한 여성의 탁월한 후각이, 또는 합성 헤로인을 복용한 마약 중독자가 우리가 현재 파킨슨병에 대해 알고 있는 정보의 기반을 제공했다면 믿으시겠나요? 그러나 현실은 가끔 소설보다 더 소설 같을 때가 있죠. 파킨슨병의 연구에 있어서도 마찬가지입니다. 이번 포스트에서는 파킨슨병에 대한 4가지 알려지지 않은 사실, 그 사실들의 중요성, 마지막으로 과학자가 파킨슨병을 연구하는 방식을 어떻게 계속 형성해가는지를 자세히 살펴봅니다.
1. 파킨슨병은 냄새를 지니고 있습니다
빨간 튤립은 파킨슨병의 상징이지만 단지 향기로운 봄철 꽃일 뿐만은 아닙니다.
누구나 들으면 깜짝 놀랄만한 이야기가 2017년 영국의 각종 신문의 헤드라인을 장식했습니다. 조이 밀른 (Joy Milne)이라는 파킨슨병 냄새를 맡을 수 있는 여인이 그 주인공이었죠. 조이의 남편 레스 (Les)는 조이가 그의 냄새에 뚜렷한 변화를 느낀 지 십 년이 지난 후인 45세의 나이에 파킨슨병 진단을 받습니다. 그녀는 당시 냄새와 파킨슨병의 상관관계를 깨닫지 못했지만, 이후 파킨슨병 지지 모임에서 다른 파킨슨병 환자들에게 아주 비슷한 “사향 냄새”가 난다는 것을 느낍니다.
나아가 조이는 통제된 환경에서 자신의 능력을 테스트하기 위해 에든버러 대학의 틸로 쿠나스 (Tilo Kunath) 박사가 준비한 12개의 티셔츠 샘플의 냄새를 맡는 실험에 참여합니다. 6개는 파킨슨병 환자에게서, 다른 6개는 비환자에게서 얻은 샘플이었고, 그녀는 총 12개 중 11개를 맞힌 것으로 나타났습니다. 그녀의 유일한 “실수”는 파킨슨병이 없는 사람의 티셔츠 중 하나를 파킨슨병 환자의 것이라 한 것이었는데, 사실 이 셔츠의 주인은 8개월 후 파킨슨병 진단을 받게 됩니다. 의사가 진단하기도 훨씬 전에 조이는 오직 그녀의 코로 병을 감지한 것이죠.
조이의 믿을 수 없는 능력은 단순한 재미있는 이야기 이상의 의미를 줍니다. 이는 많은 과학자들이 체취의 변화 뒤에 분자지표가 있을 수 있다는 생각을 하게 해, 그 사실을 밝혀낼 수 있다면 더 빠르고 쉽게, 훨씬 절감된 비용으로 파킨슨병을 치료할 수 있게 될 거라 믿게 합니다. 현재 의학 기술로는 특별한 테스트가 존재하지 않으며, 증상을 근거로 진단이 내려지고 있습니다.
조이가 전형적인 파킨슨병 증상이 나타나기 오래전부터 남편의 체취에 변화가 왔다는 것을 알아챈 사실을 고려한다면, 사람의 냄새는 바로 파킨슨병이 개인에게 미치는 가장 빠른 영향 중 하나라고 판단됩니다. 따라서 훨씬 일찍 병을 발견할 수 있게 하는 잣대가 될 수 있겠죠. 파킨슨병은 아직 뚜렷한 치료 방법은 없지만, 그 증상은 종종 약물치료로 완화될 수 있습니다. 증상이 조기에 발견될수록 약물치료로 효과를 볼 수 있으며, 증상이 삶의 질에 영향을 미치기 전에 병의 진행을 늦출 가능성을 높일 수 있습니다.
이러한 검사가 현실화되기 전까지는 시간이 걸릴 것으로 보이지만, 착수된 연구에서는 이미 파킨슨병 환자에게서 발견되는 특이분자 10개가 확인되었습니다. 이러한 용기를 북돋는 결과 내용이 계속된다면, 그녀의 날카로운 후각은 궁극적으로 미래 수십 년 동안 전 세계 수백만 명의 삶을 개선할 수 있게 될 것입니다.
2. 농부들은 파킨슨병에 걸릴 위험이 더 높습니다
파킨슨병의 원인은 무엇일까요? 방대한 양의 연구에도 불구하고, 과학자들은 아직 확실하게 답을 찾지 못하고 있습니다. 인간게놈연구소 (National Human Genome Research Institute)가 발표한 다음 (영문) 기사에서 알 수 있듯이, 파킨슨병을 유발하는 특정 유전자가 밝혀지긴 했지만, 환경적 요인 또한 병을 발달시킬 가능성에 크게 기여하는 것으로 보입니다. 잘 알려진 관용구처럼 말이죠: “유전자가 장전을 하면, 환경은 방아쇠를 당긴다 (Genes load the gun, but environment pulls the trigger).”
처음 들었을 땐 의아할지도 모르겠지만 파킨슨병은 사실 농부들에게 흔히 나타납니다. 실제로 농장 근처에 사는 사람들은 파킨슨병에 걸릴 위험이 더 크다고 합니다. 이유가 뭘까요? 바로 살충제입니다.
살충제는 오랫동안 파킨슨병과 관련되어왔으며, 연결성을 입증하는 증거들이 계속해서 나오고 있습니다. UCLA과 미국립과학원보에 의해 수행된 연구에서는 살균제 농약인 지람 (ziram)과 마네브 (maneb), 살충제 베노밀 (Benomyl), 그리고 제초제인 파라쿼트 (paraquat)가 파킨슨병 유발 위험을 증가시킨다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 각각의 살충제가 다른 용도로 쓰이기 때문에, 각각의 살충제를 추가로 사용할 때마다 파킨슨병의 위험을 더 높인다고 보고 있습니다. 네 가지 농약 모두에 노출되면 파킨슨병 발병 위험이 네 배 증가하는 셈이죠.
살충제와 파킨슨병 사이의 연관성에 관한 우려 중 다른 하나는 가정용 식음수 저장고에 있습니다. 미국의 경우를 예로 들면, 가정용 식음수 저장고는 환경 보호국 (Environmental Protection Agency)에 의해 특별히 규제되지 않고 있는데도 불구하고 미국 내 1천 5백만 가구가 여전히 이를 식수로 사용하고 있습니다. 대부분은 시골과 농지에 있기 때문에 농장이 이에 오염될 가능성이 높은 것은 당연합니다.
2017년에 유엔(UN)의 식량 및 환경오염 전문가들이 발표한 (영문) 보고서는 살충제가 농작물 재배에 있어서 필수적이라는 것을 “근거 없는 정보”라며 맹렬히 비난했습니다. 네이처 플랜츠 (Nature Plants)라는 저널에 실린 또 다른 (영문) 보고서는 세상의 거의 모든 농장들은 무리한 재정적 타격 없이 살충제 사용을 줄일 수 있을 것이라고도 했죠.
이는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있는 주제이며, 농약의 산업적 이용은 밤새 크게 바뀌지 않을 것은 분명합니다. 그러나, 진행되고 있는 연구는 전 세계에서 제기된 다양한 의견들, 그리고 향후 법률을 구체화하는 데 도움이 될 것입니다. 궁극적으로, 농민들의 생계를 유지하고 적절한 식량 생산을 보장하는 동시에 농촌 지역의 사람들을 파킨슨병 발병의 위험으로부터 보호하는 것이 주된 목표가 되어야 합니다.
3. MPTP 분자를 함유한 합성 헤로인은 파킨슨병 연구를 위한 길을 열었습니다
파킨슨병에 대한 현대 연구의 큰 부분은, 1982년 하룻밤 사이 파킨슨병 환자가 된 남성 조지 카릴로 (George Carillo)에 대한 임상 관찰에서 기인합니다. 좌절해있는 캘리포니아 주 산타클라라밸리 의료 센터 (Santa Clara Valley Medical Center) 사람들은 수석 신경학자 J. 윌리엄 랭스턴 (J. William Langston)을 부릅니다. 2017년 랭스턴 박사가 묘사하길, 카릴로 씨는 "레보도파 투약 전엔 거의 파킨슨병 환자의 전형이었다”라고 합니다.
카릴로 씨는 거리에서 합성 헤로인으로 보이는 마약을 얻었고, 그 약은 MPTP라 불리는 물질로 오염된 약이었습니다. 카릴로 씨와 그의 여자 친구가 며칠 동안 마약을 하고 있을 어느날, 갑자기 그에게서 파킨슨병과 비슷한 증상이 나타납니다. "그는 분명히 깨어 있었지만, 자발적인 움직임이 거의 없었으며, 자신도 모르는 사이에 팔을 들어 올린 후 긴 시간 동안 내려놓지 않는다든지 등의 ‘납굴증’의 움직임을 보였다” 라고 랭스턴 박사는 당시를 떠올렸습니다. 그는 카릴로 씨와 그의 여자친구, 또 같은 마약을 한 다른 사람들을 레보도파로 치료할 수 있었습니다. 레포도파는 파킨슨병 환자가 복용 후 나타내는 반응과 비슷하게 반응했으며, 이들 역시 비슷한 방식으로 운동 장애와 같은 부작용을 겪었습니다.
그 후 이 사건들은 랭스턴 박사의 경력에 한 획을 그었고 전 세계 뉴스의 헤드라인을 장식했으며 MPTP와 파킨슨병의 유사한 메커니즘들에 대한 막대한 양의 연구를 촉진했습니다. 이후 MPTP에 관한 발행물만 5~7 천 건이 출판되었죠. MPTP는 뇌에서 MPP+ 라 불리는 독성 분자로 변환되며 파킨슨병의 증상을 유발하는 것은 바로 이 화학 물질이라는 것이 증명되었습니다. 형질 전환은 ACE-B라는 효소에 의해 유발되었으므로 ACE 억제제가 증상을 예방할 수 있게 됩니다. 이것은 지금껏 발견된 수백 가지 발견의 한 예일 뿐이며, 파킨슨병 환자를 치료하는 방식을 도와오고 있습니다.
전체적인 이야기는 랭스턴 박사 (Dr. Langston)가 저널리스트 존 팰프리만 (Jon Palfreman)과 함께 쓴 The Case of the Frozen Addicts에 실려있습니다.
본질적으로 파킨슨병과 매우 유사한 증상을 일으킨다는 이 발견은 하나의 새로운 의학 분야를 창조해냈습니다. 이전에는 파킨슨병 자체가 사람에게만 영향을 미치는 질병이기 때문에 실험실 모델을 사용할 수 없어 연구 실험이 난항을 겪고는 했습니다. 그러나, 실험실 조건에서 MPTP의 메커니즘을 관찰함으로써 과학자들은 신약이 파킨슨병 환자들을 어떻게 도울 수 있는지 조사할 수 있게 되었습니다. 이 분야는 지금까지 계속 지속해오고 있으며 파킨슨병 환자뿐만 아니라 알츠하이머 증후군과 같은 다른 퇴행성 뇌 질환 환자들에게 희망을 주는 연구 분야로 여겨집니다.
4. 파킨슨병은 어린 나이에도 걸릴 수 있습니다
파킨슨병은 종종 노인병으로 간주됩니다. 전체적으로 봤을 때 이는 사실입니다. 진단된 대부분의 사람들은 60세 이상이며 위험도는 연령이 높아짐에 따라 기하급수적으로 증가하기 때문입니다. 그러나 조기 발생 파킨슨병 (EOPD: Early-Onset Parkinson’s Disease)은 21세에서 45세 사이에 발생하며 모든 파킨슨 병 환자의 5~10%를 차지합니다. 배우 마이클 J. 폭스 (Michael J. Fox) 씨는 아마도 30세에 EOPD를 진단받은 가장 유명한 예일 것입니다. 2000년에 설립된 마이클 J. 폭스 재단은 7억 5천만 달러 상당의 파킨슨병 연구를 지원해오고 있습니다.
극히 드문 경우 파킨슨병은 21세 미만의 어린이에게도 발생할 수 있으며, 소아 파킨슨병 (Juvenile Parkinson’s Disease)으로 분류됩니다. 소아 파킨슨병은 프랑스의 한 신경학자 헨리 후샤 (Henri Huchard) 박사에 의해 처음으로 기술되었으며, 그는 3세 아동에게서 나타나는 파킨슨병의 전형적인 증상을 언급했습니다. 2016년 캐나다 뉴브런즈윅 (New Brunswick)에 사는 한 2세 유아가 파킨슨병으로 진단된 바 있습니다.
파킨슨병이 어린 나이에 발생하는 경우, 유전적인 요인이 크게 작용하는 것으로 널리 알려져 있습니다. “유전자가 장전을 하면, 환경은 방아쇠를 당긴다” 라는 이전에 언급된 격언으로 비유하자면, 파킨슨병을 앓는 젊은이들은 약하디약한 압력으로도 방아쇠가 당겨진 경우로 보입니다.
젊은 나이에 발생하는 파킨슨병의 형식과 중장년기에 발생하는 파킨슨병 사이에는 임상·병리학적 차이뿐만 아니라 병이 발달하는 과정에도 차이가 있습니다. 결과적으로, 소아 파킨슨병 (Juvenile Parkinson’s) 환자는 증상의 진행이 느려지는 경향이 있으며 중장년층에게 발생하는 파킨슨병의 증세와는 종종 다릅니다.
예를 들어, 보행 장애와 낙상 등의 증세는 그다지 흔하지 않은 반면, 근육 긴장 이상이 더 자주 나타나게 됩니다. 파킨슨병을 이른 나이에 맞이하게 되는 사람들은 운동 기복 및 운동이상증을 겪을 가능성이 높으며, 이는 흔히 파킨슨병 치료에 사용되는 일반적인 약물 중 하나인 레보도파 치료의 장기적인 부작용이기도 합니다.
조기 발병 파킨슨병에 대한 연구는 유전학의 역할에 대한 이해를 높이고 병의 상태와 관련된 개별적 유전자를 확인하는 데에 도움이 되고 있습니다. PARK 1, PARK 2, PINK 1과 같은 특정 유전자는 이미 밝혀진 유전자이며, 여전히 미스터리가 존재하긴 하지만 초기 발병 파킨슨병 환자의 유전적 구성은 전체적인 병의 상태에 대한 많은 해답을 줄 수 있습니다.
한 여성의 비범한 후각, 농부, 마약 중독자, 그리고 마이클 J 폭스. 그들은 모두, 그들만의 독특하고 놀라운 방식으로 파킨슨병에 대한 향후 수십 년간의 연구를 도왔으며, 여전히 치료법을 찾는 데 크나큰 도움이 되어오고 있습니다.
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