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[와우! 과학] 독개구리가 자신의 독에 중독되지 않는 이유

입력 : 2017.09.27 11:38 ㅣ 수정 : 2017.09.27 11:38

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▲ 에콰도르에 서식하는 독개구리 가운데 하나인 에피페도바테스 앤소니. 에비바티딘이라는 독을 만든다 (사진=Rebecca Tarvin/University of Texas at Austin)



개구리 가운데는 매우 화려한 색을 뽐내는 것들이 있다. 물론 멋을 내기 위해서는 아니다. 독버섯과 마찬가지로 알록달록 예쁜 색을 입은 개구리는 자신에게 독이 있으니 절대 먹어서는 안 된다고 광고하는 것이다.

그런데 이들이 만드는 독은 사람에게도 위험하지만, 의외의 방식으로 우리에게 도움이 될 수 있다. 독개구리가 만드는 신경독은 신경 세포를 마비시키는데, 용량을 적당히 조절하면 중독성이 없는 비마약성 진통제로 개발할 수 있기 때문이다. 그런데 여기에는 한 가지 곤란한 문제가 있다. 약물로 사용하기에는 효과가 강해서 사람에서도 마비 같은 부작용이 발생한다는 점이다.



과학자들은 정작 독개구리 자신은 신경독에 중독되지 않는다는 점에 주목했다. 텍사스대학의 연구팀은 에피페도바테스(Epipedobates)속의 개구리가 만드는 에피바티딘(epibatidine)이라는 신경독을 연구했다.

이 독을 만드는 개구리는 잘 모르고 자신을 잡아먹는 포식자의 신경을 마비시켜 죽게 하지만, 정작 자신의 신경은 마비되지 않는다. 연구팀은 그 비결이 신경 세포 수용체(receptor)에 있다는 사실을 발견했다. 이 수용체는 2500개 정도 되는 아미노산으로 이뤄져 있는데, 에피바티딘은 여기에 단단히 결합해 신경 세포의 기능을 마비시킨다. 하지만 정작 개구리 자신은 수용체의 아미노산 3개를 바꿔 에피바티딘이 결합하지 못하게 방해한다. 따라서 개구리 자신은 독에서 무사할 수 있다.

자연계에서 자신의 독을 중화하는 방식은 여러 가지가 있다. 독을 피부 등 국소적으로만 보유하거나 간에서 독을 해독하거나 여러 가지 방법이 있지만, 이 개구리의 경우 매우 단순한 방법으로 거의 에너지를 들이지 않고 중독을 피할 수 있다는 점이 매력적이다.

연구팀은 에피바티딘이 사람 신경 수용체에 결합하는 방식을 연구해 독성은 줄이고 진통 효과는 늘릴 수 있기를 기대하고 있다. 마약성 진통제는 진통 효과는 우수하지만, 중독의 위험성이 존재한다. 따라서 중독성이 없으면서도 효과가 강한 새로운 진통제가 개발되면 큰 도움이 될 수 있을 것이다.

모든 약이 독이 될 수 있다는 이야기가 있지만, 반대로 독 역시 약으로 사용될 수 있다. 자연계에 있는 독을 약으로 개발한 사례는 보툴리누스균이 만드는 보툴리눔 독소를 약물로 개발한 보톡스를 비롯해서 수없이 많다. 하지만 천연 물질을 약물로 개발하기 위해서는 우선 생물 자원을 보호할 필요가 있다.

에피페도바테스 개구리가 사는 에콰도르를 비롯한 세계 여러 지역에서 동식물의 서식지가 줄어들어 유용한 생물자원이 개발되기도 전에 사라질 위기가 놓여 있다. 필요한 자원은 개발하되 다양한 동식물 역시 미래의 자원이라는 점을 생각해 보호하는 균형 잡힌 개발이 필요한 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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