인간이 의도적으로 다른 생물들(병원균, 잡초, 곤충 등)의 개체수를 조절하고자 항생제, 제초제, 살충제 등의 약제를 사용하는 것은 필연적으로 이들 개체군 내에서 약제 내성의 진화가 일어나도록 한다. 진화생물학의 관점에서 약제 내성의 진화는 크게 “Evolutionary Rescue”라고 하는 최근 새롭게 대두되는 연구 분야의 결과를 적용하여 분석할 수 있다. 이는 환경의 급격한 변화 (즉, 인간에 의한 약제 투여/살포)에 따른 개체군 크기의 감소가 새로운 적응 (내성) 돌연변이의 출현에 의해 저지되어 개체군의 절멸을 저지하는 과정을 연구한다. 내성의 진화가 얼마나 빠른 속도로 일어나는가는, 조절하고자 하는 개체군의 인구학적 구조 (population structure and demography), 약제의 강도와 잔류농도 (drug dose and decay), 약제의 존재 유무에 따른 내성 돌연변이의 상대적 및 절대적 적응도 (relative and absolute fitness under the presence and absence of drugs), 아집단 간 개체의 이주율 (migration rate), 숙주의 저항/면역성 (host immunity), 저항성 획득의 분자생물학적 기작, 약제의 조합 (combination, mosaic, etc.) 등의 요인에 의해 결정된다. 본 발표에서는 이러한 요인들의 작용을 anti-malarial 내성 진화 모델의 구체적인 예를 통해 고찰할 것이다. 특히, 초기 내성 부여 돌연변이의 절대적 적응도 (absolute fitness)에 따라 내성 저지를 위한 두 가지의 극단적인 정책이 입안될 수 있다는 결론을 얻는다.

• 김유섭(이화여자대학교 생명과학과 및 에코과학부)