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현대의학으로 해결하지 못했던 21세기형 난치병들이 ‘마이크로바이옴’을 통해 해결의 실마리를 찾고 있으며 그동안 잘 알려지지 않았던 항생제 오남용의 실태와 질병의 세계를 알아보고 미생물과 질병의 상관관계를 상세하게 알려준다. 그리고 우리 몸속 미생물의 세계에 대해서도 설명하는데, 왜 미생물이 새로운 대안이며 장내 미생물총에 영향을 주는 바이오틱스에는 무엇이 있는지 알아본다. 현대인들에게 마이크로바이옴이 왜 새롭게 주목받는지, 우리 몸속 장내의 ‘착한 미생물’이 왜 제2의 유전체로 각광받는지와 마이크로바이옴을 통해 치료할 수 있는 질병들에는 무엇이 있는지도 알려준다.
끝으로, 마이크로바이옴으로 건강을 되찾은 사람들의 사례와 함께 마이크로바이옴에 대한 물음에 답해주는 Q&A는 덤이다.

“현대의학은 전염병을 퇴치시킨 대신 자가면역 질환의 저주에 걸리고 말았다. 그 저주를 푸는 우리 몸속 미생물의 비밀을 밝혀주는 것이 미래의학으로 각광받기 시작한 것이 마이크로바이옴이다. 이 책은 그에 관한 친절한 상세 보고서다.”

오늘날 과학자들과 의학자들은 “인류가 감염병과의 전쟁에서 승리한 대신 내성과의 전쟁에서 패배하여 더 큰 재앙에 직면하지 않을까”를 우려한다. 그러나 우려를 넘어 이미 우리 몸의 면역계에 대해 항생제의 역습이 시작되었다. 우리가 알게 모르게 상복하다시피 복용하는 엄청난 항생제에 내성을 갖춘 박테리아가 눈부시게 빠른 속도로 진화하고 있다. 그러나 새로운 항생제 개발에는 통상 2~3년이 걸리므로 박테리아의 진화 속도를 따라잡지 못하고 있다. 항생제의 역습에 속수무책인 것이다.
2016년의 관련 보고서에 따르면 해마다 70만 명이 항생제 내성으로 사망한다는데, 이는 급히 증가하여 2050년이면 사망자가 연간 1,000만 명에 이르고 치료비는 100조 달러에 이를 것으로 예상된다. 이 정도면 가히 ‘21세기 흑사병’으로 불리고도 남을 만하다.
이런 항생제의 역습에 대응하여 대안으로 떠오른 미래의학의 핵심이 바로 마이크로바이옴이다. 우리 몸에 서식하는 무려 100조에 이르는 마이크로바이옴은 대부분 소장?대장 등의 소화기관에 서식하는 장내 미생물인데, 이는‘제2의 유전체’로 불리며 비만부터 당뇨, 아토피, 관절염, 암에 이르기까지 다양한 질병 치료의 열쇠로 주목받고 있다.
마이크로바이옴은 세포 유전자와 달리 인체 미생물 유전자로, 사람의 몸속에서 공생관계를 유지하며 살고 있는 미생물들의 유전정보를 말한다. 인체 미생물 유전자는 세포 유전자보다 10배나 많고 인체에 미치는 영향력이 매우 커서 항생제를 대체할 신 물질로 현재 마이크로바이옴을 활용한 바이오 헬스케어산업이 급부상하고 있다. 마이크로바이옴은 장내에서 서로 경쟁적 억제를 통해 감염을 예방하고, 박테리오신과 같은 항균물질을 만들어 유해균의 성장을 억제하며 건강을 유지하고 질병을 예방하는 데 필수적인 역할을 수행한다. 인체 건강을 결정하는 요소는 미생물의 종류와 수 그리고 다양성에 달려 있으며, 정상적인 마이크로바이옴은 장내 점막 면역계의 발달과 성숙에 필수 요소로서 면역세포의 분화와 활성화를 유도하며 면역관용과 면역자극 간의 균형을 조절한다.
항체나 면역세포가 미생물의 기능과 개체 수를 조절하기도 하고, 반대로 장내 미생물이 우리 몸의 면역계 발달과 반응을 조절하는 메커니즘과 깊이 관련되어 있어 인체 면역력의 80퍼센트를 담당하고 있는 장내 미생물총 균형 유지에 절대적인 영향을 준다.
마이크로바이옴은 몸속 면역 시스템을 좌우하며, 생명유지와 생명활동에 필요하다. 따라서 현재 미국을 중심으로 마이크로바이옴을 이용한 질병 치료가 활발하게 전개되고 있고, 항생제 내성을 해결할 미래 바이오 생명과학산업으로 급부상 중이며, 마이크로바이옴과 연관된 미생물 산업이 블루오션으로 떠오르고 있다.
마이크로바이옴을 활용한 많은 제품들이 이미 시장에 나와 있는데, 장 질환을 비롯하여 비만, 당뇨 등에 효능이 있는 제품이 주를 이룬다. 미국을 중심으로 비만과 아토피, 장염, 알레르기, 비염 등에 대한 연구가 상당부분 진척되었다.
이 책은 이런 일련의 과정을 일목요연하게 보여준다.

들어가며 건강의 열쇠, 장내 미생물에 주목하라

1장 새롭게 주목받는 마이크로바이옴
1. 제2의 유전체로 각광받는 장내 ‘착한 미생물’
2. 질병 정복의 새로운 꿈, 마이크로바이옴
3. 마이크로바이옴 선점을 위한 글로벌 전쟁
4. 마이크로바이옴을 통해 치료할 수 있는 질병들

2장 현대인의 항생제 오남용의 비극
1. 항생제의 역습
2 질병이 발생하는 이유는 무엇인가?
3. 미생물과 질병의 상관관계
4. 결국은 먹는 것이 문제다

3장 내 몸을 지키는 미생물에 주목하자
1. 우리 몸속 미생물의 세계
2. 이제는 항생제 대신 미생물
3. 왜 미생물이 새로운 대안인가
4. 숙주와 상부상조하는 미생물
5. 장내 미생물총에 영향을 미치는 바이오틱스

4장 마이크로바이옴으로 건강을 되찾은 사람들
만성질환이 사라졌다
마이크로바이옴으로 되찾은 쾌변과 숙면
기적을 체험하고 있습니다
건강한 생활의 출발
일석사조의 건강 지킴이, 마이크로바이옴
격렬한 호전반응 끝에 찾아온 행복

5장 마이크로바이옴, 무엇이든 물어보세요
1. 마이크로바이옴이란 무엇을 말하나요?
2. 마이크로바이옴은 건강기능식품으로도 나와 있나요?
3. 장내 미생물을 건강하게 지키려면 어떻게 해야 하나요?
4. 우리나라의 항생제 남용 실태는 어떤가요?
5. 미생물과 우리 몸의 상관관계는 어떤 건가요?

맺음말 마이크로바이옴이 당신의 건강을 지킨다

흥미로운 것은, 부자들의 전유물로 시작된 담배, 패스트푸드 같은 것들이 이제는 가난한 사람들의 기호품이자 주식이 되었다는 사실이다. 비만과 알레르기 같은 질환을 개발도상국에서는 여전히 부유층이 겪는 반면, 선진국에서는 주로 빈곤층이 그런 만성 질환에 시달린다.
1918년, 세계대전이 막바지로 접어들던 무렵에 발병해 세계를 휩쓴 유행성 독감은 ‘누가’ 그 병에 걸렸는가를 간과해 사태를 키운 측면도 있다. 독감은 상식적으로 보면 노약자가 잘 걸리는 병이지만 당시의 독감에는 주로 건장한 청년들이 죽어나갔다. 독감 바이러스 때문이 아니라 그 바이러스를 제거하려다 면역계에 의해 고삐가 풀린 사이토카인(Cytokine) 발작 때문이다. 「34~35쪽」중에서

앞서 말한 서울과 지리산 아이들의 식단을 비교하면 뭐가 다를까. 엄청난 차이가 있을 성싶지만 실은 별 차이가 없다. 지방 섭취에서 약간의 차이를 보일 뿐이다. 우리는 그동안 비만의 원인을 더 먹게 된 음식에서만 찾으려 했는데, 헛짚은 것이다. 그렇다면 식단에서 늘어난 영양소를 찾는 대신 사라진 영양소를 찾아보는 건 어떨까. 서울과 지리산 아이들의 식단을 살펴보면 확연한 차이를 보이는 영양소가 있는데, 바로 섬유질이다. 지리산의 식단은 주로 채소, 곡물, 콩, 과일과 같은 섬유질이 듬뿍 든 음식으로 채워진다. 섬유질 함량이 2퍼센트에 불과한 서울 아이들의 식단에 비하면 지리산 아이들은 그보다 3~4배나 더 많은 섬유질을 섭취한다.
그 결과 의간균과 후벽균의 비율에 있어 서울의 아이들은 1대3으로 후벽균의 비율이 3배나 높은 반면 지리산의 아이들은 2대1로 의간균의 비율이 2배나 높게 나타난다. 이런 모든 결과를 놓고 보면 결국은 먹는 것이 문제라는 것을 알 수 있다.
「54~55쪽」중에서

마이크로바이옴의 대사산물은 면역 및 내분비 세포는 물론이고 신경 세포에까지 작용해 생체 기능 전반에 영향을 미치는데, 특히 그 구성은 각종 질병에 깊이 관여한다. 가령, 미국 텍사스대학교 MD앤더슨암센터 연구팀은 “암 환자들의 대변 시료에서 특정 박테리아 수치가 일반인보다 훨씬 높게 나타났다. 마이크로바이옴을 조절한 결과 항암 효과가 높아졌다”는 사실을 밝혔다. 최근 마이크로바이옴 구성 조절로 암과 비만의 개선 효과를 확인한 KAIST 의과학대학원 연구팀도 “같은 약이 어떤 사람에게는 듣지만 다른 어떤 사람에게는 듣지 않는 이유도 마이크로바이옴 구성의 차이에서 비롯됐을 것으로 보는 시각이 있다”고 했다. 「16쪽」중에서

한편 1990년대에 본격적으로 시작된 HGP(인간게놈 프로젝트)가 항생제의 역습으로 인한 21세기형 질병의 난제들을 대부분 해결해 줄 것으로 기대했지만 인체의 복잡한 생명현상을 설명하기에는 역부족이었다. 그리하여 과학자들은 인체와 공존하고 있는 장내 미생물로 시선을 돌려 인체에 미치는 마이크로바이옴의 영향력에 주목하게 되었다. 그리하여 2000년대 후반부터 마이크로바이옴 연구가 본격화됨으로써 많은 만성질환과 난치병들에 대한 치료의 길이 열리기 시작한 것이다.
「28~29쪽」중에서