마약의 과학(성영은)

성영은(서울대학교 화학생물공학부 교수)

일생을 살아가는 동안 우리는 각종 정신적, 육체적 고통을 겪는다. 과학은 이런 고통들을 대개 정상에서 벗어난 질병으로 규정하고 그 과학적 원인을 찾고 약이란 이름으로 치료를 위한 화학물질들을 찾는 노력을 해 왔다. 그러다 보니 오늘날 발견한 질병의 종류만 해도 3만여 가지가 넘고 진통제, 진정제, 각성제 등 이 질병들의 고통을 줄이는 각종 약들이 넘쳐난다. 이 약들은 대체로 자연에 존재하는 물질에서 시작하여 인공적으로 합성하거나 화학구조를 바꾸어 그 성능을 향상시키는 방식으로 개발되어 왔다.

인류가 고통을 줄이기 위해 옛날부터 사용해 온 자연의 화학물질 중에는 양귀비 꽃망울 속에 들어 있는 모르핀〔아편(opium)의 주성분〕과 코카나무 잎에 들어 있는 코카인이 있다. 그런데 이것들은 먹으면 환각 증세, 강한 중독성, 심각한 금단현상, 그리고 각종 말초신경계 이상증세로 죽음에까지 이르게 할 수 있는 치명적인 부작용을 발생시켜 오늘날은 마약으로 지정하여 엄격히 금지하고 있다. 극한 고통 가운데 있는 환자에게만 의료용으로 아주 소량 사용을 허용하고 있는 정도이다.

신경과학과 뇌과학의 발달은 마약이 인체 내에서, 특히 뇌의 신경계에 어떻게 작동하여 쾌감과 환각, 그리고 중독과 금단현상을 거쳐 정신과 육체를 망치는지를 규명하고 있다. 감정과 같은 정신 활동은 뉴런이라는 신경세포를 통해 전기신호와 이 전기신호가 만드는 신경전달물질에 의해 이루어진다. 즐거움과 의욕을 일으키는 도파민이라는 신경전달물질이 분비되고 전달되면 우리 몸은 기쁜 감정을 보이고 의욕적 행동을 한다. 도파민 분비가 잘 되지 못하면 우울증, 파킨슨병, ADHD(주의력 결핍 과잉행동 장애) 등이 나타나는 것으로 알려져 있다. 반대로 과다 배출되면 조현병, 강박증, 망상, 정신분열증 같은 증상이 나타난다. 우리 뇌는 이 도파민 분비를 엄격히 관리하여 사용 즉시 분해하고 흡수해서 원래 상태로 되돌린다.

그런데 코카인과 같은 마약은 도파민을 과다 분비시키고 분비된 도파민을 흡수하여 없애는 것을 방해하여 자극이 지속되게 만든다. 과대망상과 환각 증세를 계속해서 유지하게 만드는 것이다. 도파민을 없앨 수 없다는 것을 감지한 뇌는 도파민 수용체를 없앰으로 도파민 기능을 무력화시킨다. 그리고 코카인을 한번 경험한 뇌는 이제 아예 도파민 분비를 줄여버린다. 이로써 도파민 부족으로 기쁨과 의욕 대신 괴로움과 무기력을 느끼는 코카인 경험자는 인위적으로 코카인을 투여하여 도파민 효과를 느끼려 한다. 그러면 뇌는 더 강한 방어전략으로 도파민 기능을 무기력화시킨다. 점점 그 싸움의 정도는 심해진다. 이것이 마약 중독자들의 마약 중독증세이자 중단했을 때 겪는 금단현상이다. 뇌와 같은 중추신경계의 도파민 분비와 전달 시스템이 망가지면 말초신경계도 영향을 받아 몸의 움직임이나 호흡 등에 이상에 생겨 목숨까지 잃을 수 있다. 우리가 잘 아는 히로뽕(필로폰, 암페타민)이라는 합성 마약도 이 코카인과 같은 원리로 작용한다.

모르핀은 양귀비의 아편 속에 10% 정도 들어 있는 성분을 추출한 화학물질이다. 모르핀은 코카인과 달리 엔돌핀(엔도르핀)이라는 신경전달물질과 비슷한 역할을 하는 마약이다. 엔돌핀은 고통과 슬픔을 완화시켜 주는 신경전달물질이다. 1975년 엔돌핀을 발견했을 때 우리 몸속의 모르핀이라는 의미로 엔돌핀〔endogenous(인체 내부의) + morphine〕이라 명명했다. 코카인과 마찬가지로 모르핀 투여를 경험한 우리 뇌는 엔돌핀 분비를 중단하게 된다. 그러면 모르핀 역시 우리 몸에 중독성, 금단현상, 그리고 각종 말초신경계 이상을 일으킨다. 코카인이 도파민 분비를 증가시키는 각성제 마약이라면 모르핀은 고통을 억제하는 진정제 마약이라 할 수 있다. 이 모르핀을 우리 몸에 더 잘 흡수되도록 구조를 바꾼 마약이 헤로인이다. 그리고 헤로인의 구조를 바꾸어 약효를 월등히 높인 것이 흔히 좀비 마약이라 불리는 펜타닐이다. 이 약물을 복용하면 마치 좀비처럼 행동한다 해서 붙여진 치명적 마약이다. 이 마약은 코로나 바이러스 백신으로 잘 알려진 얀센이라는 제약회사에서 개발한 마약성 진통제 물질로 2천년대 들어 특허가 만료되면서 현재 여기저기서 대량생산되어 불법으로 유통되면서 미국 등 전 세계에 문제를 일으키고 있다.

고통 없이 즐겁고 행복하게 살고자 하는 것은 우리 모두의 소망이다. 전 세계의 제약회사나 수많은 생명과학 기업들도 이를 위해 노력하고 있다. 고통을 없애고 행복을 주는 약을 찾기 위해 자연을 뒤지고 실험실에서 새로운 물질들을 합성하여 진통제라는 이름으로 세상에 내놓고 있다. 그런데 일부 사람들은 이런 약을 사용해 현실의 고통에서 벗어나 보려고 마약에 의존한다. 현재 우리나라에서는 총 478종의 화학물질을 마약으로 분류하고 있는데 신종 마약이 계속 더해지고 있다. 그 부작용을 잘 알기에 이런 약은 의료용 외의 사용을 엄격히 금지하고 있다. 그러나 우리는 끊임없이 마약으로 인한 안타까운 뉴스들을 접하고 있다. 기쁨과 행복을 원하면서 사용했을 텐데 대개 불행과 파멸로 끝나고 만다는 뉴스다. 인간은 강해 보이지만 미량의 화학물질 앞에서도 꼼짝하지 못하는 약한 존재이다. 행복은 어디서 어떻게 찾을 수 있을까?