의학은 치료될 수 있을까?-나쁜 거대 과학 1

   나쁜 거대 과학(Big Bad Science) 1


 의학연구의 전문가주의, 산업화, 국제화는 1987년 영국소화기학회의 50주년 기념학회 때 이미 진행 중이었고 2000년경에는 거의 완성이 되었다. 1950년대부터 1990년대까지 영국 국민건강서비스(NHS) 수련병원의 많은 전문의들은 공식적인 학문적 직책이 없이도 의미있는 연구를 수행하였다. 2000년대 들어서는 모든 것이 변했다. 리버풀에 있는 앨더헤이 병원의 사태(병원에서 사망한 아이의 장기가 부모의 동의나 인지 없이 연구목적으로 보관되어 있었던) 이후 연구에 대한 관료적 통제가 심해져서 모든 번거로운 일을 처리할 수 있는 연구전담비서의 지원을 받는 풀타임 연구자만이 연구를 수행할 수 있게 되었다. 대처 수상시대의 의료개혁은 병원 전문의의 권한을 무력화시켜서 전문의들은 임상의 최전선에서 일하면서 경영진의 호출이나 지시에 응하고 달성해야 할 목표가 너무 많아서 연구를 위한 시간을 내기는 어렵게 되었다. 학문적 브라만 계층은 병원 일에서는 완전 손을 떼었다. 교육은 의학전문가에 의해 수행되고 연구자들은 연구비신청과 위원회 일에 전념할 수 있게 하였다. 학문적 의학과 산업의 경계는 흐려져서 사실상 구별하기가 어렵게 되었다.

거대과학(Big Science)이라는 용어는 물리학자인 알빈 와인버그(Alvin Weinberg)가 처음 제안하였는데 실험실 기반으로 풍부한 연구비를 가지고 큰 기관(보통 대학의 연구소)에서 강력한 반 봉건적(quasi-feudal)인 학문 관리자에 의해 감독되면서 수행되는 연구를 의미한다. 학문 산업계는 대규모의 공공자금을 끌어오고 자신을 경제성장의 동력으로 정치인들과 산업계에 세일즈한다. 분자생물학자들은 자신의 일이 실제 환자들과 관계있다는 주장을 강화하기 위해 실험실에서 침상으로(from bench to bedside)'라는 진부하고 젠체하는 어귀를 자주 사용한다. 비록 이런 형태의 연구들이 1980년대 이후 광범위하게 성장했지만 실제 환자에게 도움이 된 것은 이전의 황금시대만큼 대단하지는 않다. 거대과학 브라만들은 이제는 임상의 일선에서 물러나 있어서 이런 실험실에서 침상으로 라는 용어는 공허하기 짝이 없다. 기초과학모델은 표면적으로만 그럴 듯하다. 이것은 신체가 정교한 기계라고 하는 데카르트식의 생각에 기초하고 있다. 질병을 완치하기 위해서는 먼저 기계가 어떻게 작동하는지를 알아야 한다. 2003년에 존 이오아니드스(John Ioannidis)에 의해 수행된 연구에서는 이러한 기계론적 연구가 갖는 한계를 보여주고 있다. 그리스 출신 미국인으로 스탠포드 의대 교수로 있는 이오아니드스 교수는 메타 연구, 즉 연구에 대한 연구라는 새로운 분야의 개척자이자 지도자이다. 그와 그의 아내인 소아과의사 데스피나(Despina)는 최상의 과학 학술지(Science, Nature, Cell )1979년부터 1983년 사이에 실린 임상적 적용 가능성이 있다고 주장한 101편의 기초과학연구결과를 조사했다. 20년이 지난 후에 이중 27편의 연구가 임상적으로 테스트되어서 5개는 시판이 허용되었는데 이중 하나만이 임상적으로 편익이 있는 것으로 보여 진다.

요즘 사망을 초래하는 대부분의 질환들은 노화와 관련이 있다. 사람들은 시간이 지나면 닳는다. 요즘의 주된 사망원인은 치매, 심장질환, 뇌졸중, 암 등이고 천연두나 스페인 독감이 아니다. 의학은 여전히 치명적으로 아픈 젊은 사람들을 구할 수 있지만 이런 질환에서는 큰 성과를 올리지는 못하고 있다. 거대과학 이론의 또 다른 결함은 의학의 주요 과제들이 기계의 고장과는 크게 관련이 없다는 것이다. 일반의사들의 주요 업무는 사람들이 일상 생활 속에서 질병에 대처할 수 있도록 도와주는 일이다. 소위 엿같은 인생 증후군(shit life syndrome) ’ 같은. 내 외래 환자의 50% 이상은 정신신체적 조건에 의해 생기는 증상들, 즉 과민성대장증후군 같은 것으로 분자생물학으로 완치될 수 있는 성질이 아니다. 인간은 유사 이래 항상 스트레스와 고민을 가지고 있는데 있는데 유독 20세기 들어와서 사람들이(최소한 선진국에 살고 있는) 피할 수 없는 인생의 부침을 의학적 문제로 재정의하고 있다.

의학은 여전히 대약진을 필요로 하는가? 연구가 여전이 필요한가? 의학은 조기 사망을 예방하기 위해 최선을 다해야 한다. 나는 임의적으로 조기 사망의 기준을 80세 이하로 정했는데, 의학은 통증, 고통, 장애를 잘 다루는 게 더 중요하다. 나는 고통을 감소시키는 더 좋은 방법이 분자생물학 의학에서 나올 것으로 생각하지는 않는다. 연구의 핵심에는 철학적 도덕적 존재론적 패러독스가 놓여있다. 사망은 질병, 노화, 신체적 고장의 피할 수 없는 결과물이다. 의학 연구는 죽음과 싸우는 것을 목표로 하지만 우리는 존재의 심연에서 죽음이 불가피하고 경우에 따라서는 좋은 것이라는 것을 받아들이고 있다. 그렇다면 도대체 왜 절대 이길 수 없고 불필요한 전쟁을 계속해야만 하는 것인가? 조기 사망은 급격하게 줄어들어서 요즘에는 드문 일이 되었다. 우리 대부분은 80, 90대까지 살 것으로 기대할 수 있다. 그 이상으로 생명을 연장하는 것은 잘못된 방향이고 위험하기도 하다. 20세기 들어 나타난 인간 수명의 극적인 연장은 인류 역사에서 처음 겪는 일이고 너무 극적인 일이어서 하나의 종으로 이 문제를 어떻게 대처할지 잘 알지 못한다.

그렇다면 의학연구는 무엇을 해야 하는가? 거대과학모델-원인을 발견하고 완치시키는-이 적용되어야 하는 질환들이 있다. 예를들어 크론병(장의 만성적 염증질환)은 젊은 환자들에서 발생하여 장기적으로 장애를 유발하고 위험할 수도 있는 면역억제제를 영구적으로 복용해야 할 수도 있다. 이 병을 완치시킬 수 있다면 분명히 편익이 된다. 연구로 노화나 사망 같은 대부분의 사람들을 괴롭히는 문제에는 도움을 주지 못할 것이다. 이것은 영원한 인간의 진리이다. 그러나 우리는 의학이 어떻게든 이 난제를 해결하는데 기여하기를 기대한다. 역학자와 공중보건의사들은 선진국에서는 의학이 건강에 크게 기여하지 않는다고 주장할 것이다. 요즘은 빈곤, 교육기회의 부족, 박탈이 불건강의 주요 원인이다. 비록 예방접종이나 항생제가 20세기 중반에 인간의 수명을 연장하는데 의미있는 기여를 했지만 지금은 의학이 인구집단의 건강에 직접 영향을 끼치는 부분은 10 % 정도에 불과하다. 게다가 현재까지 확인된 연구결과를 합리적이고 공평하게 적용하면 보건의료가 변화될 수 있을 것이라고 설득력있는 주장을 하기도 한다.

거대과학은 아직까지는 기대하는 대약진을 제공하지 못하고 있다. 하지만 대부분의 의학연구 연구비를 사용하고 있고 그래서 보다 더 생산적일 수 있는 다른 형태의 연구들은 연구비 부족으로 고사하고 있다. 왜 거대과학모델이 실패인가? 내 연구경험으로 미루어보면 거대과학은 연구비를 받아 독창적인 아이디어를 생산하는 것이 아니라 데이터를 생산한다. -물리학자인 존 플랫(John Platt)1964년에 사이언스(Science)지에 다음과 같이 기고했다. ‘우리는 경건하게 측정을 하고 과학의 사원에 쓰일 벽돌이 될 작은 연구들을 수행한다. 대부분의 벽돌들은 공장에 방치될 것이다.’ 거대과학의 또 다른 제한점은 예측하지 않은 것은 결코 출현하지 않을 것이라는 가정이다. 연구는 어떤 계획된 것이라는 가정인데 하지만 위대한 과학적 발견(페니실린, 헬리코박) 기대하지 않은 것이었고 우연히 발견된 것이었다.

의사이자 논객인 브루스 찰톤(Bruce Charton)은 현대 의학연구의 문화가 너무 순응주의적이어서 정말 창의적인 연구자는 이런 환경에서 성공하기 어렵고 과학이 지성과 창의성을 희생하면서 인내력과 사회성을 선택했다는 것을 관찰했다.

 

현대과학은 가장 똑똑하고 창의적인 사람들을 끌어당기고 일하게 하고 성공하게 하기에는 너무 어리석고 지루하다. 특히 자신이 선택한 독립된 연구를 하기 위해서는 졸업 후 10, 15년 또는 20년까지의 수련을 받아야 하기 때문에 생동감있고 자기존중감이 있는 누구라고 이 일에 들어오는 것을 주저하게 만들고 당장 창조적인 일을 하고 싶어하는 사람은 완전히 배제시킨다. 1020년의 수련 후에도 과학적으로 중요해서가 아니라 연구비가 있는 주제에 대해, 그리고 다른 사람의 연구팀의 일원으로 연구할 가능성이 높다. 어느 쪽이던 과학자들은 자신의 것이 아닌 누군가 다른 사람의 문제에 대해 일하는 게 되는 것이다. 정말 똑똑한 사람들이 왜 이런 일을 하기를 바라겠는가?

 

챨톤은 현대 의학 연구가 많은 세부 전문가들이 협력하고 조정하는 것이 필요한 집단적인 활동이기 때문에 팀플레이가 핵심적인 속성이라는 것을 관찰했다. 그는 가장 훌륭한 과학자들이 팀원으로 낭비되고 있다고 주장했다. 가장 훌륭한 과학자들은 독립적일 때만 제대로 기능할 수 있는데 왜냐하면 그들은 과학을 소명으로 하기 때문이다. 챨스다윈의 예를 들면 그는 대학에 소속도 없고 연구비도 없이 주로 집에서 혼자 일했다. 그는 독립적으로 생활할 만큼의 자산이 있었고 자신의 호기심을 자극하는 주제에 대해서만 연구했다.

거대과학에는 거대하고 나쁜 비밀이 있다. 제대로 작동하지 않는다는 것이다. 거대과학은 왜곡된 인센티브, 경력주의와 상업화의 조합으로 나눌 수 있다. 거대과학의 인센티브는 전혀 새로운 것이 아니다. 도널드 캠벨(Donald Campbell)은 미국의 사회과학자인데 1979년 자신의 이름이 붙은 법칙을 제안했다. ‘만일 연구자가 출판된 논문이 많을수록 인센티브를 받으면 그들은 치열하게 연구하는 대신에 최대한 많은 논문이 나오는 방식으로 연구방법을 변경한다.' 의학통계학자인 더그라스 알트만(Douglas Altman)1984년 영국의학잡지(British Medical Journal)형편없는 의학연구의 스캔들이라는 논평을 발표했다. 이 논평은 2015년에 BMJ 독자들로부터 BMJ의 가장 영예로운 논문으로 뽑혔다. 알트먼은 의학계에 있는 모든 사람이 알고 있는 사실은 명확하고 간결하게 강조했을 뿐이었다.

 

간단하게 말하면 형편없는 연구는 연구자가 자신의 경력을 위해 자신들이 잘 준비되어 있지 않은 연구를 수행하도록 강요받고 아무도 이를 제지하지 않을 때 나온다. 의사들이 연구 분야의 경력을 쌓고자하는 의도와는 상관없이 그들은 여러 편의 논문을 발표할 목적으로 연구를 수행할 것으로 기대된다.

---형편없는 의학연구 널리 알려져 있지만 의학계의 지도자들은 크게 우려하지 않고 해결책을 찾기 위한 눈에 띄는 노력을 하지 않고 있다.-- 이 이슈는 단지 통계적 이슈 중의 하나가 아니다. 과학연구의 기전에 있는 기본원칙을 받아들이는데 전반적으로 실패하고 있는 것이고 이것은 '출판하거나 낙오되거나‘publish or perish' 분위기와 연동되어 있다. 우리는 연구를 덜 하더라고 더 나은 연구, 그리고 올바른 이유로 수행되는 연구가 필요하다.

 

지난 몇 년간 거대과학은 점증하는 재현위기 (the Replication Crisis)를 겪고 있다. 대부분의 연구결과들이 그 결과를 검증할 수 있는 후속연구가 되지 않고 있고 연구가 수행되더라도 결과가 재현되지 않는 문제이다. 대부분의 유의한 (positive) 연구들은 그 결과가 맞는지 확인하는 후속연구가 이루어지는 경우가 거의 없다. 예를들어 전체 심리학 연구의 1% 미만이 재현된다. 왕립학회는 -세계에서 가장 위대한 과학기관누구나 무료로 접근할 수 있는 있는 온라인 잡지인 왕립오픈과학 (Royal Society Open Science)을 만들어서 2016년에 캘리포니아 대학의 폴 스말디노(Paul Smaldino)와 막스 플랑크 연구소의 리처드 맥엘리아스(Richanrd McElreath)가 쓴 나쁜 과학의 자연선택(natural selection of bad science)이라는 논문을 출판했다. 다윈의 자연선택 모델을 이용하여 연구자들은 나쁜 과학이 나쁜 연구결과를 생산하도록 하는 다양한 왜곡된 인센티브에 의해 유도된다고 주장했다. 학계에서 승진은 논문출판에 좌우되는데 논문 편수와 이 논문이 다른 연구자에 의해 얼마나 많이 인용되는지가 중요하다. 이런 계량지표는 질보다는 양을 중시하게 만든다. 새로운 과학논문의 생산은 기하급수적으로 증가하고 있다. 9년마다 연구논문 수는 2배씩 증가한다. 이러한 증가의 대부분은 왜곡된 인센티브 때문이다. 란셋의 편집자인 리처드 호톤(Richard Horton)문제 중의 일부는 제대로 연구하는 것에 대한 인센티브가 없다는 것이다.‘

생의학연구 분야의 새로운 연구자들은 자신의 일에 대한 세일즈맨이 되는 경우가 많다. 진정한 과학자들은-입자파동물리학자인 해리콜린스(Harry Collins)와 같은-과묵하고 자신을 내세우지 않고 공공에 나서는 것을 부끄러워하고 의심과 불확실성에 가득 차있는 경향이 있지 의학연구에서 만연한 도취한 선전꾼같은 모습이 아니다. 스말딘과 맥엘레아스는

 

1974년부터 2014년까지 PubMed 초록에서 혁신(innovative), 대약진(ground-breaking), 참신(novel) 같은 용어들이 2500 퍼센트 이상 증가했다. 과거 40년 동안 개별 과학자들이 25배나 더 혁신적이 되었을 가능성은 적기 때문에 이런 언어의 진화는 참신함에 대한 증가되는 압력, 보다 일반적으로 말하자면 무리중에 두드러 보이고자하는 반응을 반영한다고 결론내릴 수 밖에 없다.

 

그들은 이력서에 쓸 수 있는 경력을 많이 만드는 것이 인센티브로 작용하는 것이 과학 커뮤니티의 생태계에 이런 결과를 초래했다고 주장한다. 학술지들은 유의미한 결과를 선호하는 바이어스를 갖고 있다. 이러한 바이어스는 거짓양성(false positive)을 많이 만드는 연구기법과 통계방법을 취하도록 하게 만들고. 대부분의 거짓양성결과 출판은 의도적인 속임수 때문이 아니라 p-hacking -통계프로그램을 이용하여 유의한 p (유의학률로 0.05라는 값은 결과가 우연히 그렇게 나올 확률이 20번 중에 1, 0.01100번 중의 한번이라는 것을 의미. p 값이 0.05는 통계적 유의성의 하한선으로 간주된다.)이 나올 때까지 원자료를 분석하는- 같은 연구관행 때문이다. P 해킹은 데이터 고문(data torture) 또는 데이터 준설(data dredge)라고도 한다. 이 문제를 어떻게 해야 할까? 스말디노와 맥엘레아스는 낙관적이지 않다.

 

연구기관이 바뀌기는 것은 어렵다. 왜냐하면 대규모의 조정이 필요한데 초기수용자들은 큰 비용을 치루어야 한다. 그러나 그런 변화가 과학의 진실성을 확보하기 위해 필요하다. 보다 근본적인 제안은 선택과정(성공에 대한 인센티브)을 변경해서 적합성의 지형을 바꾸는 것이다. 이것은 매우 어려운 일이 될 것이다.

 

거대과학은 자시의 거대 문제를 인지하고 있고 해결하기 위해 노력-또는 노력하는 것처럼 보이는 것이 중요하다는 것을 인지-중이다. 20154월에 런던의 웰컴트러스트에서 주요 학술관련 단체들의(Academy of Medical Science, the Welcome Trust, the Medical Research Council, the Biotechnology and Biological Sciences Research Council) 후원 하에 회의가 열렸다. 이 회의는 생의학적 연구의 재현성과 신뢰성에 대한 심포지움(Symposium on the Reproducibility and Reliability)으로 명칭은 부드러웠지만 의학연구가 제 갈길을 잃고 있다는 부인할 수 없다는 사실에 대응하기 위한 최초의 심각한 시도였다. 이 미팅은 반쯤은 비밀로 참석자들은 차트함 하우스 규칙(Chatham House rule)-자유롭게 정보를 사용할 수 있지만 연자들의 이름과 소속을 확인할 수는 없는-. 정부기관에서 일하는 연구자들은 자신들이 인용되지 않기를 강력히 원했다. 리처드 호톤은 이 심포지움이 끝난 직후 자신의 잡지에서 다음과 같이 썼다. ‘비밀과 비기여에 대한 편집증 우려의 이유는?’ 그것은 이 심포지움이 생의학적 연구의 재현성과 신뢰성에 대한 것이고 오늘날 과학계의 가장 예민한 부분-인류의 가장 위대한 발명품인 과학이 근본적으로 잘못된 길로 가고 있다는 생각-을 건드리는 것이기 때문이다.‘

이 미팅의 요약보고서는 재현이 안되는 것이 단일한 원인에 의한 것은 아니라고 결론짓고 있다. 그들이 발견한 요인들은 (1) p-해킹, (2)HARKing(Hypothesising After the Results are Known) 사전에 가설을 세우는 것이 아니라 결과를 얻은 후에 그럴듯한 설명을 만들어내는; (3) 유의한 결과를 얻지 못하면 연구결과를 출판하지 않는 것; (4) 통계적 검정력의 부족, 연구대상 수가 너무 적어서 효과가 참인지를 확인하는 것이 불가능한; (5) 기술적 오류; (6) 실험방법을 충분히 설명하지 않아서 다른 연구자들이 연구를 재현할 수 없음 (7) 실험 설계가 엉성함. 그들은 문화적 요인도 지적했는데, 아주 경쟁적인 연구환경, 참신성에 높은 가치를 두고 영향력이 높은 학술지에 실리는 것에 높은 가치를 부여하는 것 등. 이 모든 문제를 어떻게 해결할 수 있을까? 이 미팅에 참석한 명망있는 과학자들은 전형적인 진부한 제안을 하였는데 예를들면 과학자들에게 연구방법에 대한 추가적인 교육 제공, 연구비를 제공하는 단체들이 적절한 감독, 개방성과 투명성 강화 등이다.

다양한 형태의 왜곡된 인센티브로 명백한 사기가 의학연구에서 일반적인 현상이 되는 것은 불가피하다. 비록 2%의 연구자 만이 데이터를 위조한다는 것을 인정했지만 실제 숫자는 이 보다 훨씬 많을 것이다. 철회감시(Retraction Watch)라는 웹사이트에서 저자들이 사기나 위조 등의 이유로 논문을 철회한 것을 추적해보니 요시타카 후지(Yoshitaka Fujii)라는 현재 가장 많은 논문을 철회한 일본의 마취과의사는 무려 183편의 논문을 철회하였다. 일반인들은 앨 고어(Al Gore)1981년에 의회에서 실시한 과학적 사기에 대한 조사를 보고 크게 충격을 받았는데 역사학자인 다니엘 켈브(Daniel Kelve)는 고어와 많은 사람들에게 생의학연구의 사기는 사제들이 소년들을 추행하는 것과 유사하게 느껴졌다. 하지만 대부분의 의사들은 과학적 사기와 맞닥뜨리기 때문에 그 일에 덜 충격을 받았다. 내가 아는 한 연구자는 의도적으로 데이터를 날조한다는 것이 내가 일했던 병원 내에서 공공연한 비밀이었는데 그의 연구는 몇몇 좋은 학술지에 게재되었다. 이런 논문들의 공저자였던 그의 동료이자 친구에게 이 연구자의 연구방법에 대해 물었는데 성가신 몸짓으로 대답하였다. -의도적인 사기는 과학의 포르노는 정말 쇼킹한 일이다. 하지만 엄청나게 많은 나쁜 과학을 만들어내는 경력주의, 이해관계, 자기기만, 왜곡된 인센티브의 조합과 비교해보면 미미한 일이다. 연구자들은 일반적으로 같은 결과를 다른 덜 드러나는 방법으로 얻을 수 있다면 의도적인 사기를 하지는 않기 때문이다.


2편에서 계속됨

 

by 카이로스 | 2019/09/29 16:49 | 의학 | 트랙백 | 덧글(0)

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