PeriMedicina

※ 이하의 글은 단편적인 의학정보의 제공에 불과하며,

어떠한 방법으로 활용하여도 진료를 대체할 수 없음을 미리 고지 드립니다.

어쩌다가 네이버 뉴스를 보니,

mRNA 백신들(화이자 혹은 모더나의 코로나 백신 방식)이

내 유전자에 영향을 미칠까 걱정을 하는 사람들이 있는 것 같습니다.

결론부터 얘기하면 과학자들은 불가능하다고들 합니다.

일단 DNA - mRNA - 단백질의 관계에 대해 설명해 드리는 것이 필요할 거 같습니다.

많이들 아시다시피 사람의 유전 정보는 DNA로 이루어져 있습니다.

DNA는 이중 나선 구조(Double Helix)로 이루어져 있으며,

우리 몸의 설계도와 같은 것이라고 생각할 수 있겠습니다. 

이 설계도에서 단백질을 만들기 위해 복사본을 만들어낸 게 

mRNA(messenger RNA)입니다.

mRNA는 DNA처럼 이중 가닥이 아닌 단일 가닥이며, 

설계도의 사본이라고 생각하면 될 것입니다..

이 설계도의 사본을 정리한 후, 효소가 사본에 맞추어 단백질을 만드는 공정을 합니다.

이 공정은 일반적으로 위의 그림에 나타난 대로 한쪽 방향으로만 일어납니다.

설계도를 흑백 복사하면 설계도의 복사본이 생기고,

그 사본으로 부품을 만들고, 조립해 원하는 기계를 만드는 것처럼요

여기까지는 크게 어렵지 않으실 거라 생각합니다.

그렇다면 '왜 mRNA 백신의 접종으로 인해 DNA에 정보가 삽입될 확률이 낮은가?'를 보면

1. 두 설계도가 보관되는 곳이 다릅니다.

DNA는 우리 세포의 핵(nucleus) 안에 있으며,

mRNA는 핵 바깥에서 주로 일을 합니다. 

이 핵에는 핵막이 있어서 마음대로 드나들 수 있는 곳이 아닙니다.

DNA 추출 실험을 해보신 분도 있겠지만,

핵막을 깨려면 약품처리를 하거나 초음파로 깨야 합니다....

비교하자면 DNA라는 설계도는 핵이라는

마음대로 들어올 수 없는 금고 안에 보관되고 있다고 하겠습니다.

세포 분열을 위해 DNA를 새로 만드는 것도 핵 안에서 이루어집니다.

2. mRNA는 몸 안에서 유효기간이 짧습니다.

이런 유효기간을 생물 분야에서 주로 반감기라고 합니다.

몸에 있는 물질들은 대체로 영원한 것이 드물고,
끊임없이 사라지고 다시 만들어지는 것이 많습니다.

예를 들면 1년 전에 내 몸의 적혈구들과

지금 내 몸의 적혈구들은 완전히 같은 녀석들이 아닙니다.

조혈 세포들이 적혈구를 매일 조금씩 만들어내고,

120일 정도 지나면 적혈구가 깨집니다.

이는 이 mRNA에게도 해당이 되는데,

보통 인간 세포 내에서 mRNA의 반감기가 10시간 정도입니다.

즉 mRNA라는 설계도의 형태는 애초에 DNA가 되지 못하면

며칠 버티기가 어렵고 세포 안에서 세절당하는 것입니다... 윙윙윙

3. mRNA > DNA로 만드는 도구가 사람에게 없습니다.

이를 역전사(reverse transcription)이라고 하는데, 사람에게 없는 기능입니다.

역전사를 하는 효소가 reverse transcriptase라고 있는데,

이건 HIV(인체면역결핍을 일으키는 바이러스)가 갖고 있습니다.

4. 역전사를 거치지 않으면 RNA가 DNA에 끼어들긴 힘듭니다.

DNA는 아시다시피 이중 나선구조인데,

이 이중 나선구조는 상호 꼭 맞는 부분이 있어야 결합이 가능합니다.

핵산은 G-C-A-T 이렇게 4가지 분자로 유전 정보를 저장하죠...

단백질 하나를 만들기 위해서는 부품인 아미노산이 

적게는 몇 십 개에서 많게는 몇 천 개 필요합니다..

n개의 부품(아미노산)을 표현하는 설계도(mRNA)가

우연히 내 몸의 DNA에 맞아들어가는 확률은

4의 3n 승( 4x4x4x... 3n번 하는 거) 입니다.

(염기서열 3개 당 1개의 아미노산을 코딩합니다)

또한 DNA가 늘 이중 나선으로 펼쳐져 있는 것도 아닙니다.

대부분의 시간 동안 히스톤 단백질이라는 것과 결합하여 

응축된 상태로 있기 때문에 더더욱 끼어들 여지가 없겠습니다

5. DNA를 수정하면 몸에서 알아채 그 세포를 죽여버리는 과정이 있습니다.

이런 과정이 완벽하게 100% 일어난다고 할수는 없지만,

많은 사람들이 일상적으로 발암 물질들에 노출돼도

암에 꼭 걸리지는 않는 이유입니다.

이런 과정이 없으면 자외선 맞는 수많은 분들이 

암 억제 유전자가 고장 나거나 암 유발 유전자가 활성화되어 

쉽게 피부암에 걸리겠죠..

그렇지만 실제로 피부암은 2013년 기준 대한민국에서

10만 명당 31명 정도가 갖고 있었다고 합니다.

개인적인 결론에서 제일 중요한 건,

일반적인 사람들에게 역전사가 불가능하다는 점입니다.

mRNA는 며칠 지나면 분해될 수밖에 없으며,

mRNA > DNA로 유전 정보를 끼워 넣을 방법이 없습니다.

그래서 mRNA 방식의 코로나 백신이,

접종받는 분의 유전자에 영향을 미칠 가능성은 희박하다고 보입니다.

저도 구할 수 있다면 mRNA 백신 맞고 싶습니다. ㅎㅎ

논문 찾아봤는데 아스트라제네카 백신보다 효과가 월등하더라고요

오히려 유전자의 변형보다 조심해야 할 점은

과민 반응(hypersensitivity)일 것으로 예상합니다..

심한 과민 반응(아나필락시스 등)은 지금도 종종 보고되고 있기 때문입니다.

백신을 맞고 숨 쉬기가 어렵거나, 어지럽거나, 전신에 막 두드러기가 나신다면

바로 의료기관을 방문하고, 추후 같은 백신을 접종하지 말아야 할 수도 있습니다.

그림출처:

commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA_and_RNA_(13080742653).jpg

오늘날 전신 마취의 과정에 관한 세번째 글입니다.

글은 일반인들을 대상으로 하여 쉽게 썼으며,

심화하여 궁금한 점이 있으시면

비공개 댓글으로 메일주소 남겨주시면 아는 만큼 답해드리겠습니다.

4) 각성 과정

수술이 끝났거나 아니면 끝날 상황이 명백한 경우(피부를 꼬맬 부분이 얼마 안남았다든지),

앞 글에서 말씀드린 '기화기'를 꺼서 추가적인 마취 가스의 흡입을 차단하고 

몸 안에 있는 마취제가 배출되도록 합니다.

20~30년 전에 쓰던 흡입 마취제들은 날리는 데도 한참 걸렸던 것 같지만,

시대가 지나니 또 약이 좋아져

기화기를 끄면 15분 정도면 환자께서 깰 만한 농도까지 내려옵니다.

상기 그림은 흡입 마취제를 껐을 때 폐포에서 마취제의 농도량의 감소를 나타낸 그래프입니다

그림에서 환자의 50%가 깨는 농도(MAC-awake)는 0.34MAC정도로 되어 있으나,

실제 환자를 깨울 때는 아편계가 보통 같이 들어갔고,

폐포와 뇌 사이에 농도 평형이 또 일어나야 하기 때문에,

약 0.1~0.2MAC 정도까지 내려오면 대부분의 환자께서 기도를 유지하고 자발 호흡이 원할한 정도가 됩니다.

그림에서 보면 10~20분 정도라고 생각하시면 됩니다.

의식이 없어졌다가 생기는 이 과정을 emergence라고들 합니다..

깨운다? 를 영어로 하면 뭐 awakening...?

영어가 유창하지 않아서 쉽게 표현할 방법을 모르겠네요.

여튼 마취 학술 용어로는 emergence입니다.

'emerge' 3번 의미의 명사형으로 생각하셔서 이해하시면 되겠습니다.

(to rise from an obscure or inferior position or condition)

가스 농도에 따른 사람 간의 hypnosis의 편차가 별로 없는 편이기 때문에

마취에서 못 깰 걱정은 가벼운 수술이라면 일반적으로 안하셔도 됩니다.

수술을 하셨는데 마취에서 못깼다는 건 마취약 때문에 못깼다기보다,

중환자실에 가서 진정 치료를 해야하는 등 다른 사정이 생기셔서 안 깨웠거나

중추 신경계에 심한 손상이 생기셨다는 것을 의미합니다

흡입 마취제 기화기 끄고 기다리면 금방 몸에서 저렇게 제거가 됩니다

가스 때문에 못 깰 이유는 오늘날의 마취에서 별로 없습니다.

물론 위의 그래프에서 보이듯이, 오랜 시간 + 많은 농도로 투여했을수록

깨우는데 시간이 더 걸리는 것은 사실입니다.

특히, 흡입 마취제가 아닌 정맥 마취제(예를 들어 프로포폴)를 계-속- 투여해서 마취를 유지했다면 더욱이 그러합니다.

그렇지만.. 아무리 길어봐야 몇 시간을 넘기기는 힘들구요.

하루가 넘어가도록 환자를 재우고 계시다면 그건 마취제만의 문제는 아닐 가능성이 크다고 생각합니다.

이제 여기에 더해서 수술 후 진통제와, 항 구토제(anti-emetics)를 투여합니다.

수술을 했으면 대체로 통증이 동반되기 때문입니다

통증이 심하면 중추신경계에서 통증에 대한 감작이 일어나고

통증에 대한 역치가 낮아질 수 있기 때문에

과하지 않은 정도로 진통제를 어느 정도 선제적 투여를 합니다.

이하는 다소 약리적인 이해가 필요한 부분이라 

신경-근 생리(neuromuscular physiology)에 관심이 없으면 재미없기 쉬운 부분입니다.

정리하면, 각성(emergence)은

가스를 끄고, 신경근차단을 역전하고, 진통제(+항구토제)를 투여하여 진행이 됩니다.

나머지는 또 다음에

오늘날 전신 마취의 과정에 관한 두번째 글입니다.

글은 일반인들을 대상으로 하여 쉽게 썼으며,

심화하여 궁금한 게 있으시다면

비공개 댓글으로 메일주소 남겨주시면 아는만큼 답해드리겠습니다.

3) 유지 과정

 환자를 처음 재우는 건 이전에 서술한 것처럼 보통 프로포폴과 같은 정맥 마취제를 이용하지만,

 유지 과정에는 대부분 환자에서 마취 가스(흡입 마취제) + 진통제(아편계 약물)를 사용합니다.

 가장 흔히 사용하는 흡입 마취제가 데스플루란(desflurane), 세보플루란(sevoflurane)이란 약입니다.

 누군가는 물어보실 수 있겠습니다. 프로포폴 같은 정맥 마취제를 계속 주면 안되나요?

 이는 불가능한 것은 아니지만,

 1) 지속적 주입을 하려면 흡입 마취제에 비해 번거롭고(지속주입 장치가 필요, 정확성을 더하고 싶으면 고가의 정밀 장비가 있음),

 2) 수술이 길수록, 높은 용량으로 투여할수록 환자를 깨우는 시간이 가스에 비해 대체로 길어지며

 3) 정맥 마취제를 주는 혈관은 다른 약물을 투여하거나 수액 속도를 자유롭게 조절하는데 방해가 되는 등...

손이 많이 가는 부분이 많습니다.

그래서 바쁠 때는 잘 안하게 됩니다. 

환자의 회복의 질이 중요한 뇌 수술 마취 등의 경우에 적용하는데,

이까지 설명하면 글이 너무 길기 때문에.

일반적인 과정으로 돌아와서,

전신 마취라는 건 호흡을 스스로 못할 정도로 의식을 잃는 것이라고 설명을 드렸었습니다.

그래서 인공호흡기가 필수고, 이에 마취 가스를 섞어주는 기계(기화기; vaporizer)가 합해져 있는 게 마취 기계라고 생각하시면 됩니다.

즉, 인공 호흡기 + 기화기 = 마취 기계 라고 생각하시면 상식 수준에서는 틀리지 않다고 생각합니다.

마취 가스가 유통될 때는 액체였다가,

기화기에서 마취 기체로서 섞여서 환자에게 들어갑니다.

그래서 기화기입니다.

진통제는 주로 아편계열이 들어갑니다.

여기서도 의문이 생기실 수 있습니다.

마취 가스로 재웠는데, 굳이 진통제가 필요한가요?

결론적으로 얘기하면, 대체로 필요합니다.

여러분이 잘 때도 누가 안 건들면 잘 주무실텐데,

누가 꼬집거나 때리면 깨겠죠?

(하물며 칼로 찌르고, 전기로 지지고, 전기톱으로 자르는데..)

마취 상태에서도 마찬가지로, 

의식을 잃은 상태라고 하더라도 자극을 받으면

반사가 일어나거나 의식 각성이 있을 수 있습니다.

따라서 수술 중 자극에 대응하는 양의 진통제가 필요합니다.

마취가스가 진통 작용이 있긴 하나 그 정도가 약하여, 

흡입 마취제만으로 일반적인 수술 내내 마취를 유지하려면

굉장히 많은 양을 틀어줘야 합니다..

이러면 또 환자께 부작용(주로 저혈압과 같은 심혈관계 억제 및 허탈)이 생기기도 쉽습니다.

그리고 정맥 마취제보다는 그 정도가 미미하나,

흡입 마취제도 많은 양을 오래주었을 수록 반감기가 길어져

깨우는 시간이 길어집니다..

그래서 마취 가스 + 아편계 약물 조합으로 부작용은 줄이면서 

잠자기 및 진통 효과는 최대화합니다.

이러한 현대 마취의 유지 방식을 balanced anesthesia(균형마취)라고 합니다.

재우는 거에 관한 용어는 hypnosis라고 하고,

통증을 줄이는 것을 analgesia라고 합니다.

주로 가스가 hypnosis를 담당하게 되는 거고,

아편계 약물이 analgesia를 담당하게 되는 거죠.

수술의 자극에 따라 이 가스와 진통제를 조절하면서

환자가 너무 억제되지는 않게 하면서, 깨지 않는 상태를 만들려고 애씁니다.

그 외 체온 감시 및 조절, 체수분 균형 조절(대사에 따른 수분 소모량 보충 및 출혈이 심할 경우 수혈),

신경근 차단 상태 유지, 기타 신체 변화에 대한 대처와 같은 활동을 마취 유지(maintenance) 시기에 하게 됩니다.

수술과 선생님은 수술에 만전을 기하셔야하니까, 

그 동안 환자가 살아있게 유지하는 게 마취과가 하는 역할입니다.

역사적으로 마취과가 외과에서 파생한 것으로 알고 있습니다.

그러다가 수술이 현대 의학에서 차지하는 부분이 커지다보니,

수술 중 다양하게 생기는 상황에 따라

여러 도구들과 술기를 이용하여 환자를 살아있게 하는 마취과학도 성장했습니다

사족으로,

analgesia는 진통으로 번역하면 대체로 이해하시거나 의사소통하는데 큰 문제가 없겠으나,

hypnosis가 번역 시 의사소통에 가벼운 오해를 불러일으킬 수 있지 않나..

대한의사협회 의학용어집 6판^[각주:1]에 따르면

hypnosis 는 '최면'으로 되어 있는데,

우리가 일상 용어에서 쓰는 '최면'은 

'암시에 의하여 인위적으로 이끌어 낸, 잠에 가까운 상태^[각주:2]'

로 많이 생각하지 않나요...?? ㅋㅋ

최면술사가 나와서 '당신은 과거로 돌아갑니다'...

제가 어릴 때 티비를 너무 많이 본 걸까요 ㅋㅋ

최근에도 이근 대위한테 막 이상한 사람이 '잠이 안오냐' 이러는 영상 봤던 게 기억나네요.

ㅋㅋ 최면 그런 게 어딨어...

이 'hypnosis' 란 말은 그냥 잠자는 것과 유사한 상태를 얘기합니다.

Merriam-Webster 사전의 풀이를 빌리면

마취 분야에서 저 말이 쓰이면 걍 가스, 약물 등으로 의식을 잃게 만든 상태를 의마하는 겁니다.

한글 마취 책에서도 '최면', '최면 효과'라는 말이 나오면

아마도 'hypnosis', 'hypnotic effect'를 말씀하고 싶으신 것으로 생각하고,

그냥 '자는 것과 비슷한 상태', '의식을 잃게 하는 효과'구나 라고 생각하면 됩니다.

'수면유사 효과' 하면 이상하려나.

(의학용어에서 -oid, 즉 무엇과 비슷한 것을 -유사 로 많이 번역합니다.

예전에는 '-양' 으로 많이 번역했는데, 순화되서 이제는 잘 안쓰는 것 같습니다)

몰랐다가 이 글 쓰면서 찾아봤는데,

표준국어대사전의 '최면' 표제어의

첫번째 뜻풀이가 '잠이 들게 함'이네요.

ㅋㅋ 그냥 제 어휘력이 부족한 거였을 수도 있겠습니다.

나머지 과정 설명은 또 다음에...