획기적인 암 치료제를 찾기 위해서라면 과학자들은 어떤 시도라도 할 것이다. 하지만 유독성 연못에서 낚시를 하는 사람들은 몬태나 테크사의 화학자인 도널드와 안드레아 스터리 부부뿐일 것이다. 두 사람은 12년 동안 버클리 피트라고 알려진 버트의 악명 높은 폐(廢) 구리 탄광을 조사해 왔다.
폭이 2.4km에 달하는 이 탄광은 지난 1982년 폐쇄돼 물이 채워지기 시작했다. 현재 이곳에는 380억 갤런의 부식액이 채워져 있고, 미국 내 최대 규모의 슈퍼펀드 정화부지로 지정돼 있다. 슈퍼펀드란 오염 책임자를 특정할 수 없거나 오염 책임자가 정화비용을 지불할 수 없을 경우 사용하는 연방정부 기금이다.
수년간 과학자들은 이 광산을 생물학적 사각지대로 간주해 왔는데, 어느 날 밤 철새 떼가 이 산성 수역에 내려앉았다가 당한 끔찍한 사고 때문에 이런 오명이 더욱 부각됐다.
며칠 후 수원 관리인들은 340마리 가량의 죽은 철새들을 회수했다. 하지만 스터리 부부는 이 유독성 수원에서 조류와 박테리아, 그리고 페니실린의 원료가 되는 페니실럼 같은 균류를 발견했다.
이 부부는 1991년에 몬태나 북서부 지역의 오래된 숲에서 택솔을 생성하는 균류를 찾아내 약학 분야의 황금 광맥을 발견했다. 택솔은 유력한 항암제로 이전에는 태평양에 서식하는 주목(朱木)의 껍질과 가는 잎에서만 추출할 수 있다고 여겨져 왔다.
이 발견으로 두 사람은 11건의 특허를 획득해 이 구덩이 탐사에 착수하기에 충분한 로열티 수입을 확보하게 됐다. 현재 이 유독한 수원에서 항암제로 쓸 수 있는 수십 가지 성분을 발견한 두 사람은 대형 제약사로부터 막대한 지원금과 전폭적인 관심을 받고 있다.
Q: 어떻게 버클리 피트에 관심을 갖게 되었나
안드레아: 지난 1995년 한 동료가 그 호수에 떠다니던 나무 조각을 우리에게 가져왔다. 그 나무 조각에는 초록색 침전물들이 묻어 있었는데, 그것이 살아있는 유기체일 가능성이 있냐고 우리에게 물었다. 나는 잠깐 살펴본 후 대답했다. “그래, 뭔가 녹색 조류인 게 분명해.” 그러자 그가 말했다. “그거 참 이상하네. 이건 버클리 피트에 있었거든. 그곳에서는 아무것도 자라지 못하잖아.” 우리는 그 구덩이에서 최초의 생명체를 발견한 것이었다.
Q: 그 호수에는 비소와 구리, 알루미늄, 코발트, 철, 망간과 다른 유독성 물질들이 들어 있다. 그곳은 얼마나 위험한가? 안드레아: 황산 통에 빠지는 것처럼 위험하지는 않다. 하지만 그곳의 물을 팔에 묻히면 발진이 생긴다. 그래서 보호용 안경과 장갑을 착용한다. 그 구덩이는 접근이 제한된 지역이기 때문에 우리는 사실 그곳에서 작업하지는 않는다. 몬태나 광산 지질국에 있는 우리 친구들이 샘플 채취 작업을 하고, 우리는 연구실에서 미생물을 분리해 낸다.
Q: 왜 그 구덩이가 항암제를 찾아내기에 좋은 장소인가?도널드: 우리가 그 구덩이에서 찾아내는 유기물들은 기본적으로 알려진 유기체들과 종 수준에서 동일하다. 하지만 이들이 같은 종의 특성을 갖고 있을까? 우리는 모른다. 만약 어떤 미생물이 냉장고 안의 빵조각에서 산다면 특정 유전자가 발현된다. 하지만 이 미생물이 그 구덩이에 빠지면 정상적일 경우 사용되지 않는 다른 유전자가 발현돼 암과 싸우는 화합물을 생성해낼 수 있다.
Q: 두 사람은 구덩이에 서식하는 142종의 유기체로부터 80가지 화합물을 분리해 냈다. 그 중 어떤 것이 가장 중요했나?도널드: 난소암에 작용하는 버클륨 산이라는 화합물이었다.
안드레아: 1999년 난소암 진단을 받았기 때문에 어느 정도 개인적인 이유도 있다. 비소세포 폐암과 백혈병 일부 증상을 치료할 수 있는 화합물들도 분리해 냈다.
Q: 하지만 처음에는 그런 발견들을 하고도 과학자금 지원 기관들로부터 외면을 받지 않았나?안드레아:도널드와 나는 여러 군데에 지원을 요청했지만 늘 같은 대답을 들었다: “부디 행운을 빕니다.” 그래서 5년 정도는 자비로 연구비를 충당했다.
도널드: 아마 5만 달러 정도 들었을 것이다. 택솔 연구로부터 로열티 받는 게 있었는데, 이 돈을 연구 조수들 인건비와 화학약품 구입비로 썼다. 자비로 연구를 하는 동료들은 많지 않았다. 하지만 뭐라고 해야 할지 모르겠다. 우리가 어리석은 걸까?
Q: 연락해온 제약사들이 있었는가?
안드레아: 두어 개 회사가 버클륨 산에 깊은 관심을 보였다. 우리는 행운이 따르기를 빌고 있는 중이다.
도널드: 이 물질들로부터 항암제를 만들어 내려면 수백만 달러가 소요되고 운도 많이 따라야 한다.
Q: 항암제를 발견한 경우 어떻게 알 수 있는가?
도널드: 우리는 모든 것을 죽이는 물질을 찾기 위해 포도상구균이나 연쇄구균으로부터 바다 새우에 이르기까지 다양한 유기물을 테스트한다. 이상하게 들리겠지만 바다 새우를 죽이는 분자들이 암세포들도 죽인다. 국립보건원에서는 가능성이 가장 높은 화합물을 살아있는 인간의 암세포에 투여해 실험을 한다.
Q: 다음 계획은?도널드: 미생물들이 어떻게 그 구덩이까지 도달했는지, 장기적인 효과는 무엇인지 연구하고 싶다. 그리고 그 구덩이에 서식하는 모든 유기체들을 카탈로그로 작성하고 싶다.
안드레아: 도널드와 나는 앞으로 우리가 과학계에 몸을 담고 있는 한 이 지역을 연구하고 싶다.
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