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미생물이야기 특정병인론
2013-08-06 12:54:29
이엠생명과학연구원

코흐(Robert Koch)에 의해 확립된 세균학이란 특정 질병은 특정 균에 의해 발병한다는 ‘특정병인론’이다. 예를 들면 결핵균이 없으면 결핵에 걸리지 않는다는 것이다. 현재는 너무나도 당연하게 받아들이는 이론이지만 파스퇴르와 코흐가 살아있을 당시 만해도 이 이론이 통용되지는 않았다. 심한 과로 상태나 영양결핍이 결핵의 원인이라고 생각되었다.

한편 코흐는 특정병인론에 기반하여 세균 조사 원칙을 세웠다. 코흐의 정리로 알려진 이 원칙은 4원칙이라고도 불리며 이후 세균학 발전의 발판이 된다.

 

① 특정 질병에는 그 원인이 되는 하나의 생물체가 있다. ② 그 생물을 순수 배양으로 얻을 수 있다. ③ 배양한 세균을 실험동물에 투입했을 때 똑같은 질병을 유발시켜야 한다. 예컨대 분리 배양한 결핵균은 실험동물에 주입했을 때 결핵을 일으킬 수 있어야 한다. ④ 그 병에 걸린 실험동물에서 다시 그 세균을 분리할 수 있어야 한다.

 

코흐의 정리는 곧바로 학자들에게 도입되어 수많은 질병과 싸울 수 있는 계기를 만들어 주었다. ‘특정병인론’은 논리적으로 ‘특효요법’이라는 개념을 낳았다. 특정 원인에 의해 특정 병이 생기므로 그 특정 원인을 제거하거나 교정한다면 특별한 효과가 있다는 치료법이다. 학자들은 제일 먼저 세균을 확인한 후 그 다음 과제로 환자를 다치지 않고 세균만 죽이는 약을 발견하는데 치중하였다.

이런 효과가 있는 치료약을 ‘마법의 탄환’이라고 불렀다. 병과 그 병을 일으키는 원인을 적군이라고 할 때, 아군인 우리 몸에는 아무런 해나 부작용을 일으키지 않는 화학 물질을 사용하여 특정한 적군만을 공격한다는 뜻이다. 이로서 특정 세균에 대한 특정 화학치료법이라는 새로운 개념이 탄생했으며 약학이 마침내 20세기 의학의 한 부분으로 등장하게 되었다.    ▲ 코흐의 공리 전개도-코흐의 공리는 어떤 질병의 원인균을 확인하는 원칙으로 마법의 탄환을 연구하는데 결정적인 토대를 제시했다 ⓒ

 

물론 코흐의 업적은 코흐 혼자만의 힘으로 이루어 진 것은 아니다. 우선 코흐의 4원칙은 원래 독창적인 그의 것이 아니다. 대학 시절 그의 스승이자 미생물에 관심을 가지게 하는 동기가 되었던 『전염병은 살아 있는 작은 기생충에 의해 발생한다』라는 책을 발간했던 헨레(Jacob Henle, 1809~1885)가 특정 생물이 특정 질병의 원인이라는 것을 입증하기 위해 필요한 것이라고 했던 세 가지 조건을 좀 더 명확히 한 것에 불과하다. 헨레의 세 조건은 다음과 같다.

1. 특정 질병에는 기생균이 반드시 존재해야 한다. 2. 이 기생균을 다른 생명체로부터 분리해야 한다. 3. 분리된 기생균이 똑같은 질병을 일으킬 수 있어야 한다.

 

더구나 코흐의 4원칙을 비롯하여 그가 행한 여러 실험방법이 다른 연구자들에 의해 받아들여지고 반복되어 검증되면서 당시까지 모르고 있던 여러 가지 전염병에 대한 각각의 원인균이 밝혀지기 시작했다. 그러나 이 시기에 발견된 여러 병원균, 즉 임균, 단독균, 스피로헤타균, 재귀열균, 나균 등 각 병원균의 발견의 공로는 각 개인에게 주어졌지만 이들의 업적도 코흐의 영향으로 이루어지거나 코흐에게 빚진 것임은 부정할 수 없다. 코흐가 인류에 미친 영향은 바로 이것으로 그는 ‘세균학의 개조(開祖)’라는 칭호를 받는다.

특히 뒤에서 설명하는 살바르산 606, 페니실린, 스트렙토마이신 등 각종 세균성 전염병 치료에 탁월한 효과를 나타낸 약이 궁극적으로 개발될 수 있었던 것도 코흐의 병인론과 질병관의 귀결이자 소산으로 여긴다.
코흐는 수많은 제자를 배출했다. 1908년 노벨 생리의학상을 수상한 에를리히와 1901년 제1회 노벨상을 수상한 베링도 그의 제자였다. 피비거도 1926년 노벨상을 수상했으며 화학 물질 발암설을 증명한 야마기와도 그의 제자였다. 뢰플러, 화이퍼는 디프테리아균, 화이퍼균을 발견했고 이 외에도 수많은 코흐의 제자들이 세균학을 발전시키는데 여러 공헌을 했다. 전 세계에서 발행된 우표에 가장 많은 얼굴을 내민 의학자가 바로 코흐라는 사실은 전혀 이상한 일이 아니라는 말이다.

코흐의 또 다른 업적은 병원균을 억누르는 대신 그것을 매개하는 곤충을 박멸하는 것도 전염병을 퇴치하는 강력한 방법이라는 것을 학자들에게 심어준 것이다. 그는 페스트가 쥐에 붙어 있는 벼룩이 매개하여 사람에게 전염되고 또 수면병이 체체파리에 의해 매개된다는 것을 발견했다. 이탈리아의 그래쇼와 영국의 로스에 의해 말라리아가 모기에 의해 매개된다는 것도 발견되었다. 코흐는 무서운 전염병을 막는 방법 중에 하나가 이들 곤충을 박멸하는 것이라고 제시했다. 코흐가 제시한 이 방법은 지금도 사용되고 있다. 




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