질병과 노화를 극복하는 첨단 의학의 진화

김주한(서울대학교 의과대학 정보의학실 교수)

“인간은 더 젊고 건강하게 오래 살 수 있는가” 2030년 인류 역사를 뒤흔들 장수 혁명이 도래한다 노벨상 수상자, 세계적 기업의 CEO와 투자자들만 아는 디지털 의학의 비밀! 래리 페이지, 마크 저커버그, 사티아 나델라 등 디지털 혁명의 주역들과 연구자, 기업 경영인, 투자자, 생명공학자, 의학자, 윤리학자 등 150건 인터뷰! ★ 독일 아마존 예약판매 베스트셀러 1위 ★ ★ 코로나 시대 투자 전망 필독서 ★ ★ 베스트셀러 『구글의 미래』 토마스 슐츠의 신작 ★ ★ 2020 세종도서 교양부문 선정 ★ 그동안 수많은 혁신에도 불구하고 인간의 몸과 두뇌는 진화의 굴레에 묶여 있었다. 과연 젊고 건강하게 오래 살고 싶다는 인류의 소망은 실현될 수 있을까? 이 물음에 답하고자 《슈피겔》 실리콘밸리 지사 편집장이자 미국 수석 특파원인 토마스 슐츠는 10년간 실리콘밸리 의학 연구소들을 끈질기게 취재했다. 2015년에 쓴 베스트셀러『구글의 미래』에서 IT 기업 구글의 미래 전략을 집요하게 파헤친 그는 이번 책에서 빅데이터, 인공지능, 유전자 조작, 3D프린터 등을 결합해 질병을 극복하고 수명을 연장하는 디지털 의학 연구의 현장을 보여준다. 전 세계 최고의 두뇌와 천문학적 자금이 모인 실리콘밸리의 거물들, 각계 인사들과 진행한 150건의 인터뷰가 이 책의 바탕이다. 베일에 가려진 실리콘밸리 연구소의 풍경과 연구실의 분위기도 생생하게 전달한다. 이 책을 보면 우리가 인류 역사상 가장 근본적인 변화에 직면해 있음을 알 수 있을 것이다.

서문_디지털 의학의 시대가 열리다

1장_세포는 소프트웨어다
: 알츠하이머병과의 전쟁을 선포한 디지털 생물학
2장_기계를 업고 도약하다
: 보건 시스템을 뒤바꿀 인공지능과 알고리즘
3장_데이터를 가진 자가 길을 연다
: 의료 시장에 뛰어든 IT 대기업들
4장_분석하고 조작하고 정복하라
: 더 우수한 인간을 만들기 위한 유전학의 도전
5장_암이라는 괴물을 잡다
: 의사와 환자들이 희망을 거는 새로운 암 치료법들
6장_인체를 부품으로 대체하다
: 치료의 영역을 확장하는 합성생물학의 시도들
7장_200세 시대가 온다
: 영생까지 꿈꾸는 실리콘밸리의 유토피아주의자들
8장_당신의 주치의는 AI다
: 개인화, 정밀화, 예방으로 전환하는 의학의 패러다임
9장_새로운 의학은 새로운 인간을 만든다
: 2030년 건강 혁명을 앞두고 우리가 당면한 과제들

의학 시장은 수십조 달러 규모에 이를 만큼 거대하다. 그만큼 사업 영역도 방대하다. 대부분의 국가에서 의료비는 국민총생산 GNP에서 가장 많은 비중을 차지하고 있다. 미국의 경우 국가 지출의 20퍼센트가 보건 시스템으로 흘러들어간다. 그래서 IT대기업들은 샌프란시스코와 시애틀의 기업 본사에서 기초적인 의학 연구에 매진하고 있다. 누가 암을 정복할 것인가? 24시간 내내 혈당, 인슐린, 심장박동수를 어떻게 분석할 것인가? 환자의 정보, 임상 연구 결과 등을 어떻게 분석할 것인가?
_p.12 ‘서문_디지털 의학의 시대가 열리다’ 중에서mRNA 치료법이 적용되기까지 10년이 걸리든 15년이 걸리든, 최초로 치료제 개발에 성공한 기업이 모더나든 다른 기업이든 상관없다. 다만 질병 치료에 일대 혁명이 일어날 것만은 확실하다. 방셀은 말한다. “현재 의학계에서는 아날로그에서 디지털로의 전환에 비할 만한 대변혁이 일어나고 있습니다. 이것은 워크맨에서 아이팟으로의 도약에 견줄 만한 사건입니다.”
-p.71 ‘1장_세포는 소프트웨어다’ 중에서세바스찬 스런은 인공지능이 인간에게 “초인적인 능력을 부여할 것”이라고 말한다. 그는 현대의 기술이 도입되고 유럽에서 미국으로 몇 시간 만에 날아갈 수 있게 되었듯이, 점점 똑똑해지는 인공지능 기계가 다음 발전 단계에서 인류가 새로운 잠재력을 펼치도록 도와줄 것이라고 말한다. 우리는 인공지능의 도움으로 IQ 1만인 사람만큼 일할 수도 있고 사무실에서 매일 틀에 박힌 일을 반복하는 대신 창의적인 일에 시간을 투자할 수도 있기 때문이다. 이를테면 날아다니는 트렁크, 스스로 바느질하는 셔츠, 기적의 암 치료제 등을 발명하는 것이다. 스런은 “기계가 우리에게 자유를 줄 것”이라고 믿는다.
_p.111 ‘2장_기계를 업고 도약하다’ 중에서디지털 도구를 이용해 우울증을 확인한다는 아이디어는 결국 예방의학의 비전을 따른 것이다. 문제를 조기에 발견해 극단적인 치료를 줄이고 신중한 치료를 하겠다는 것이다. 정신 질환이 늦게 발견된 경우 이미 중증으로 발전해 있어, 대부분의 환자는 입원 치료, 독한 약물 복용, 장기 치료를 받아야 한다. 커뮤니케이션의 감소 혹은 특정한 언어 패턴 등은 정신병적 사고로 이어진다. 이러한 정신사회학적 생체표지자를 통해 조기에 증상이 발견되면 입원 치료를 피할 수도 있다.
_p.137~138 ‘3장_데이터를 가진 자가 길을 연다’ 중에서크리스퍼는 다양한 분야에서 활용 가능하지만 의학 분야에서 가장 획기적인 변화가 나타날 것으로 보인다. 크리스퍼 유전자 가위가 개발되면서 연구자들은 기존 유전자치료의 수준을 한 단계 끌어올릴 수 있었다. 의사들은 유전자 가위로 질병을 치료할 수 있었다. 단순히 DNA를 잘라내 질병의 원인을 아예 제거하는 것이다. 이를테면 겸형적혈구빈혈증을 유발하는 유전자나 HI 바이러스를 세포에 유입시키는 유전자를 비활성화하는 것이다.
_p.171 ‘4장_분석하고 조작하고 정복하라’ 중에서2020년대 중반까지 기술이 발전할 수 있는 요인은 기하급수적으로 증가할 것이고, 발전 속도에도 가속이 붙을 것이다. 독일 암연구센터장 바우만은 “아직 배울 것이 많습니다”라고 말한다. 인체에는 박테리아나 균류 등 수조 개의 미생물이 살고 있다. 따라서 앞으로 마이크로비옴 연구 등의 전문 분야가 점점 각광받을 것이다. 종양에도 미생물이 살고 있기 때문에 현재 독일 암연구센터도 여러 부서에서 미생물을 연구하고 있다. 특정 치료법에 대한 암의 저항력을 입증하기 위한 최근 연구에서 밝혀졌듯이, 앞으로 미생물 연구는 유망할 것이다.
_p.224~225 ‘5장_암이라는 괴물을 잡다’ 중에서무에서 창조된 세포가 의학계에 엄청난 파급 효과를 일으켰다. 생명공학자들은 현재 오가노보 바이오프린팅 연구자들이 꿈꾸는 것보다 우수하고 효율적으로 생물학적 대체 물질과 테스트 조직을 만들 수 있다. 생명이란 무엇인가? 어쩌면 이 질문에 대한 정답을 찾을 수 있을지도 모르겠다. 연구자들이 완전히 새로운 생명체, 지구상에는 존재하지 않았던 인공 생명체를 창조하는 길을 열게 될지도 모른다.
_p.246 ‘6장_인체를 부품으로 대체하다’ 중에서먼저 나는 15분 동안 플라스틱관에 침을 뱉었고, 이것을 실리콘밸리의 실험실로 보냈다. 그리고 앱을 하나 다운받았다. 이 앱을 통해 3주 동안 84가지 유전정보를 상세히 확인할 수 있었다. 유전적 혈통과 관련해 다섯 가지, 생물학적 특징과 관련해 22가지, 유전적 건강 문제와 관련해 일곱 가지, 보편적인 유전적 특성과 관련해 42가지, ‘웰니스’와 관련해 여덟 가지였다. 이 모든 정보를 얻는 데 199달러가 들었고, 서비스는 온라인이나 약국에서 이용할 수 있었다.
_p.289 ‘8장_당신의 주치의는 AI다’ 중에서현재 의학은 기하급수적 속도와 수준으로 발달하고 있다. 하지만 이러한 혜택을 누릴 수 있는 계층 간의 격차도 그만큼 벌어지고 있다. 경제적 여건이 되는 사보험 가입자들은 건강 센서를 착용하고 정기적으로 마이크로비옴 분석과 줄기세포 검사를 받는다. 그래서 이들은 병에 잘 걸리지 않고 암에 걸려도 유전자치료로 생명을 유지할 것이다. 반면 데이터 의학의 혜택을 누리거나 사보험에 가입할 경제적 여건이 되지 않는 환자는 구시대의 의료 서비스만 받을 수 있다. 디지털 의학의 발달에 따른 계층 양분화 현상에 대한 논의는 점점 격렬한 양상을 띨 것이다. 가난하면 일찍 죽는다는 극단적 주장이 현실이 될지도 모른다.
_p.326 ‘9장_새로운 의학은 새로운 인간을 만든다’ 중에서오래전부터 환자의 권리가 건강 서비스의 핵심 요소로 여겨져왔다. 다가올 의학 혁명에 대비해 환자의 권리는 보호받고 강화되어야 한다. 또한 디지털 의학이 ‘유리 환자’를 양산하는 계기가 되지 않으려면 환자는 정보에 대한 자기결정권을 보장받아야 한다. 의사, 보험사, 제약사, 건강보험공단, 인터넷 기업 등 제2차 이용자들은 환자의 동의 하에만 환자의 개인 정보에 접근할 수 있어야 한다.
_p.341 ‘9장_새로운 의학은 새로운 인간을 만든다’ 중에서

“인간은 더 건강해지고, 더 영리해지고, 더 젊어질 것이다!”
인류 역사상 가장 심대하고 혁명적인 변화
인체의 모든 수수께끼가 풀린다암을 완전히 정복하고, 세포를 프로그래밍하고, 인공기관을 배양하고, 뇌와 기계를 연결하고, 유전자를 조작하고, 버튼 하나를 눌러 병을 치료하고, 인간의 수명을 200세까지 연장한다니, 유토피아적 이상처럼 들릴 수 있다. 그러나 분야를 막론하고 전문가, 연구자, 학자들은 혁명이 시작되었다는 주장에 동의한다. 인류가 기술화되고, 데이터에 기초한 디지털 헬스케어의 세계로 진입하면서, 질병 진단, 치료, 처방의 영역에서 더 건강하고 오래 살 가능성이 열리고 있다.
디지털 의학은 인간을 컴퓨팅 과제로 여긴다. 질병과 죽음은 오류일 뿐이며, 이 오류를 바로잡으려 한다. 증상들을 빅데이터로 수집하고, 그 원인을 인공지능으로 분석하며, 개별 환자의 정보를 실시간으로 관찰하고, 알고리즘에 따라 각자의 상황에 맞게 예방 조치를 한다. 인간의 능력만으로는 불가능했던 일이다.
발전의 속도는 앞으로 기하급수적으로 빨라질 것이다. 이미 유니콘 기업들은 유전학, 생물학, 로봇 공학, 빅데이터와 AI 등을 이용해 암과 알츠하이머를 정복하고 200세 시대를 열 수 있는 각종 신약과 기술을 임상 실험하는 단계에 있다. 머지않아 이러한 기술들이 상용화된다면 인류의 삶과 세상은 혁신적으로 변화할 것이다.소프트웨어 세포, DNA 정보원, 두뇌 모뎀, 인공 장기…
1만 년 인류 진화의 한계에 도전하는
인체 혁명 프로젝트의 실체!이 책을 보면 미래의 의학이 우리가 사는 사회를 어떻게 바꿀지 알 수 있다. 우선 의료와 IT 기술의 융합으로 인해 가능성이 열리고 있는 미래 의학 시장과 거대 IT 기업의 전략을 소개한다(1장_세포는 소프트웨어다). 나아가 구글, 애플, 마이크로소프트, 페이스북 등 실리콘밸리의 핵심 투자자들이 왜 의료 시장 진출했는지와 그들의 전략도 소개한다(3장_데이터를 가진 자가 길을 연다). 최신 의학 연구의 동향도 다루고 있다. 디지털 도구의 잠재력으로 인간의 생물학적 특성을 예측할 수 있게 되면서 열린 유전자 치료 기술을 소개한다(4장_분석하고 조작하고 정복하라). 또한 많은 이들이 궁금해하는 것은 정복이 사실상 불가능하다고 여겨졌던 암을 미래 의학이 극복할 수 있는지일 것이다. 지난 수십 년간 의사와 환자들이 희망을 걸고 있는 새로운 암 치료법으로서 등장한 면역치료제, 유전자치료제 등도 소개하고 있다(5장_암이라는 괴물을 잡다).
SF를 연상케 하는 충격적인 연구들도 담겨 있다. 인공장기, 임플란트, 뇌 모뎀 등 인간의 신체를 보다 확장하고 건강을 증진할 수 있는 기술과(6장_인체를 부품으로 대체하다), 건강수명주의자와 영생주의자가 각각 데이터를 어떻게 활용하여 인간의 수명을 연장하려 하는지 소개한다(7장_200세 시대가 온다). 저자는 기자답게 기술의 발전을 어떻게 활용할 것인지, 사회는 어떻게 변화할지도 놓치지 않는다. 인공지능이 보건 시스템에 가져올 변화와(2장_기계를 업고 도약하다), 새로운 도구들을 환자들에게 어떻게 활용할 것인지를 다루고 있다(8장_당신의 주치의는 AI다).
이 변화는 인간의 정의를 완전히 바꾸어버릴 수 있다. 불치병이 정복되고 맞춤 아기가 가능해지는 시대, 장기를 갈아 끼우면서 인간이 200세 넘게 살게 된다면 세상은 어떻게 바뀔 것인가. 병과 노화의 개념은 어떻게 달라질 것이며, 보건 시스템은 어떻게 변해야 하는가. 부자가 젊음과 수명까지 독점하는 세상에서 법과 윤리는 어떤 역할을 해야 하는가. 정치, 경제, 사회, 그리고 인간 자체를 바꿔버릴 이 거대한 혁명 앞에서, 우리는 어떤 미래를 준비해야 하는가. 이 책이 우리에게 던지는 질문이다.“이 모든 혜택을 모두가 함께 누릴 수 있을까”
암과 알츠하이머가 정복되고 영생을 누리는 시대
건강조차 부의 상징이 되어버릴 수 있다!이 책에는 SF에 나올 법한 충격적인 내용이 가득하다. 그러나 더 충격적인 것은 이 내용이 어떤 이들에게는 전혀 새롭지 않다는 것이다. 미래의 의학은 인류에게 진화의 방향을 스스로 개척할 기회를 열어주고 있지만, 중요한 논의는 모두 소수 엘리트가 독점하고 있다.
거대 IT 기업들이 만든 서비스와 플랫폼에 따라 우리 경제와 산업은 물론이고 개인의 삶도 재편된다. 이제 의사와 환자가 약을 다루는 방식도 혁명적으로 변화할 것이며 병원에서 치료받는 시대는 머지않아 끝날 것이다. AI 주치의는 당신의 건강을 실시간으로 관찰하고, 태어나기도 전에 유전자 치료를 시행하고, 장기는 부품처럼 대체하여 수명을 계속해서 연장할 수 있다.
문제는 변화가 심대한 만큼, 우리 삶의 질에도 격차가 커질 수 있다는 것이다. 미래 의학을 더 많은 사람이 누릴 수 없다면 젊음과 건강조차 부의 상징이 되어버릴 것이다. IT 기술과 의학이 융합하는 지금은 의학 개발의 황금기이며, 인류의 진화를 어떻게 결정하고 그 혜택을 나눌지 고민할 골든타임이다. 이 책은 우리가 어떻게 살아가야 할지, 어떻게 살 수 있을지, 어떻게 사는 것이 옳은지에 대한 논의의 물꼬를 틔워줄 것이다.