약이 듣는 이유를 과학으로 쉽게 설명했다

우리 몸속에서 약이 효능을 발휘하기까지,
그 보이지 않는 과정을 과학으로 해부하다

이 책이 주목하는 것은 약의 '결과'가 아니라 '과정'이다. 어떤 약이 효과적인지, 무엇을 피해야 하는지를 나열하는 대신, 약이 몸속에 들어온 뒤 어떤 분자들과 만나고 어떤 경로를 거쳐 어떤 반응을 일으키는지를 과학적으로 차근차근 따라간다. 약이 체내로 흡수되어 단백질과 결합하고, 그 상호작용을 통해 효능이 나타나는 큰 흐름이 이야기의 중심을 이룬다. 질병의 종류에 따라 특정 단백질의 작용을 강화하거나 약화하고, 때로는 멈추게 하는 과정에서 약효가 발현된다는 설명을 통해, 약을 이해한다는 것이 곧 단백질과의 상호작용을 이해하는 일임을 분명히 보여준다. 복잡해 보이던 약의 작용 원리가 한층 명쾌하게 정리된다.

이러한 관점은 우리가 평소 막연히 품어왔던 질문들로 자연스럽게 이어진다. "한 알의 약에는 무엇이 들어 있을까?"라는 물음에서는 약효를 실제로 만들어내는 '유효 성분'의 개념을 짚는다. 우리가 복용하는 약은 가루, 정제, 캡슐 등 다양한 형태를 띠지만, 실제로 효과를 내는 것은 그 안에 들어 있는 유효 성분이다. 유효 성분에 유당이나 전분 등으로 이루어진 부형제가 더해지는 이유는 유효 성분의 양이 매우 적어 그대로는 약을 만들거나 복용하기 어렵기 때문이다. 몸에 거의 영향을 주지 않는 성분을 더해 복용과 제조를 가능하게 하는, 실용적인 선택인 셈이다.

약의 형태와 작용 방식에 대한 설명은 곧 '왜 어떤 약은 먹고, 어떤 약은 주사로 맞아야 할까?'라는 질문으로 확장된다. "인슐린은 왜 주사로 맞아야 할까?"라는 질문에 대한 설명이 그 예다. 먹는 순간 단백질 호르몬인 인슐린이 소화 효소에 의해 분해되기 때문에 먹는 약으로 만들기 어렵다는 점을 설명함으로써, 약의 구조와 투여 방식이 밀접하게 연결되어 있음을 보여준다. 약의 형태는 단순한 선택이 아니라, 분자의 성질에서 비롯된 결과라는 사실이 분명해진다.

발열의 메커니즘에 대한 이야기에서는 '왜 한 종류의 약으로 열과 통증이라는 서로 다른 두 증상이 동시에 완화될까?'라는 질문에 답한다. 우리 몸의 체온은 뇌의 시상 하부에 있는 '체온 조절 중추'에 의해 정밀하게 조절된다. 염증이 발생하면 그 과정에서 면역 세포들이 '인터루킨' 등의 물질을 생성해 뇌에 작용한다. 그 결과 뇌혈관을 이루는 세포막에서 프로스타글란딘 E2가 생성되고, 이 물질이 시상 하부의 체온 조절 중추에 작용하면 체온이 상승해 열이 난다. 결국 해로운 자극에 의해 체내에서 프로스타글란딘이 증가하면 통증과 발열이 함께 유발된다는 것이다. 하지만 해열 진통제는 열과 통증을 모두 유발하는 프로스타글란딘(특히 E2)의 생성을 억제하기 때문에 한 종류의 약으로 열과 통증을 동시에 완화시킬 수 있게 된다.

바이러스 치료에 관한 설명도 같은 맥락에서 이어진다. 감기를 일으키는 리노바이러스, 수족구병의 콕사키바이러스, 노로바이러스, 뎅이바이러스 등 대부분의 바이러스 질환에는 아직 항바이러스제가 없다. 바이러스를 공격하기 위해 투여한 약이 인간의 세포까지 해칠 수 있기 때문이다. 바이러스가 인간의 세포를 이용해 증식하는 존재라는 특성상, 현재로서는 증상을 완화하는 대증 요법과 우리 몸의 면역력에 의존할 수밖에 없는 한계가 드러난다. 대신 일부 바이러스의 경우 백신이 예방 효과를 발휘해, 감염 후 중증화를 막는 역할을 한다.

이 외에도 파일로리균이 위 속에서 살아남는 이유, 정신과 약의 안전성, 항암제의 작용 원리, 고혈압과 혈압을 낮추는 약의 메커니즘 등 다양한 궁금증들이 펼쳐진다. 화학식, 수용체, 효소 반응 같은 핵심 개념을 피하지 않되, 반드시 필요한 만큼만 간결하게 제시함으로써 전문 교과서와 일반 교양서 사이의 간극을 메우는 방식이 이 책의 가장 큰 강점이다. 덕분에 과학에 흥미는 있지만 전공서는 부담스러운 독자, 약과 질병에 대한 지식은 궁금하지만 근거 없는 주장에는 피로감을 느끼는 독자 모두에게 균형 잡힌 독서 경험을 제공한다.


정보의 홍수 속에서, 약을 이해하는 기준
왜 지금, 약을 과학의 언어로 봐야 하는가

이 책이 갖는 또 하나의 의미는 의약 정보를 둘러싼 환경이 급변하는 지금의 시대적 맥락과 맞닿아 있다는 점이다. 인터넷과 SNS를 통해 약에 대한 정보가 넘쳐나는 시대이지만, 그 상당수는 단편적이거나 과장되어 있거나 근거가 불분명하다. 이 책은 특정 약을 홍보하거나 공포를 조장하지 않고, 검증된 과학적 원리를 중심으로 약을 이해하는 기준을 제시한다는 점에서 더욱 가치가 있다.
이 책을 읽고 나면 독자는 더 이상 약을 막연히 '효과가 있으니까 먹는 것'으로 받아들이지 않게 된다. 약이 체내에서 어떤 경로를 거쳐 작용하는지, 어떤 조건에서 효과가 달라질 수 있는지를 이해함으로써 약을 대하는 태도 자체가 달라진다. 이름이나 효능을 외우지 않아도, 몸속에서 벌어지는 과정을 떠올릴 수 있는 감각이 남는다. 약이 작동하는 과정을 납득하게 됨으로써 약을 선택하고 복용하는 일이 의료진에게 전적으로 맡겨진 수동적 행위가 아니라, 이해를 바탕으로 한 참여의 과정이 된다.
이 책은 독자가 자신의 몸과 치료 과정을 바라보는 시선을 한 단계 넓혀 준다. 약 한 알을 통해 몸속에서 벌어지는 정교한 과학의 흐름을 이해하는 경험은, 일상 속 건강과 과학을 보다 차분하고 주체적으로 마주하게 만든다. 특정 질환이나 연령에 국한되지 않고 '약을 이해하는 보편적 원리'를 중심에 둔 구성 덕분에 다시 읽을수록 이해가 깊어진다. 약을 자주 복용하는 일반 성인부터 과학 교양을 쌓고 싶은 청소년과 대학생, 나아가 의약·생명과학 분야에 관심 있는 예비 전공자까지 모두에게 필요한 교양 과학서라 할 수 있다.

들어가며
감수의 말

제1장 약이 효능을 발휘하기까지 과정

1 약이 효능을 발휘하려면?
2 눈에 보이지 않는 약의 '진짜 크기'
3 복용한 약의 '여정'
4 약효를 좌우하는 단백질
5 효소의 작용을 조절한다
6 정보를 전하는 '열쇠 구멍'
Column 지그재그, 이중선…? 구조식 보는 법

제2장 '발열'과 '통증'이 일어나는 이유
1 처방전 없이 살 수 있는 약과 처방전이 필요한 약
2 발열과 통증의 메커니즘
3 해열 진통제가 위장약과 함께 처방되는 이유는?
4 나노미터의 차이로 부작용을 막는다
5 진통제를 서로 비교하면?
6 메커니즘이 다른 '아세트아미노펜'
7 절반은 '상냥함'으로 이루어져 있다?
Column 임신 혹은 수유 중 약 복용 시 주의할 점


제3장 알레르기의 문을 닫다
1 침입한 이물질과 싸우는 세포들
2 콧물과 재채기가 멈추지 않는 이유
3 히스타민을 '차단'하라!
4 졸음을 덜 유발하는 약은 '물과 친하다'
Column 약을 함께 복용할 때 주의해야 할 조합

제4장 몸을 공격하는 세균·바이러스와의 싸움
1 세균과 바이러스, 닮은 듯 다른 존재
2 항생제의 작용 원리
3 내성균의 반격 : 세균은 어떻게 약을 무력화하는가?
4 바이러스를 겨냥하는 약, 어떻게 작동할까?
5 감염 전에 예방하기
Column 식전, 식후… 약을 복용하는 타이밍에 따라 무엇이 달라질까?

제5장 생활 습관병을 화학으로 푼다
1 당뇨병의 '당'은 포도당
2 당뇨병 치료제는 어떻게 작용할까?
3 고혈압이란 어떤 상태인가?
4 고혈압 치료제는 어떻게 작동할까?
5 콜레스테롤과 중성 지방을 조절하는 약
6 콜레스테롤과 중성 지방을 줄이는 네 가지 방법
Column 약에 영향을 미치는 음료

제6장 심오한 위장약의 세계
1 위산을 억제하는 메커니즘
2 위산 속에서도 살아남는 균을 처치한다
3 장을 달래는 법
4 변이 수분을 머금도록 하려면?
Column 음식이 약에 미치는 영향

제7장 안전한 정신과 약은 어떻게 탄생했나
1 불면과 불안을 다스리는 오랜 약
2 벤조디아제핀 계열 약의 한계와 새로운 대안
3 수면 자체에 직접 작용하는 새로운 수면제
4 불안이 생기지 않도록 돕는 약
5 항우울제의 작용 원리

제8장 자기 몸에서 생겨난 세포와의 싸움
1 암의 '가속 페달'과 '브레이크'
2 DNA 속을 들여다보면?
3 DNA를 표적으로
4 정확히 쏜다: 분자 표적 치료제의 원리
5 면역 관문 억제제

제9장 우리를 지켜야 할 면역이 병을 일으킬 때
1 자가 면역 질환이란?
2 그레이브스병
3 류머티스 관절염

마치며
참고문헌

야마구치 사토루 山口悟
기타사토대학 약학부를 졸업하고 도쿄공업대학 대학원에서 이학 박사 학위를 취득하였으며, 전공은 유기화학이다. 제약회사 연구원으로 의약품 제조 연구에 종사했으며, 이후 약학부 대학 교원으로 재직하며 유기화학 연구 및 교육에 전념했다. 현재는 사이언스 라이터로 활동하며, 딱딱한 과학 지식을 일상생활의 친숙한 주제와 연결해 대중의 과학 흥미를 높이는 데 기여하고 있다.
저서로는 《주변의 모든 것을 화학식으로 써 봤다》《노벨 화학상 수상에 빛나는 연구의 대단한 부분을 알기 쉽게 설명해보았다》 등이 있다.