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[화제] 인도계 미국인 소녀, 눈부신 의학발견으로 주목 (eng)


미국에 사는 인도계 십대가 뛰어난 과학적 발견을 해서 화제를 모으고 있습니다. 미시시피 수학연구소 학생인 이 십대 연구자의 업적은 암과 에이즈, 낭포성 섬유증 치료와 이를 통한 인명 구제에 획기적인 진전을 가져올 것으로 기대를 모으고 있습니다. 자세한 보도입니다.

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이름있는 기숙학교인 미시시피 수학연구소에서 마다비 가비니 양은 조용한 편에 속합니다. 하지만 과학 교사인 길 카트젠스테인 씨는 마다비가 이 학교에 다녔던 가장 총명한 학생 중 한 명이라고 말합니다.

카트젠스테인 씨에 따르면 마다비가 수업시간에 손을 들고 일어서서 답변을 하지는 않습니다. 오히려 모르는 내용에 대해서 질문을 던지기를 좋아합니다. 마다비는 무언가를 배우고 경험하는 데 누구보다 많은 흥미를 갖고 있는 학생이라는 것이 그의 인상입니다.

항상 배움에 목말라 있던 마다비는 낭포성 섬유증을 앓고 있는 친구를 돕기 위한 방법을 찾는데도 적극적으로 나섰습니다. 마다비는 낭포성 섬유증 환자들이 대부분 슈도모나스균 감염으로 숨진다는 사실을 알았고, 그래서 이를 막을 수 있는 방법을 찾기 시작했다고 말했습니다. 당시 마다비는 14살 이었는데, 스스로도 자기처럼 어린 나이의 소녀가 정말 누군가를 돕기는 어려울 것이라는 의구심도 있었다고 합니다.

슈도노마스균은 낭포성 섬유증 환자 뿐 아니라, 면역체계의 활동이 제한된 암과 에이즈, 심각한 화상 환자에게도 치명적인 2차 감염 요인이 됩니다. 슈도노마스균은 병원체의 주변에 두꺼운 보호막을 형성해서, 항생물질에 병원체에 침입하거나 이를 파괴하지 못하도록 막습니다.

마다비는 이 균의 보호막을 뚫는 방법을 찾기 위해 할아버지와 할머니가 가르쳐줬던 인도의 전통 처방에 착안했습니다. 마다비는 인도에서 태어나고 미국 오하이오 주에서 자랐습니다. 마다비의 조부모는 인도에서 전통 의술을 펼치고 있습니다.

마다비는 조부모로부터 많은 것을 배웠고 또 실제 그들이 환자를 치료하는 것을 봤다고 말합니다. 또 그런 전통 처방이 효과가 없다면, 사람들이 수백년간 이를 환자에게 적용하지 않았을 것이라는 신념도 갖고 있었습니다.

마다비는 그래서 인도의 전통 의학적 접근법으로 방법을 찾기 시작해고 실제 효험이 있음을 확인했다고 말했습니다. 마다비는 조부모에게서 받은 약초관련 서적을 참고해서 계피와 생강, 알로에 같은 식물들을 모았습니다. 이런 재료는 일반 식료품가게나 식물원에서 쉽게 구입할 수 있었습니다.

마다비는 인근 대학에서 슈도노마스균을 얻었고 자신이 만든 다양한 식물 추출액을 적용해보기 시작했습니다. 실험을 통해 일반적인 열대 과일 추출물이 균의 보호막을 뚫는 다는 것이 발견됐습니다. 마다비는 이 추출물에서 균의 성장을 억제하는 특정 분자를 분리해낼 수 있는지 알아보기로 했습니다.

마다비는 자신이 추출해낸 분자가 고온고압용기인 오토클레이브에서 견딘다고 말합니다. 그녀에 따르면 이 분자는 에너지와 대사작용, 막조직 이동, 독소 분비와 관련된 유전자의 이동을 막아서 세포를 죽입니다. 마다비는 자신의 발견을 실제 환자들에게 적용할 여러가지 아이디어도 갖고 있습니다.

흡입기 개발도 마다비의 아이디어 중 하나입니다. 마다비는 많은 사람들이 만성 폐질환을 않고 있으며 이를 통해 가장 많은 감염이 발생한다며, 따라서 흡입기를 통해 약물을 환자의 폐에 직접 투약할 수 있을 것이라고 말했습니다.

마다비는 또 심각한 외상이나 화상 부위에 직접 적용할 수 있는 살균 스프레이 개발도 고려하고 있습니다. 마다비는 이미 이번 발견을 통해 전국 규모의 여러가지 과학상을 받았습니다.

2006년 최고 권위의 인텔과학기술대회와 시멘스웨스팅하우스 경진대회에서도 최우수상을 휩쓸었습니다. 학교 친구인 라이언 피크는 자신들이 영재학생을 위한 과학학교에 다니지만 마다비의 재능은 다른 학생들을 훨씬 능가한다고 말했습니다.

라이언은 “마다비가 동급생들에게 자신의 연구내용을 발표하면 대부분 멍한 표정으로 바라보기만 한다”면서 “하지만 이제 많은 학생들이 슈도노마스 연구에 관심을 갖게 됐다”고 말했습니다. 마다비는 이번에 발견한 분자의 특허를 통해 백만장자가 될 수도 있습니다. 하지만 마다비의 계획은 다른 데 있습니다.

마다비는 “특허를 내고 특허권을 특정 제약회사에 팔면, 약이 개발된 후 가격이 매우 비싸질 것”이라면서 “이를 막기 위해서, 관련 내용을 공개하고 어떤 회사나 이를 이용해서 약을 만들 수 있도록 할 것”이라고 말했습니다. 이렇게 제약회사간에 경쟁이 생기면 약 값이 낮아지고 환자들이 보다 쉽게 이를 활용할 수 있을 것이라는 것이 마다비의 생각입니다.

마다비는 이번에 찾아낸 물질 외에도 많은 대한 치료제들이 발견될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 미시시피수학연구소 과학 교사인 길 카트젠스테인 씨는 나머지 물질을 찾아내는 주인공도 마다비 가비니가 될 것이라고 확신합니다.

카트젠스테인 씨는 마다비가 고등학생이라는 점을 떠나서 그녀가 이뤄낸 일은 최고 수준의 과학적 업적이라고 찬사를 보냈습니다.

(영문)

What could be a life-saving breakthrough in the fight against cystic fibrosis, cancer and AIDS has come from a 17-year-old Indian-American student at the Mississippi Institute of Mathematics and Science. Erika Celeste has her story.

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Madhavi Gavini [MAH-duh-vee guh-VEE-nee] is one of the quieter students at this prestigious boarding school. But science teacher Gil Katzenstein says she's by far one of the brightest.

"She doesn't stand up and raise her hand and answer questions, she actually likes to ask questions, questions for things she doesn't know. She's a student in the best sense, someone who's interested in learning and doing."

It was that thirst for knowledge that drove Madhavi to search for a way to help a friend with cystic fibrosis.

"I found out that most people who have CF die of pseudomonas infections, so I wanted to see if there was anything I could do to help. I was 14 when I started. I guess the thought that a 14 year old can't really do much to help, didn't really occur to me."

In addition to killing people with cystic fibrosis, pseudomonas bacteria cause deadly secondary infections in people with immune -suppressing conditions such as AIDS, cancer and severe burns. This opportunistic pathogen forms a thick, protective layer around itself, making it nearly impossible for antibiotics to penetrate and destroy it.

To find a way through the bacteria's shield, the young scientist turned to something her grandparents taught her: Ayurvedic medicine. Though raised in the state of Ohio, Madhavi was born in India, where her grandparents still practice traditional medicine.

"I grew up learning a lot of that, I've seen that. They've used it so much that I know it has some effect. They wouldn't have used it for centuries if it didn't. So I decided to try that approach and it worked."

With an herb book from her grandparents as her guide, Madhavi sampled common grocery store and green house plants, such as cinnamon, ginger and aloe. She obtained a strain of pseudomonas bacteria from the local university and began subjecting it to various plant extracts.

One of the common tropical plant extracts penetrated the protective layer. So Madhavi decided to see if she could isolate the specific molecule in the extract that inhibited the bacteria's growth.

"This molecule can be autoclaved; it is heat resistant. It's resistant to pressure as well. It kills the cell by preventing the transcription of the genes involved in energy, metabolism, adaptation, membrane transport, and toxin secretion."

The young scientist has several ideas about how her discovery might be applied.

"One thing I'm looking at is developing an inhaler. Because a lot of people have chronic lung infections. It's one of the most commonly infected sites. So an inhaler would be able to directly deliver this drug to the lungs."

She is also considering the possibility of an antiseptic spray for open wounds and severe burns. Her work has already earned her several national awards, including top honors at the 2006 Intel Science and Engineering Fair and the Siemens Westinghouse Competition.

Fellow student Ryan Peek says even though they attend a school for gifted young scientists, Madhavi's skills are far beyond those of most of her classmates.

"When she gave her presentation to our fellow class members, most of them seemed to have very blank stares on their faces. But now many are interested in doing pseudomonas projects."

While Madhavi could become a millionaire by patenting her work, she has something else in mind.

"If I was going to patent this, the rights would have to be sold to a pharmaceutical company, and that would greatly increase the cost of the drug once it's developed. So to prevent that from happening, by publishing it, the information becomes readily available and any company that wants to manufacture it, would be able to. So the price would be much lower due to competition and the people who need it most will have access to it."

She suspects there are many more alternative cures, waiting in plain sight to be found. Teacher Gil Katzenstein is confident that if anyone can find them, it's Madhavi Gavini.

"It's first-rate science. I wouldn't qualify it as being high school level or college level. It's science at its best."

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