복잡계와 의학

생명공학과 농수산업에서는 유전자 수준에서 많은 진보를 이루기는 하였지만, COVID-19로 인하여 유전자 수준의 치료인 mRNA 백신을 인간에게 대규모로 전격적으로 도입한 것은 이번이 처음인 만큼 이러한 치료에 찬반과 예상치 못한 합병증들이 분분하다.

감염병과 같이 원인이 확실한 질병은 유전자 수준 치료의 의학의 진보는 발전을 거듭하겠지만, 아직도 원인 불명의 많은 질환들이 대체요법이라는 막연한 치료에 그치고 있고, 질병의 예방은 실패하는 경우가 많으므로 복잡계 개념을 의학 연구에 이용하여야 한다고 주장한다.

이 책에서는 기존의 복잡계 관련 책에서 흔히 등장하는 복잡한 방정식과 난해한 그래프 등에 익숙한 독자나 복잡계를 연구하시는 분들은 저자가 복잡계를 소개하기 위한 ‘메이의 방정식’ 외에는 다른 방정식이 없음이 이상하고, 통계학적 평가가 없음이 특이하다고 할 수 있다.

저자는 의학이 많은 성공에도 불구하고 질병들의 긴 목록을 해결하지 못하고 있다. “복잡계와 의학”에서 알렉산더 교수는 이 실패가 복잡성 이론으로 질병을 통합하고 조사하기 위한 도구로 사용하기를 꺼리는 결과라고 주장하였다.

경제학 및 기상학과 같은 다양한 분야에서 사용되는 복잡성 과학은 결과가 개별 요소 간의 상호작용에 의존하고 구성 요소의 검사에서 예측할 수 없는 동적 네트워킹 시스템의 연구를 포함한다. 조직과 장기는 단순한 시스템으로 보여졌지만, 복잡성 개념은 의학적 사고에 무시할 수 없는 변화를 만들었다. 지은이는 복잡성 과학이 임상 의학의 일반적인 문제를 해결하는데 어떻게 사용될 수 있는지를 보여준다.

첫 번째 섹션에서는 선형 문제와 테스트에 적합한 의학의 과학적 방법이 비선형 시스템에서 부적절한 이유를 설명한다. 카오스 이론과 자기 조절 동적 시스템을 조사하고 복잡한 질병에서 가설을 개발하기 위한 복잡성 기반 검색 모델을 제안한다.

두 번째 섹션에서 저자는 골다공증, 특발성 골관절염, 파젯병, 척추 질환 및 천식, 정맥류 등에 대한 비교동물학적 개념으로 인간과 유사한 침팬지의 관절운동범위를 이용한 ‘사용하지 않은 호(unused arc)가설’을 공식화하여 30~40년을 장기 추시해야할 골관절염과 다양한 미해결 질환에 대한 모델을 테스트하기 위해 광범위한 연구에 활용한다. 이 모델은 천식 및 하지정맥류와 같은 다른 시스템의 장애에 적용할 수 있으며 원인을 찾는 데 있어 기존 접근 방식보다 훨씬 더 효과적인 것으로 나타났다.

의학계의 복잡성 이론은 진료 대기실에 있는 코끼리와 같다. 그러나 현실은 복잡성 개념이 너무 오랫동안 무시되었다. 의학에서 복잡성 개념을 받아들이지 않는 한 많은 난치의 질병은 해결되지 않은 채로 남을 것이다. 책의 처음 글에서 로버트 프로스트의 ‘가지 않은 길’이라는 시가 암시하는 것처럼 저자가 기존의 연역적 환원주의 논리를 벗어난 학제를 넘어선 귀납적 방법으로 연구를 진행한 모델을 제시한다. 마치 2006년도에 수학자 페렐만이 ‘푸엥카레의 추측’을 수학적 방법이 아닌 물리학적 방법으로 풀었듯이 저자도 의학이라는 학제를 넘어서 비교동물학적 방법을 이용한 해결책의 모델을 제시하고 있다.