알렉산더 플레밍(Alexander Fleming)은 최초의 항생제인 페니실린을 발견한 것으로 잘 알려진 영국 스코틀랜드 출신의 미생물학자다.
페니실린 발견은 결과적으로 전 세계 수많은 사람들의 목숨을 구했다. 플레밍은 페니실린을 발견한 공로를 인정받아 페니실린 대규모 생산 방법을 고안한 하워드 플로리, 에른스트 체인과 함께 1945년에 노벨생리의학상을 받았다.
플레밍은 1881년에 스코틀랜드 로크필드에서 태어났다. 어린 시절에는 스코틀랜드에서 살다가 런던으로 이주했으며 리젠트스트리트폴리테크닉 학교를 다녔다. 플레밍은 즉시 의과대학에 진학하지는 않고 4년간 선박 사무실에서 일하다가 삼촌으로부터 유산을 받으면서 1903년에 세인트메리병원 의과대학에 입학하고 1906년에 학위를 취득했다.
플레밍은 영국 국민방위군 런던스코티시연대의 사병이었는데 세인트메리 의과대학 사격클럽 주장의 권유를 받아 수술 대신 연구 분야에서 경력을 쌓게 됐으며 이 때 의학 스승이 되는 미생물학자 및 면역학자인 앨므로스 라이트를 만나게 됐다. 플레밍은 제1차 세계대전 동안에는 영국 왕립의무대의 장교로 복무했다.
그는 전쟁 중에 전투로 인해 생긴 상처가 아닌 후속 감염으로 인해 많은 병사들이 사망하는 것을 지켜봤다. 당시 플레밍이 쓴 논문은 깊은 상처에서 소독제 사용에도 불구하고 증식하는 혐기성 세균이 존재한다는 것을 다룬 것이다.
이러한 플레밍의 연구는 학계에서 인정받지 못했지만 플레밍은 세인트메리병원에 돌아온 뒤 관련 연구를 계속했으며 1922년에 항균 특성을 가진 효소인 라이소자임을 발견했다.
플레밍이 라이소자임을 발견하게 된 경위는 감기에 감염됐을 때 비인두 점액을 미생물이 있는 페트리접시에 옮겼다가 2주 동안 실수로 방치한 이후 나중에 점액이 있던 쪽의 미생물이 없다는 것을 알아챈 것이다.
그는 연구를 통해 점액에 세균 성장을 억제하는 물질이 있다는 것을 발견하고 이를 라이소자임이라고 이름 붙였다. 또한 눈물, 침, 피부, 모발, 손톱 등에도 라이소자임이 있다는 것을 확인했다.
그는 계란 흰자로부터 대량의 라이소자임을 분리할 수 있었는데 다만 이후 실험에서는 이 효소가 소수의 무해한 세균에만 효과적이기 때문에 치료 잠재력이 적은 것으로 나타났다. 이러한 라이소자임 발견 경험은 이후 페니실린 발견의 토대가 됐다.
플레밍은 1928년에 포도상구균과 관련된 실험을 시작했다. 플레밍은 연구 도중 휴가를 떠나면서 실험실 구석의 벤치에 포도상구균이 배양된 페트리접시를 쌓아놓았는데 휴가에서 돌아온 이후 곰팡이 포자에 오염된 부분의 세균이 죽어가고 있다는 것을 알아차렸다.
그는 곰팡이를 분리하고 푸른곰팡이속(페니실리움)이라는 것을 확인했다. 이는 성홍열, 폐렴, 임질, 수막염, 디프테리아 등과 연관된 모든 그람양성 병원균에 효과가 있는 것으로 관찰됐다. 플레밍은 곰팡이 자체가 아니라 곰팡이가 세균을 사멸시키는 물질을 생산한다는 것을 알아내고 이 물질을 페니실린이라고 이름 붙였다.
플레밍은 1929년에 영국실험병리학저널을 통해 페니실린의 발견을 발표했다. 하지만 실험을 진행하는 동안 이 물질을 분리하는 것이 어렵다는 것을 경험했으며 체내에서 효과적으로 세균을 사멸시킬 수 있을 만큼 오래 지속되지 못한다는 것을 알게 됐고 나중에는 페니실린 연구를 거의 방치했다.
이를 해결한 것은 페니실린에 관심을 가진 하워드 플로리와 에른스트 체인이었다. 이렇게 만들어진 페니실린은 제2차 세계대전 때 많은 사람들의 생명을 구했다.
플레밍의 페니실린 발견은 현대 항생제 연구의 출발점이 됐다. 그 이전에 곰팡이가 세균 성장을 억제할 수 있다는 것을 밝힌 연구자들이 있었으며 대규모 생산을 가능하게 한 것은 다른 과학자들이었지만 최초의 항생제가 된 물질을 발견한 플레밍의 공로는 매우 크다고 인정되고 있다.
또한 플레밍은 페니실린을 매우 적게 또는 단기간 사용했을 때 페니실린 내성이 발생한다는 점도 발견했다. 플레밍은 페니실린 내성균의 위험성을 경고하면서 페니실린을 무분별하게 사용하지 말 것을 당부했다.
플레밍은 1955년에 심장발작으로 인해 사망했으며 그의 유해는 런던 세인트폴 대성당에 안장됐다.
사진출처 :Sir Alexander Fleming – Biographical. NobelPrize.org.
