호르몬의 시대 — 브라운-세카르의 주사에서 피임약 혁명까지

 

1. 72세 과학자의 자기 실험 — 내분비학의 황당한 출발점

1889년 6월, 프랑스 최고 학술기관인 콜레주 드 프랑스의 강단에 72세의 저명한 생리학자가 올라섰다. 샤를-에두아르 브라운-세카르(Charles-Édouard Brown-Séquard, 1817~1894)는 청중 앞에서 스스로에게 행한 실험을 보고했다. 개와 기니피그의 고환에서 채취한 혈액·정액·고환 갈은 물질의 혼합 추출물을 자신의 팔과 허벅지에 10회에 걸쳐 주사했다. 결과는 "놀라운 신체적 변화" — 밤늦게까지 연구할 수 있게 되었고, 계단을 손잡이 없이 오를 수 있게 되었으며, 배변도 원활해졌다고 『란셋(The Lancet)』에 보고했다.

 

의학계 대다수는 조롱으로 반응했다. 지금의 시각으로도 그 효과는 십중팔구 플라세보였다 — 동물 조직의 추출물이 인체에 그런 방식으로 흡수될 수 없었기 때문이다. 그러나 이 황당해 보이는 실험은 중요한 씨앗을 심었다. 브라운-세카르는 이미 1856년 실험에서 부신을 제거한 동물이 사망하는 것을 관찰하고, 어떤 기관이 분비하는 화학 물질이 혈관을 통해 다른 기관에 영향을 미친다는 원리를 제안했던 인물이었다. 그는 내분비학(endocrinology)의 개념적 선구자였다.

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2. 고환 이식 열풍과 테스토스테론의 발견

브라운-세카르의 보고는 전 세계 의사들 사이에서 '장기 요법(organotherapy)'이라는 이름의 유사과학적 열풍을 촉발했다. 미국의 의사 조지 프랭크 라이드스톤은 1914년 처형된 죄수의 고환을 채취해 이식하는 수술을 시작했고, 약 1,000례를 시행했다. 지그문트 프로이트와 아일랜드 시인 예이츠도 이 수술을 받은 것으로 전해진다. 예이츠는 "제2의 청춘"을 거론하며 "생식 능력도 살아났고, 성욕도 죽을 때까지 쇠하지 않을 것"이라고 호언했다는 기록이 남아 있다.

 

과학이 이 혼란에 질서를 부여하기 시작한 것은 1920년대였다. 시카고 대학의 생화학자 프레드 코흐(Fred Koch)는 시카고라는 도시의 특성 — 대규모 도축장의 존재 — 을 활용해 수십 킬로그램의 수소 고환에서 남성 호르몬 추출 연구를 진행했다. 1927년 마침내 수소 고환 18킬로그램에서 단 20밀리그램의 활성 물질 추출에 성공했다. 이것을 거세한 수탉과 쥐에 주사하자 수컷 특징이 회복되었다. 1930년대에는 화학 합성이 가능해졌고, 이 물질이 테스토스테론(testosterone)으로 명명되었다.

 

태아 발생 과정에서 모든 초기 태아는 여성형으로 시작한다. 수정 후 7~12주 사이에 충분한 테스토스테론에 노출되어야만 남성형 발달이 진행된다. 남성에게도 유두가 있는 것은, 테스토스테론 분비가 활발해지기 전에 이미 유두 조직이 형성되기 때문이다.

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3. 호르몬의 지평 — 생명 정보 전달 시스템

호르몬은 분비샘에서 생산되어 혈액을 통해 이동하는 미량의 화학적 신호 전달 물질이다. 표적 기관의 세포 표면에 있는 수용체와 결합하여 다양한 방식으로 기능을 조절한다. 수백 종에 달하는 호르몬들이 각자의 역할을 수행하며, 그 작용 속도는 극단적으로 다양하다. 아드레날린(에피네프린)은 "싸우거나 도망치거나(fight-or-flight)" 상황에서 초 단위로 반응하는 반면, 성장 호르몬은 수년에 걸쳐 서서히 작용한다.

 

호르몬의 기능이 하나씩 밝혀지면서, 그것을 의도적으로 조절하려는 의학적 시도가 뒤를 이었다. 스테로이드 호르몬·아드레날린·인슐린·갑상선 호르몬이 의약품으로 개발되어 수많은 생명을 구했다. 그 가운데 가장 광범위한 사회적 영향을 미친 것은 프로게스테론(progesterone)의 응용이었다.

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4. 피임약 혁명 — 프로게스테론에서 경구 피임약까지

프로게스테론은 배란을 억제하는 작용을 가진다. 이 원리를 이용한 경구 피임약 개발에는 두 가지 과제가 있었다 — 동물에서 추출하기가 극히 어려운 대량 공급 문제와, 경구로 복용해도 작용하는 형태로 만드는 화학적 합성 문제였다.

 

돌파구는 예상치 못한 곳에서 왔다. 1941년, 펜실베이니아 주립대학의 러셀 마커(Russell Marker) 교수가 멕시코산 야생 참마(cabeza de negro)에서 프로게스테론을 저비용으로 대량 합성하는 방법을 발견했다.

 

1952년 시얼 사의 연구소에서 프랭크 콜턴(Frank Colton)이 경구 활성을 가진 합성 프로게스틴 노레티노드렐(noretynodrel)을 합성했다. 이것이 에스트로겐과 결합해 에노비드(Enovid)라는 최초의 경구 피임약이 되었다. 미 FDA는 1956년 월경 장애 치료제로, 1960년에는 피임약으로 이를 승인했다. 그러나 처음에는 기혼 여성에게만 판매가 허용되었고, 미혼 여성이 접근할 수 있게 된 것은 1972년 대법원 판결 이후였다.

 

호르몬이 인체를 조절한다면, 호르몬을 외부에서 공급하거나 차단함으로써 인체를 의도적으로 제어할 수 있다 — 이 개념은 현대 의학의 가장 강력한 원리 가운데 하나로 자리 잡았다. 브라운-세카르의 황당한 자기 주사 실험으로부터 1억 명 이상이 복용하는 피임약까지, 호르몬 연구의 여정은 19세기의 허무맹랑한 추측에서 20세기의 정밀 과학으로 이어지는 의학사의 축소판이었다. <끝>