변으로 차를 만들어 아픈 동물에게 먹이는 방식입니다. 만약 당신이 큰 구멍이 있는 소 속을 비우고 소의 제1반추위에 손을 집어넣지 않는 한, 미생물을 직접 입으로 넣어서 소화계 윗부부을 전부 거치도록 전달하는 것이 가장 좋은 방법이라고 상상하기 어려우실 겁니다. 그래서 여러분들은 아마 그들이 입을 통해 생균 미생물을 전달하는 것보다 입의 반대쪽으로 건강한 기증자의 미생물 집단을 통해 생균 집단체를 전달하는 것을 연구하는 중이라고 들어보신 적이 있으실 것입니다.

그리고 이 연구가 클로스트리듐 디피실리균에 의한 감염같이 사람 내부에 여러 해 걸쳐서 있을 수 있는 골치아픈 전염성질병과 싸우는데 굉장히 효율적인 것으로 드러났습니다. 건강한 기증자의 배설물을 이식하는 것은 몇몇 전체적으로 클로스트리듐 디피실리균이 퍼져있는 환자를 치료하는 것이 밝혀졌습니다.

현재 이런 배설물을 이식하는 것은 저와 많은 사람들에게 동일한 아이디어를 제공했는데 그 아이디어는 우리 몸 속과 곁에 서식하는 미생물이 하나의 기관이라는 겁니다. 우리는 이 것을 하나의 기관으로, 우리의 일부분이라고 봐야합니다. 우리는 이 것을 조심스럽게 치료해야하고, 타당한 이유가 없는 한 클로스트리듐 디피실리균과 항생제, 지나친 청결함으로 미생물들을 망가뜨리기를 원치 않습니다..

또한 현재 DNA 염기서열결정법 기술은 사람들로 하여금 저 자세하게 연구할 수 있게 합니다. 예를 들어, 100명의 크론병환자와 크론병에 걸리지 않은 100명이 있다고 합시다. 혹은 어릴 때, 항생제를 투여받은 100명과 항생제를 투여받지 않은 100명이 있다고도 가정할 수 있죠. 그 다음 우리는 차이가 있는 지 알아보기 위해 그 두 집단의 미생물과 유전자를 비교하기 시작합니다. 결국 우리는 그 사이에 상관관계가 있지 않으면, 인과관계에 있다는 것을 이해할 수 있을 것입니다. 실험용 쥐나 다른 동물을 사용하는 연구에서도 이런 실험을 하도록 도와주는데, 사람들은 이 기술이 사람들한테 있는 미생물을 연구하는데 비용이 매우 적게 들기 때문에 이 기술을 사용합니다.

정리하자면, 제가 여러분들에게 말하고 싶은 것은 당뇨병 얘기할때 말하지 않았던 부분인데요. 제 아버지는 호르몬을 연구하는 의학박사십니다. 저는 자주 아버지께 제가 피곤하고, 목마르고, 컨디션이 좋지 않다고 말씀드렸었습니다. 그러면 아버지는 대수롭지 않게 생각하셨어요. 제가 보기엔 아버지는 그저 제가 불만을 많이 하거나, 전형적인 의학박사처럼 " 내 자식이 아플리가 없지"라고 생각하셨겠죠. 우리는 퀘벡에서 모이는 국제 내분비학 모임에 간 적이 있었습니다. 저는 소변을 보기 위해 5분마다 일어났고, 테이블에 있는 모든 사람의 물을 마셨습니다. 아마 그들은 저를 마약중독자라고 생각했을 겁니다.

(웃음)

하지만 제가 이 것을 말하는 것은 의학계에서는, 제 아버지도 그 중에 한 분이시죠, 가끔 그들의 바로 눈 앞에 있는 것을 보지 못합니다. 미생물 구름이 바로 우리 눈 앞에 있어요. 우리는 미생물들을 볼 수없죠. 투명하니까요. 그들은 미생물들입니다. 매우 작습니다. 하지만 우리는 미생물들은 그들의 DNA를 통해 볼수 있고, 우리는 미생물들이 사람들에게 끼치는 영향을 통해 미생물들을 볼 수 있습니다.

지금 우리가 필요한 것은 미생물을 의학과 맥락지어 생각하기 시작하는 것입니다. 이것이 우리의 모든 일상에 영향을 끼친다는 의미는 아니지만 그럴지도 모릅니다. 우리가 필요한 것은 사람들 몸 속이나 위에 사는 미생물들의 도감이고 , 도감으로 우리들이 미생물들이 우리한테 무엇을 하는지 이해할 수 있게해야 합니다. 우리가 그들입니다. 그들은 우리입니다.

고맙습니다.

(박수)