과학(Science)/생명 과학 (Life Science)

'약(Medicine)'의 기초

SURPRISER - Tistory 2022. 10. 2. 17:26

0. 목차

  1. '약'이란 무엇인가?
  2. '약'은 어떻게 환부에 도달하는가?
  3. '약이' 작용하는 메커니즘
  4. 부작용은 왜 생길까?
  5. 올바른 약 복용법
  6. '의약품', '의약 외품', '건강 기능 식품'의 차이

1. '약'이란 무엇인가?

 '약'과 '독'의 차이는 과연 무엇일까? 사람을 포함한 생물체에 어떠한 영향을 미치는 물질을 '생리 활성 물질(Physiological Active Substance)'이라고 한다. 그리고 '생리 활성 물질'이 인간에게 도움을 주는 경우는 약, 해로운 경우는 '독'이라고 불리는 것에 불리는 것에 불과하다. 어떤 물질을 독과 약으로 명확히 구분 지을 수는 없다.

1-1. 바이에타(Byetta)

 2005년에 '바이에타(Byetta)'라고 불리는 당뇨병의 치료약 판매가 미국에서 시작되었다. 이 약은 기존의 당뇨병 치료약이 충분히 잘 듣지 않는 환자에게 효과가 있어 큰 이슈가 되었다. 그런데 놀랍게도 이 약은 미국 남부에서 멕시코 북부에 걸쳐 서식하는 '아메리카 독도마뱀(Heloderma suspectum)'이라는 도마뱀이 가지고 있는 '독(Poison)'으로 만들어졌다. '아메리카 독도마뱀'은 아래턱에서 '엑센딘-4(Exendin-4)'라는 독을 분비한다. 이 물질은 혈당값을 낮추는 역할을 하기 때문에, 도마뱀에 물린 사람은 저혈당 상태가 되어 사망에 이르는 경우도 있다고 한다. '그런데 당뇨병 환자는 항상 고혈당 상태이니까, 이 독을 이용하면 당뇨병 환자의 혈당을 낮출 수 있지 않을까?'라고 생각한 것이다. 이러한 아이디어에서 신약 개발이 시작되었다. 그리고 '엑센딘-4'가 혈당값을 낮추는 메커니즘에 관한 연구와, 적절한 투여량을 조사하는 연구를 한 결과, '엑센딘-4'는 당뇨병 치료약 바이에타로 탈바꿈한 것이다. 그야말로 '독과 약은 종이 한 장 차이'라고 할 수 있다.

 '엑센딘-4'라는 물질은 39개의 아미노산이 이어져 이루어진다. 한편, 소장에서 분비되는 'GLP-1'이라는 호르몬은 췌장에 작용함으로써 혈당값을 낮추는 기능을 한다. 이 물질은 31개의 아미노산이 이어져 이루어진다. '엑센딘-4'는 'GLP-1'과 아미노산 배열이 아주 비슷하여 혈당값을 낮추는 기능을 한다. 이 때문에 '엑센딘-4'는 '바이에타'라는 당뇨병 치료제로 쓰일 수 있는 것이다.

반응형

2. '약'은 어떻게 해서 환부에 도달할까?

 '두통약'을 먹으면 머리의 통증이 사라진다. 한편 '위장약'을 먹으면 위의 메슥거림이 가라앉는다. 같은 방법으로 약을 먹는데 왜 효과가 나타나는 장소가 약에 따라 다를까? 약이 어떻게 환부까지 도달하는지 알아보자.

2-1. 먹는 약

 실은 약 안에는 '몸속에서 효과를 발휘하는 물질(유효 성분)'은 소량밖에 포함되어 있지 않다. 예컨대 치매약인 '아리셉트 정 3mg'이라는 알약 안에는 '유효 성분'인 '도네페질(Donepezil)'은 3mg밖에 포함되어 있지 않다. 그 밖의 대부분은 알약의 형태를 유지하기 위한 녹말, 착색료, 보존료 등의 첨가물이다. 우리가 먹은 약은 먼저 위에서 녹아 유효성분이 알약 속에서 방출된다. 이때 기본적으로 유효성분은 소화되지 않고, 형태를 유지하면서 소장에서 흡수된다. 소장에는 무수한 '융모'가 있으며, 표면적이 넓다. '융모'를 구성하는 상피 세포에서 약물 분자는 모세혈관으로 들어가고, 모세혈관은 '문맥'이라는 혈관으로 모아져 간으로 향한다.

 그 후, 흡수된 약은 모세혈관으로 들어가고, 모세혈관은 '문맥'이라는 혈관으로 모아져 간에서 모인다. 간에서 일부는 분자 구조가 바뀌어 효과를 잃고, 간에서 분자 구조가 바뀌지 않은 약은 심장에서부터 온몸으로 보내진다. 그리고 약은 모세혈관의 벽을 통과해 온몸의 세포로 전달된다. 그중 환부의 세포에 도달한 약이 약효를 발휘하는 것이다. 소장에서의 약의 흡수는 시간을 들여 조금씩 이루어지기 때문에 약효가 지속되는 시간도 길다. 즉, 기본적으로 약은 환부에만 도달하는 것이 아니라 온몸을 도는 것이다. 두통약을 먹고 머리의 통증이 완화되었다고 해서, 결코 약이 머리에만 전달되는 것이 아니다.

2-2. 주사 약

 그러면 '주사 약'은 어떨까? 주사 약은 먹는 약과는 달리 바로 정맥으로 들어가 온몸으로 퍼진다. 따라서 몸속의 약물 농도가 올라가 바로 효과가 나타난다. 그러나 약물은 단시간에 간에서 분자 구조가 바뀌고, 급속히 효과를 상실한다는 특징을 가지고 있다.

2-3. 붙이는 약

 한편, 붙이는 약의 경우는 점착 부분의 모세혈관을 통해 흡수되어 약의 성분이 온몸으로 퍼져나간다. 붙이는 약은 흡수 속도를 잘 조절할 수 있다는 특징을 가졌기 때문에, 긴 시간 동안 약효가 지속된다. 이러한 특징을 이용해, 약에 맞는 투여 방법을 선택함으로써 효율적으로 약을 이용할 수 있다.

반응형

3. '약'이 작용하는 메커니즘

 일반적으로 약은 '단백질'에 달라붙어 그 기능을 바꿈으로써 효과를 나타낸다. 단백질이라고 하면, 단순히 고기나 계란에 포함된 영양소라고 생각이 들 수도 있다. 하지만 그것은 단백질의 단면에 불과하며, 사실 단백질은 우리의 몸을 구성하는 '만능 소재'이다. 예컨대, 근육이나 심장, 머리카락 등 인체를 구성하는 거의 대부분의 물질은 단백질로 이루어져 있다. 또 몸속의 '정보 전달의 역할을 하는 단백질'도 있으며, 몸속에서 필요한 화학반응을 일으키기 쉽게 하는 '촉매 역할을 하는 단백질'도 있다. 이러한 단백질을 '효소'라고 한다. 즉, 단백질이란 생명활동에 없어서는 안되는 물질이다.

 이제 아스피린은 예로 약이 어떻게 효과를 나타내는지 그 메커니즘을 살펴보자. 통증을 멈추게 하는 '아스피린(Aspirin)'은 세계에서 가장 많이 팔리는 약이다. 아스피린의 기능에는 편두통을 줄여주는 것을 예로 살펴보자. 편두통의 원인 중 하나는 뇌혈관이 염증을 일으키기 때문이라고 생각된다. 염증이 일어나면 뇌혈관 세포에 있는 '사이클로옥시게나아제(COX: Cyclooxygenase)'라고 불리는 단백질이 '프로스타글란딘(Prostaglandin)'이라는 물질을 만든다. '프로스타글란딘(Prostaglandin)'은 통각을 전달하는 신경에 작용해 통증 전달을 강화시키는 역할을 한다. 그래서 머리가 아파지는 것이다. 그런데 아스피린은 COX에 달라붙어 그 역할을 방해하는 작용을 한다. 그 결과, 플스타글란딘의 양이 줄어 머리의 통증이 없어진다. 몸속에는 무려 10만 종에 이르는 단백질이 있다. 약이란 이렇게 대량으로 존재하는 단백질 중 표적이 되는 단백질에만 달라붙는 성분이다.

반응형

4. 부작용은 왜 생길까?

 본래 독이었던 것이 약으로 사용될 수도 있다. 그렇다면 약도 독이 될 수 있지 않을까? 그렇다. '부작용(바람직하지 않은 약의 작용)'은 약이 가져오는 독의 작용이라고 말할 수 있다. '부작용'이 일어나는 원인 중 하나는 약물이 혈액을 타고 몸속을 순환하기 때문이다.

 화분 알레르기나 다른 알레르기에서 흔히 사용되는 '항히스타민제'를 예로 보자. '항히스타민제'는 졸음이라는 부작용이 있다. 히스타민의 코의 점막 세포 표면에 있는 '히스타민 수용체'라는 단백질에 달라붙으면, 콧물이 많이 나온다. 이것이 알레르기 반응이 일어나는 구조이다. '항히스타민제(Antihistamines)'는 '히스타민 수용체(Histamine Receptor)'라는 단백질에 결합함으로써, 히스타민이 히스타민 수용체에 달라붙는 것을 방해하는 작용을 한다. 그 결과 콧물이 멈추게 된다.

 그러나 '히스타민 수용체'는 뇌 안의 신경세포에도 있다. 그리고 뇌안에 히스타민은 알레르기 증상과는 상관없이 존재하며, 집중력·판단력·각성 상태 유지에 관여한다. 뇌로 전해진 항히스타민제는 신경 세포에 있는 히스타민 수용체도 차단시킨다. 그래서 집중력이 떨어지거나 졸리는 등의 부작용이 나타나는 것이다. 이러한 메커니즘으로 졸림 증세가 나타나는 항히스타민제에는 '클레마스틴(Clemastine)' 등이 있다. 그래서 요즘에는 뇌에는 침입하지 않도록 만들어진 '항히스타민제'도 있다. 바로 '펙소페나딘(Fexofenadine)'과 '로라타딘(Loratadine)' 등과 같은 약이다. 이러한 약은 뇌혈관 벽을 통과하지 못하는 구조로 되어 있기 때문에, 항알레르기의 효과를 가지면서도 '졸음'이라는 부작용을 억제할 수 있다.

반응형

5. 올바른 약 복용법

5-1. 처방받은 약을 다 먹기 전에 증상이 호전되면, 약을 그만 먹어도 될까?

 처방받은 약을 다 먹기 전에 증상이 호전되면, 약을 그만 먹어도 될까? 몸 컨디션이 좋아져도 자기 마음대로 약의 복용을 중단하면 병을 더욱 악화시킬 가능성이 있다.

 세균 감염증에 걸려 항생 물질을 처방받은 경우를 생각해 보자. 항생 물질을 먹으면 세균이 죽기 때문에, 그 수가 줄어 증상이 좋아지는 것처럼 느껴진다. 그러나 중간에 복용을 멈추면 살아남은 세균이 다시 증가하게 된다. 이때 살아남은 세균은 먹고 있던 항생 물질이 듣지 않는 균일 가능성이 높다. 그러면 다시 약을 먹는다고 해도 약효가 이전보다 떨어져 증상이 더 나빠질 수 있다.

 또 알레르기성 피부염 등으로 스테로이드계의 약을 계속 복용하는 경우에는, 증상이 호전되었다고 해서 바로 복용을 중단하면 증상이 악화되는 경우가 있다. 이를 '리바운드 현상(Rebound Phenomenon)'이라고 한다. 의사는 이런 '리바운드 현상'을 방지하기 위해, 환장의 증상이 호전되어 가는 것을 보면서 약의 양이나 복용 횟수를 줄이거나 약효가 약한 약으로 바꾸고 서서히 중단하는 식의 방법을 택한다. 조금이라도 빨리 건강한 상태로 돌아가고 싶다면, 의사의 처방에 따라 약을 올바르게 복용하는 것이 중요하다.

5-2. 약을 깜박 잊고 안 먹었다면?

 처방전이 필요 없는 약의 경우는, 약을 깜박 잊고 안 먹은 것이 생각났을 때 바로 먹거나, 다음 번 복용해야 하는 시간이 얼마 남지 않은 경우에는 그때까지 기다렸다가 1회분을 먹으면 된다. 한편, 병원에서 처방받은 약의 경우에는, 약이나 병의 종류에 따라 대응 방법이 다르기 때문에, 의사와 상담할 필요가 있으며 주의해야 한다. 또 처방전이 필요 없는 약이든 처방받은 약이든 2회분을 한꺼번에 먹는 것도 위험하다. 몸속에서 약물 농도가 너무 올라가 부작용이 나타날 우려가 있기 때문이다.

 또 식전에 먹어야 하는 약을 식후에 먹거나, 식후에 먹어야 하는 약을 식전에 먹어서도 안된다. 예컨대 골다공증의 치료약 중 일부는 식전에 먹어야 되는 약이 있다. 이는 만약 식후에 복용하면 식사에 포함되어 있는 '철(Fe)'이나 '칼슘(Ca)' 등의 금속 이온이 약과 결합해 거의 흡수되지 않기 때문이다. 반대로 약이 흡수되기 위해서는 식사를 통해 쓸개에서 분비되는 담즙산이 반드시 필요한 것도 있다. 이러한 약의 경우, 식후에 복용하지 않으면 전혀 몸에 흡수되지 않아 효과가 없다. 이처럼 약의 성질에 따라, 약을 식전에 먹어야 하는지 식후에 먹어야 하는지가 결정된다. 따라서 약의 복용 시간을 마음대로 바꿔서는 안 된다.

5-3. 약을 먹으면 점점 효과가 떨어질까?

 약의 종류에 따라서는 약효가 점점 떨어지는 경우도 있다. 이런 상태를 '내성(Tolerance)'이라고 한다. '내성'은 어떻게 생길까? 내성이 생기는 원인은 두 가지가 있다.

  1. 첫 번째 원인은 약의 표적이 되는 단백질 자체의 수가 감소하기 때문이다. 예컨대 '모르핀'이라는 진통 마취제는 내성이 생기기 쉬운 약으로 유명하다. '모르핀(Morphine)'은 뇌의 신경 세포인 '오피오이드 수용체(Opioid Receptor)'라는 단백질에 작용해 진통 작용을 한다. 그러나 모르핀을 계속해서 투여하면 '오피노이드 수용체'의 수가 감소한다. 그 결과 이전과 같은 양의 모르핀을 투여해도 이전과 같은 진통 작용을 얻을 수 없게 된다.
  2. 두 번째 원인은 약이 배설되는 속도가 변하기 때문이다. 기본적으로 약은 간의 효소에 따라 분자의 모양이 바뀌고 효과를 잃는다. 그러나 같은 약을 계속해서 복용하면, 이 약물을 대사하는 효소의 수가 증가할 때가 있다. 그러면 몸속으로 들어온 약은 바로 대사되어 배설된다. 그 결과, 약효가 없어지는 것이다.

 한편, 항생 물질에 대한 저항성을 가져서 약효를 발휘하지 못하는 세균에 대해서도 '내성'이라는 말을 사용한다. 이러한 균을 '약제 내성균'이라고 부른다. 여러 가지 약제에 대해 내성을 가진 세균인 '다제 내성균'은 효과가 있는 항생 물질이 적기 때문에 없애기가 어렵다. '병원 안에서 다제 내성균이 확산되었다.'는 뉴스를 본 적이 있을 것이다. 따라서 제약 회사나 대학에서는 항상 새로운 항생 물질을 개발해야 한다.

5-4. 약 복용자에 따라 약의 작용이 달라진다.

 복용하는 사람이 어린이인지, 성인인지, 고령자인지에 따라서도 몸속에서의 약의 작용이 달라진다. 

 약은 주로 '간'에서 분해되어 약효를 잃으며 '신장'을 거쳐 배출된다. 그런데 일반적으로 어린이의 간과 신장의 처리 능력은 높지만, 고령자가 될수록 간과 신장의 처리 능력이 낮아진다. 70세가 되면 신장의 여과 기능은 성인의 약 70%까지 떨어지게 된다고 한다. 그만큼 약을 소변으로 배설할 수 없게 되어 장시간에 거쳐 많은 약이 몸속에 머무르게 되고, 효과가 강하게 나타나는 경우가 생긴다. 아래의 그래프는 '연령 증가에 따른 생리 기능의 변화'를 나타낸 것이다. 나이가 들면서 세포 안의 수분이 줄면, 상대적으로 몸속의 약물 농도가 올라간다. 또 신장에서 여과량이 줄면서 약물이 적절하게 배설되지 않으며, 몸속의 약물 농도가 올라간다. 이처럼 연령에 따라 생리 기능이 변하기 때문에 거기에 맞추어 투여량을 정해야 한다. 또 약에 따라서는 부작용이 고령자에게 집중해 나타나는 경우가 있다. 70세 이상의 고령자에게는 임상 시험이 이루어지지 않으므로, 부작용이 발견되지 않는 수도 있다.

 임신을 하면 모체의 다양한 생리적 기능이 변해, 몸속에 들어있는 약의 작용도 변한다는 사실이 알려져 있다. 예컨대 임신했을 때는 위산의 분비가 줄거나 소장의 운동이 약해지기 때문에 약물의 흡수가 떨어지는 경우가 있다. 또 어머니가 먹는 약이 태아에 미치는 영향에 대해서도 생각해야 한다. 어머니의 혈액과 태아의 혈액이 직접 섞이는 일은 없지만, 어머니가 먹는 약의 대부분은 태반을 통과해 태아에게 전달된다. 임신 초기에는 태아의 몸 형성에 장애를 일으킬 가능성을 가진 약도 있기 때문에 반드시 주의해야 한다. 반대로, 천시이나 뇌전증 등의 지병이 있는 경우, 먹던 약을 여성이 임신 사실을 알고 바로 약을 끊는 것도 위험하다. 어머니의 건강이 나빠져 태아까지 위험한 상태에 빠지는 경우가 있기 때문이다.

나이가 들면서 생기는 체질의 변화

6. 의약품, 의약 외품, 건강 기능 식품의 차이

 '의약품(전문 의약품과 일반 의약품으로 나뉨)', '의약 외품', '건강 기능 식품'이 각각 무엇인지에 대해서는 모두 법률로 규정되어 있다. 이 분류 기준은 나라마다 내용이 조금씩 다른데, 여기에서 설명하는 내용은 모두 한국 기준이다.

- 설명
전문 의약품 그 약이 발휘하는 효과 등으로 볼 때, 반드시 의사 또는 치과 의사의 전문적인 진단과 지시·감독에 따라 사용되어야 하는 의약품
일반 의약품 전문 의약품이 아닌 것으로 오용·남용될 우려가 적고, 의사나 치과 의사의 처방전 없이 사용해도 안전성 및 유효성을 기대할 수 있는 의약품
의약 외품 의약품에 비해 인체에 대한 작용이 가벼운 물품
건강 기능 식품 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용해, 알약·캡슐·분말·과립·액체 등의 형태로 제조·가공한 식품
  1. 전문 의약품(Prescription Medicine): 먼저 '전문 의약품(Prescription Medicine)'이란 그 약이 발휘하는 효과 등으로 볼 때, 반드시 의사 또는 치과 의사의 전문적인 진단과 지시·감독에 따라 사용되어야 하는 의약품을 말한다. 즉, 용법·용량을 정하는 데 전문성이 필요하거나, 부작용이 심하거나, 습관성·의존성이 있거나, 오용·남용의 우려가 있는 등, 사람에게 매우 중요한 영향을 미칠 수 있는 의약품이 전문 의약품이다. 예컨대 결핵 치료제, 당뇨병 치료제, 고지혈증 치료제 등이 여기에 속한다. 전문 의약품은 의사의 진단과 처방을 통해 약의 복용을 엄격히 관리하게 되어 있다.
  2. 일반 의약품(Non-Prescription Medicine): 한편 '일반 의약품'은 전문 의약품이 아닌 것으로, 오용·남용될 우려가 적고, 의사나 치과 의사의 처방 없이 사용해도 안정성 및 유효성을 기대할 수 있는 의약품을 말한다. 즉, 부작용 자체가 크지 않기 때문에, 약사나 소비자가 판단해서 사용할 수 있게 한 의약품이다. 예컨대 소화제·해열 진동제 ·지사제 등등이 여기에 속한다. 일반 의약품은 그 약리 작용이 전문 의약품만큼 강하지는 않지만, 부작용이 없는 것은 아니다. 따라서 나이에 따른 약의 용량, 임산부의 복용 가능 여부 등, 자신의 상태와 맞게 약사와 상담을 해야 한다. '일반 의약품'이라고 해서 자기 마음대로 먹어도 된다는 뜻은 아니다.
  3. 의약 외품(Sanitary Aid): '의약 외품'은 의약품에 비해 인체에 대한 작용이 가벼운 물품을 말한다. '마스크', '안대', '붕대', '거즈', '탈지면', '반창고', '생리대 종류', '치약', '입냄새 방지제', '탈모 방지제', '모발 염색제', '파리·모기 등의 살충제', '콘택트렌즈 관리용품', '일부 소독제, '저함량 비타민·미네랄 제제' 등 여러 가지가 있다.
  4. 건강 기능 식품: '건강 기능 식품'은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용해, 알약·캡슐·분말·과립·액체 등의 형태로 제조·가공한 식품을 말한다. 즉 '건강 기능 식품'은 설령 '알약'의 형태로 되어 있어도, 질병 치료로 처방되는 '약'이 아니라 '식품'이다. '건강 기능 식품(Health Functional Food)'에 대해서는 기준·규격·원료·성분·표시 방법 등이 별도로 지정되고 있다. '식품의약품안전처'에서 인정받은 '건강 기능 식품'은 제품의 용기나 포장에 '건강 기능 식품'이라는 문자 또는 '건강 기능 식품'을 뜻하는 도안이 표시되어 있다. 따라서 이러한 표시가 없는 제품은 국가에서 인정받은 것이다. 흔히 사용하는 용어로 '건강 식품', '건강 보조 식품' 등이 있다. '건강 식품' 또는 '건강 보조 식품'이라고 표기된 제품도 효능이 있을 수 있지만, 국가의 인정을 받은 것은 아니므로 주의해야 한다. '건강 식품' 또는 '건강 보조 식품'에 대해서는 허위·과장 광고도 많으므로 조심해야 한다.