세인트루이스 워싱턴대학교 의과대학의 화학·유전학·의학 전문가 개리 패티 교수는 플라스틱 수조 줄에 고개를 가까이 대고 살펴보고 있었다. 그 안에서는 반투명한 제브라피시들이 화학물질이 처리된 물 속을 헤엄치고 있었다. 각 수조에는 잘 알려진 물질도, 덜 알려진 물질도 들어 있었는데, 모두 암을 일으키는 것으로 알려졌거나 의심되는 물질이었다.패티 교수의 연구팀은 이 물고기들을 면밀히 관찰하며 어떤 개체에게 종양이 생기는지 추적하고 있다. 그들은 오늘날 가장 불안한 의학적 수수께끼 중 하나, 즉 왜 이렇게 많은 젊은이들에게 암이 생기는지 단서를 찾고자 한다.

이 현상은 X세대 초기에서 시작됐지만, 현재는 특히 밀레니얼 세대에서 두드러진다. 20대, 30대, 40대 초반에서 암 진단이 늘어나며, 과거 세대보다 수십 년 일찍 발병하는 것이다. 임신 중 복용한 약물, 초가공식품 확산, 야간 노동·세계적 이동·디지털 화면으로 인한 생체 리듬 붕괴, 그리고 합성 화학물질의 범람이 주요한 의심 대상으로 지목된다.

여전히 노년층이 암 진단을 받을 가능성이 더 높지만, 연방 데이터에 대한 워싱턴포스트 분석에 따르면 2000년 이후 15~49세 사이 암 발병률은 10% 증가한 반면, 노인층에서는 감소했다. 또한 여성은 남성보다 더 큰 영향을 받고 있다. 15~49세 여성의 암 발병률은 같은 연령대 남성보다 83% 더 높다.

이른 시기의 암 발병 증가는 점점 더 많은 과학자들을 하나의 공통된 조사로 끌어들이고 있다. 그것은 세대를 초월해 변하지 않는 유전적 요인이 아니라, 현대 생활이 어떻게 신체 세포의 운명을 새롭게 써 내려가고 있는지에 대한 것이다. 연구자들은 인간이 일생 동안, 심지어 태아기부터 경험하는 모든 환경적 노출을 뜻하는 ‘노출체(exposome)’에 주목하고 있다.

많은 연구자들이 1960~70년대를 중요한 전환점으로 본다. 1980년대 이후 일상에 새로운 노출 요인들이 급격히 유입되면서 그 영향이 커졌기 때문이다. 임신 중 복용한 특정 약물은 태아 발달이나 유전자 발현 프로그램에 영향을 주어 암 발생 민감도를 높일 수 있다. 미세플라스틱 등 환경 화학물질 노출은 호르몬 불균형, 유전자 돌연변이, 염증 등을 일으켜 조기 암 발생에 기여할 수 있다. 초가공식품 위주의 식단은 염증, 비만, 대사 이상을 촉진해 종양 발생을 유도할 수 있다. 생체 리듬 교란은 DNA 복구와 호르몬·대사·면역 조절을 방해하여 조기 암 발병 위험을 높인다.

이처럼 연구는 방대하고 학제적이지만, 하나의 도발적인 가설로 수렴하고 있다. 바로 “현대인의 일상적 노출 변화가 생물학적 노화를 가속화해 신체가 예상보다 일찍 질병에 취약해진다”는 것이다. 패티 교수는 “지난 수십 년 동안 우리는 노출 환경을 크게 바꿔왔다”고 말했다.

젊은 세대 암 증가 원인을 밝히는 것은 시작일 뿐이다. 그것을 해결하고 치료법을 개발하는 일은 훨씬 더 복잡하다. 미세플라스틱은 혈류를 떠다니고, 합성 화학물질은 가정·음식·의류에 퍼져 있으며, 현대 의학 또한 문제를 일으킬 수 있는 물질에 크게 의존한다.

■ 식단

1980~90년대에는 완전히 새로운 식단 형태가 보편화됐다. 상온 보관 간식, 냉동식품, 설탕이 많은 시리얼, 가공육이 도시락과 진열대를 가득 메웠다. 이는 주로 집에서 신선 식재료로 직접 요리해 먹던 이전 세대와 크게 달랐다. 오늘날 미국 등 여러 나라에서 초가공식품은 하루 총 칼로리 섭취량의 절반 이상을 차지한다. 맛과 편리성, 보존성을 위해 설계된 이 식품들은 비만과 대사질환 증가와 관련이 있으며, 젊은 층 암 증가에도 영향을 주는 것으로 보인다.

2023년 BMJ에 실린 연구는 초가공식품 과다 섭취가 대장암, 유방암 등 50세 이하에서 빠르게 증가하는 암들의 위험을 크게 높인다고 보고했다. 워싱턴포스트 분석에 따르면 젊은 층에서 흔한 암은 유방암, 갑상선암, 대장·직장암, 피부암, 고환암이다. 또한 젊은 환자들은 흔한 암조차 늦게 진단되는 경우가 많다.

하버드 의대 앤드루 챈 교수는 2024년 출범한 국제 연구 프로젝트에서 젊은 층 대장암 급증을 조사 중이다. 그의 팀은 50세 이하에서 초가공식품 섭취가 가장 많은 집단이 조기 대장암 위험을 1.5배 높였다는 초기 결과를 발표했다. 챈 교수는 이 상관관계가 단순히 체중 증가 때문만은 아니라며 “초가공식품은 독립적인 대사 효과를 나타내며, 이는 인체 건강에 부정적 영향을 줄 수 있다”고 강조했다.

과학자들은 첨가물로 인한 만성 염증, 유화제가 장내 미생물군을 교란하는 효과, 고온 조리 시 발암물질 생성, 과도한 당·탄수화물 섭취로 인한 호르몬 변화 등을 암 발생 경로로 의심한다. 포장재 역시 문제가 될 수 있는데, 특히 가열 시 플라스틱에서 화학물질이 용출되어 호르몬 균형을 깨뜨릴 수 있기 때문이다.

■ 생체 리듬

지구 자전이 만든 주기에 따라 모든 생명체는 생체 시계를 가지고 있다. 이 일주기 리듬은 호르몬 분비부터 세포 복구까지 24시간 주기에 맞춰 조율한다. 그러나 인공조명의 폭발적 확산, 불규칙한 근무, 24시간 디지털 연결로 인해 우리의 수면·식사·휴식 패턴은 근본적으로 변했다. 이에 따라 면역, 내분비, 대사 등 태양 주기에 맞춰 작동하는 생물학적 과정들이 붕괴될 수 있다고 연구자들은 경고한다.

어둠 속에서 분비되는 호르몬 멜라토닌은 이 시스템의 핵심이다. 그러나 현대의 밝고 잠 없는 환경은 멜라토닌 생성을 지속적으로 방해한다. 연구들은 만성적인 생체 리듬 불일치가 유방암, 대장암, 폐암, 간암, 췌장암의 위험을 높인다고 보고했으며, 이러한 암들은 젊은 층에서 증가하는 대표적 질환이다. 2007년 국제암연구소(IARC)는 생체 리듬을 깨뜨리는 교대근무를 “가능성이 높은 발암 요인”으로 규정했다.

스크립스 연구소의 카트야 라미아 교수는 폐암에 걸린 쥐에게 만성 시차 환경을 모의 실험한 결과, 정상 수면 조건보다 종양이 68% 더 많아졌다고 밝혔다. UC 어바인의 셀마 마스리 교수 역시 대장암과 관련해 유사한 효과를 확인했다. 그는 교대근무·시차·항상 불 켜진 환경을 모의한 동물실험에서 장내 미생물군과 장벽 기능이 교란되어 암세포 전이가 쉬워진다는 사실을 발견했다. 마스리 교수는 “우리 몸은 항상성을 유지하기 위해 어두운 시간이 꼭 필요하다”고 말했다.

■ 화학물질과 미세플라스틱

패티 교수는 직업적으로 생화학자이지만, 연구실 밖에서도 경계를 늦추지 않는다. 두 아이의 아버지인 그는 가정에서도 ‘노출 최소화’를 실천한다. 샴푸 성분표에서 인공 색소를 점검하고, 세제에서 호르몬 교란 화학물질을 확인하며, 향이 있거나 ‘항균’이라고 표시된 제품은 피한다. 이는 신체의 자연적 방어력을 약화시킬 수 있는 물질을 줄이기 위함이다.

오늘날 화학물질과 플라스틱 노출은 석면이나 납처럼 특정 직업이나 지역에 국한되지 않고, 어디에나 퍼져 있다. 패키 교수는 “이 노출들이 우리 몸과 어떻게 상호작용하는지 아직 모르는 것이 많다. 하지만 작은 변화가, 특히 초기 노출이 장기적 영향을 줄 수 있다는 사실은 분명하다”라고 말했다.

화학물질 노출은 미세플라스틱 확산과 함께 급증했다. 1980~90년대에는 아동이 플라스틱 장난감을 물고, 비닐 랩에 싼 음식을 먹으며, 전자레인지에 돌린 용기에 담긴 음료를 마셨다. 이제 미세플라스틱은 태반, 폐, 뇌, 심장에서도 발견된다.

미세플라스틱은 환경 독소를 흡수하는 스펀지처럼 작동한다. 실험실 연구들은 DNA 손상, 세포분열 방해, 만성 염증 촉진 등 발암 기전을 보여주었다. 동물 연구에서는 대장·폐암과 면역 불균형과의 관련성이 나타났다. 2024년 발표된 메타분석은 미세플라스틱이 여러 신체 시스템(소화기, 호흡기)에서 암을 유발하는 경로와 일관된 연관성을 보여주었다. CDC에 따르면 미국인의 97%가 혈액에서 “영원한 화학물질(환경에 남아 체내에 축적되는 합성 화합물)”을 보유하고 있다.

<By Ariana Eunjung Cha>