의학은 인류 역사와 함께 발전해 왔습니다. 그리고 이 과정에서 가장 중요한 것 중 하나가 바로 약물입니다. 약물요법의 목표는 특정 질병의 증상을 완화하거나 병리 과정을 억제하고, 심지어는 질병 자체를 완치하는 데까지 이르는 것으로 전부터 지금까지 중요한 역할을 하고 있습니다. 이런 약물의 기전과 설계를 알아보려 합니다. 또 고대부터 약초나 자연 유래 물질을 이용하던 시절을 거쳐, 오늘날에는 수천 종에 달하는 합성 약물과 생물학적 제제가 개발되어 다양한 질병에 대해 정교한 치료가 가능해졌습니다. 그렇다면 정말 최신 동향은 어떤지도 확인하려 합니다.
1. 약물요법의 목표
약물요법이란 질병의 예방, 진단, 완화, 치료 또는 병태 생리학적 조절을 목적으로 약물을 사용하는 치료 방법을 의미합니다. 약물은 다양한 경로(경구, 주사, 흡입, 국소 도포 등)로 체내에 투여되어 생리적 기능이나 병리적 과정을 조절합니다. 약물요법의 목표는 기본적으로 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 첫째는 질병의 완치입니다. 우리 다 병을 낫기 위해 약을 먹거나 주사를 맞거나 하죠. 감염병에서 항생제를 사용하여 병원체를 제거하거나, 암 치료에서 항암제를 투여하여 종양 세포를 제거하는 것이 여기에 해당합니다. 둘째는 증상의 완화입니다. 병을 완전히 낫게 하진 못하더라도 우리를 불편하게 하는 증상은 줄여야합니다. 예를 들어 고혈압 약물은 혈압을 조절하지만 근본 원인을 제거하는 것은 아닙니다. 또한 진통제는 통증을 경감시키지만 병태를 직접적으로 수정하지는 않습니다. 셋째는 질병 진행의 억제 및 관리입니다. 당뇨병, 고지혈증, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 같은 만성 질환에서는 약물요법을 통해 병의 진행을 지연시키고, 합병증을 예방하는 것이 치료 목표가 됩니다. 약물요법은 환자의 특성, 질병의 경과, 기대하는 치료 효과를 종합적으로 고려하여 설계되어야 합니다. 그리고 가장 낮은 용량으로 최대한의 치료 효과를 얻는 것이 바람직합니다. 즉 이러한 약물요법은 질병에 대응하며 현대 의학에서 환자 맞춤형 치료를 실현하는 데 필수적인 역할을 하고 있습니다.
2. 기전
약물이 인체에 작용하는 기전은 매우 다양합니다. 기본적으로는 특정 수용체와 결합하거나, 효소 활동을 조절하거나, 세포 내 신호 전달 경로를 변화시킴으로써 생리적 변화를 유도합니다. 가장 일반적인 약물 작용은 수용체-리간드 결합입니다. 항히스타민제가 히스타민 수용체를 차단하여 알레르기 반응을 억제하고, 베타 차단제가 심장에 존재하는 베타 아드레날린 수용체를 차단하여 심박수를 감소시키는 것이 그 예입니다. 수용체에 작용하는 약물은 작용제(agonist) 또는 길항제(antagonist)로 구분되는데 이들은 각각 수용체의 기능을 활성화하거나 억제합니다. 또한 약물은 효소를 억제하거나 촉진함으로써 생화학적 경로를 조정할 수 있습니다. 예를 들어 아세틸콜린에스테라제 억제제는 신경전달물질 아세틸콜린의 분해를 방지하여 알츠하이머병 환자의 인지 기능을 개선하는 데 사용됩니다. 약물이 체내에서 어떻게 처리되는지 알면 도움이 됩니다. 우선 약물은 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 거치게 됩니다. 이 모든 과정이 약물의 효과와 부작용에 영향을 미칩니다. 경구 투여된 약물은 위장관에서 흡수되어 간을 통해 대사된 후 전신으로 분포합니다. 이후 대다수는 신장을 통해 소변으로 배설되며, 일부는 담즙을 통해 배출되기도 합니다. 특히 간에서의 대사 과정은 약물 상호작용과 독성에 중요한 역할을 합니다. 간 대사 효소의 활성도에 따라 같은 약물이라도 개인별로 효과나 부작용이 다를 수 있습니다. 또한 신장 기능이 저하된 환자에서는 약물 배설이 지연되어 약물이 체내에 축적되고 이로 인해 독성이 나타날 수 있습니다.
3. 설계
약물요법은 그저 해당 병에 따른 약을 처방하는 것이 아니라 환자의 요소들을 고려하여 개별화된 치료 계획을 설계하는 것입니다. 우선 환자의 연령과 체중은 매우 중요한 요소입니다. 소아는 성인과 약물 대사 능력이 다릅니다. 또한 고령자는 신장 기능 저하나 다약제 복용(polypharmacy) 위험이 높기 때문에 약물 용량과 종류를 신중히 선택해야 합니다. 가끔 약물 용량을 잘못 계산하여 발생한 투약 오류 사건이 기사로 나오죠. 이는 정말 중요한 요소이고 특히 노인은 약물 감수성이 증가하고 부작용에 더 취약할 수 있습니다. 또한 기저질환과 병용 약물도 반드시 고려해야 합니다. 예를 들어 심부전 환자에게 NSAIDs를 처방하면 심부전 악화를 초래할 수 있습니다. 그리고 간질환 환자에게 특정 약물을 사용하면 대사 장애로 인해 심각한 부작용이 발생할 수도 있습니다. 다음으로 약물 상호작용에 대한 주의가 필요합니다. 일부 약물은 서로 대사의 경로를 공유하거나, 수용체에 대해 길항 작용을 하여 예상치 못한 효과나 독성을 유발할 수 있습니다. 예를 들어 와파린과 항생제를 병용하면 출혈 위험이 증가할 수 있으므로 신중하게 써야하며 계속 모니터링해야 합니다. 환자의 복약 순응도 역시 중요한 변수입니다. 약물이 아무리 효과적이라 하더라도 환자가 규칙적으로 복용하지 않으면 치료 효과를 기대할 수 없습니다. 따라서 환자 교육을 성실히 해야 합니다. 마지막으로 약물요법은 환자의 심리적, 사회적 상황까지 고려해야 합니다. 경제적 부담, 약물에 대한 불신, 복약 편의성 등도 모두 실제 치료 성공에 영향을 미치는 요소입니다.
4. 최신 동향
약물요법은 단일 치료에서 복합 치료로 그리고 현재 맞춤형 치료로 계속 발전해왔습니다. 최근에는 질병 자체의 이질성, 환자 개인의 유전적 차이 등을 고려하여 더욱 정밀한 접근이 강조되고 있습니다. 우선 단일 약물 요법(monotherapy)은 가장 기본적인 방법이라고 볼 수 있습니다. 이는 하나의 약물만을 사용하여 질병을 치료하거나 증상을 완화하는 것입니다. 약을 하나만 쓰기 때문에 부작용 관리가 용이하고 약물 상호작용 위험이 적다는 장점이 있습니다. 그러나 복잡하거나 다면적인 질병에서는 단일 약물로 충분하지 않을 수 있습니다. 이에 따라 복합 약물 요법(combination therapy)이 널리 사용되게 되었습니다. 예를 들어 고혈압 환자에게는 서로 다른 기전을 가진 두 가지 이상의 약물을 병용하여 혈압 조절률을 높이는 전략이 일반적입니다. 또한 암 치료에서는 여러 항암제를 병용하여 종양 저항성을 극복하고 치료 효과를 극대화하는 것이 표준 전략이라고 합니다. 마지막으로는 이러한 것들을 다 넘어서 개인 맞춤형 약물요법이 (precision pharmacotherapy) 있습니다. 사실 언젠가부터 맞춤형이라는 것이 앞으로 가야할 길으로 정해진 것 같습니다. 약물뿐만이 아니라 치료도 맞춤형 치료를 중심으로 하죠. 개인 맞춤형 약물요법이란 환자의 유전체 정보, 대사 능력, 약물 감수성 등을 기반으로 최적의 약물과 용량을 선택하는 것이라고 볼 수 있습니다. 이는 특히 항암 치료, 항바이러스 치료, 정신과 약물 치료 분야에서 활발히 연구되고 있습니다. 예를 들어 HER2 양성 유방암 환자에게는 트라스투주맙이라는 표적 치료제가 선택적으로 사용됩니다. 최근에는 약물 전달 기술의 혁신도 주목받고 있습니다. 관련하여 나노입자, 리포좀, 약물 방출 조절 기술 등을 이용하여 약물이 원하는 조직에 정확히 도달하게 하고 부작용을 최소화하는 기술에 대해 연구를 많이 하고 있습니다. 이와 함께 AI 기반 약물 개발과 최적 치료 설계도 빠르게 발전하고 있습니다. 요즘은 조금씩 실무에서도 적용하고 있는데요. 방대한 환자 데이터와 약물 반응 정보를 분석하여 특정 환자군에 최적화된 약물 요법을 제안하는 기술이 실제 임상에 적용되고 있습니다. 이처럼 약물요법은 끊임없이 새로운 과학적 발견과 기술 혁신을 반영하여 진화하고 있습니다. 앞으로 우리에게 있는 병에 대해 모두 치료제가 있는 날이 오길 바랍니다.