내 노력이 평소보다 더 큰 성공을 거두었다면, 이는 의학 분야에서의 방황 중에 금이 아직도 길가에 놓여있는 길을 걷게 되었다는 사실 때문이라고 믿습니다. 금을 쓰레기에서 구별할 수 있는 운이 조금 필요하지만, 그것이 전부입니다.
Heinrich Hermann Robert Koch는 독일의 의사이자 미생물학자였습니다. 근대 세균학의 주요 창립자 중 한 명으로서, 그는 결핵, 콜레라, 탄저병의 특정 원인 병원체를 규명했으며 인간과 동물을 대상으로 한 실험을 포함하여 전염병의 개념에 대한 실험적 지지를 제공했습니다. Koch는 미생물학 분야의 실험실 기술과 기법을 창출하고 개선했으며, 공중보건에서 핵심적인 발견을 했습니다. 그의 연구는 Koch의 공준(postulates)을 탄생시켰으며, 이는 특정 미생물을 특정 질병과 연결하는 네 가지 일반화된 원리의 집합으로, Bradford Hill 기준과 같은 후속 역학 원리에 영향을 미쳤습니다. 결핵 연구에 대해 Koch는 1905년 노벨 생리의학상을 받았습니다. Robert Koch Institute는 그를 기리기 위해 명명되었습니다.
초기 생활 및 교육
Koch는 1843년 12월 11일 독일의 Clausthal에서 Hermann Koch(1814–1877)와 Mathilde Julie Henriette(구성 Biewend; 1818–1871)에게 태어났습니다. Koch는 어린 나이부터 학문에서 탁월했습니다. 1848년 학교에 입학하기 전에 그는 스스로 읽고 쓰는 법을 배웠습니다. 그는 1862년 고등학교를 졸업했으며, 과학과 수학에서 뛰어났습니다. 19세의 나이에 Koch는 Göttingen 대학교에 입학하여 자연과학을 공부했습니다. 그러나 3학기 후, Koch는 의사가 되려는 염원으로 자신의 전공을 의학으로 바꾸기로 결정했습니다. 의학 대학 5학기 중에, 1840년에 전염병 이론을 발표한 해부학자 Jacob Henle이 자궁 신경 구조에 대한 연구 프로젝트에 참여해달라고 요청했습니다. 6학기에 Koch는 생리 연구소에서 연구를 시작했으며, 여기서 그는 또한 미토콘드리아의 신진대사에 관여하는 신호 분자인 숙신산의 분비를 연구했습니다. 이것은 결국 그의 논문의 기초가 될 것입니다. 1866년 1월에 Koch는 의학 대학을 졸업했으며, 최고의 영예를 얻었습니다.
경력
1866년 졸업 후, Koch는 Hamburg의 종합병원에서 보조원으로 잠시 일했습니다. 같은 해 10월에 그는 Hanover 근처의 Langenhagen의 Idiot's Hospital로 일반 의사로 옮겼습니다. 1868년에 그는 Neimegk로 이주했고 1869년에 Rakwitz로 이주했습니다. 1870년 프로-프로이센 전쟁이 시작되자, 그는 1871년 전쟁 노력을 지원하기 위해 독일군의 자원봉사 군의관으로 입대했습니다. 1년 후 그는 제대했으며 프러시아 Posen의 Wollstein(현재 폴란드의 Wolsztyn)에서 지구 의사(Kreisphysikus)로 임명되었습니다. 그의 가족이 그곳에 정착하면서 그의 아내는 생일 선물로 현미경을 선물했습니다. 현미경으로 그는 개인 실험실을 설립했고 미생물학 경력을 시작했습니다.
Koch는 환자 진찰실과 연결된 실험실에서 미생물 연구를 시작했습니다. 이 실험실에서의 초기 연구는 미생물학 분야에 대한 그의 주요 기여 중 하나를 산출했으며, 그는 박테리아를 배양하는 기술을 개발했습니다. 더욱이 그는 선택된 병원균을 순수한 실험실 배양에서 분리하고 배양할 수 있었습니다. 탄저병 간균(나중에 Bacillus anthracis로 명명됨)의 발견은 Breslau 대학교(현재 Wrocław 대학교) 교수인 Ferdinand Julius Cohn을 매우 깊게 감동시켰으며, 그는 1876년에 발견을 발표하는 데 도움을 주었습니다. Cohn은 식물 생리학 연구소를 설립했고 1877년에 Koch를 그곳에서 새로운 박테리아를 시연하도록 초대했습니다. Koch는 1879년에 Breslau의 지구 의사로 전근했습니다. 1년 후, 그는 Berlin의 제국 보건청(Imperial Health Office)의 정부 고문으로 임명되면서 Berlin으로 떠났으며, 1880년부터 1885년까지 일했습니다. 결핵 박테리아 발견 이후, 그는 1882년 6월 Geheimer Regierungsrath라는 고위 행정직으로 승진했습니다.
1885년에 Koch는 Berlin 대학교에서 행정가 및 교수로 두 개의 임명을 받았습니다. 그는 위생학 연구소의 소장이자 의학부의 의장(위생학 교수)이 되었습니다. 1891년에 그는 교수직을 포기하고 임상 부서와 임상 연구 부서를 위한 침상으로 구성된 Royal Prussian Institute for Infectious Diseases(현재의 Robert Koch Institute)의 소장이 되었습니다. 이를 위해 그는 가혹한 조건을 받아들였습니다. 프로이센 보건부는 결핵의 치료제로 의도했던 Koch가 발견한 결핵린(tuberculin)을 둘러싼 1890년의 스캔들 이후, Koch의 모든 발명은 무조건적으로 정부에 속하며 그는 보상을 받지 않을 것이라고 주장했습니다. Koch는 특허 보호를 신청할 권리를 잃었습니다. 1906년에 그는 동아프리카로 이주하여 trypanosomiasis(수면병)의 치료법을 연구했습니다. 그는 하루에 최대 1000명이 실험적 약물 Atoxyl로 치료되는 Bugula 연구 캠프를 설립했습니다.
연구
순수 박테리아 배양액 분리
박테리아를 배양하기 위한 시도로, Koch는 감자 슬라이스와 같은 고체 영양소를 사용하기 시작했습니다. 이러한 초기 실험을 통해 Koch는 동일한 순수 세포의 개별 집락을 관찰했습니다. 그는 감자 슬라이스가 모든 유기체에 적합한 배지가 아니라는 것을 발견했으며, 나중에 젤라틴을 포함한 영양 용액을 사용하기 시작했습니다. 그러나 그는 곧 감자 슬라이스와 마찬가지로 젤라틴도 박테리아 성장을 위한 최적의 배지가 아니라는 것을 깨달았습니다. 37 °C에서 고체로 남아있지 않았기 때문입니다. 이는 대부분의 인간 병원체의 성장에 이상적인 온도입니다. Walther와 Fanny Hesse에 의해 제안된 대로, Koch는 한천을 사용하여 순수한 배양액을 배양하고 분리하기 시작했습니다. 이 다당류는 37 °C에서 고체로 남아있고, 대부분의 박테리아에 의해 분해되지 않으며, 투명한 배지를 생성하기 때문입니다.
Petri 접시 개발
1881년에 발행된 Koch의 소책자 "Zur Untersuchung von Pathogenen Organismen"(병원성 유기체 연구 방법)은 "세균학의 성서"로 알려져 있습니다. 여기서 그는 박테리아를 배양하기 위해 한천이 있는 유리 슬라이드를 사용하는 새로운 방법을 설명했습니다. 이 방법은 유리 슬라이드에 액체 한천을 붓은 다음 얇은 젤라틴 층을 펴는 것이었습니다. 젤라틴은 배양 배지를 고체화하게 했으며, 박테리아 샘플을 균일하게 펼칠 수 있었습니다. 전체 박테리아 배양액을 작은 젖은 종이와 함께 유리 판에 넣었습니다. Koch는 이 용기를 feuchte Kammer(습실)로 명명했습니다. 일반적인 챔버는 지름 20 cm, 높이 5 cm의 원형 유리 접시로, 오염을 방지하기 위한 뚜껑이 있었습니다. 유리 판과 투명한 배양 배지는 박테리아 성장을 쉽게 관찰할 수 있게 했습니다.
Koch는 1881년 8월 London의 제7차 국제의학대회에서 공개적으로 그의 평판 방법을 시연했습니다. Louis Pasteur는 그곳에서 "C'est un grand progrès, Monsieur!"("정말 훌륭한 진전입니다, 선생님!")라고 외쳤습니다. Koch의 현미경 검사와 한천 판 배양 방법을 사용하여 그의 학생들은 새로운 박테리아를 발견했습니다. Friedrich Loeffler는 1882년에 glanders 박테리아(Burkholderia mallei)를, 1884년에 diphtheria(Corynebacterium diphtheriae)를 발견했습니다. Georg Theodor August Gaffky는 1884년에 typhoid 박테리아(Salmonella enterica)를 발견했습니다. Koch의 보조원 Julius Richard Petri는 개선된 방법을 개발했으며 1887년에 "Eine kleine Modification des Koch'schen Plattenverfahrens"(Koch의 평판 기술의 경미한 수정)로 발표했습니다. 배양 판은 이름을 딴 Petri 접시로 이름지어졌습니다. Petri가 새로운 배양 판을 개발했다고 종종 주장되지만, 그렇지 않았습니다. 그는 단순히 유리 판의 사용을 버렸고 대신 습실뿐만 아니라 주요 배양 용기로 직접 원형 유리 접시를 사용했습니다. 이는 오염 가능성을 더욱 감소시켰습니다. "Koch 접시"라는 이름이 주어졌다면 더 적절했을 것입니다.
탄저병
Robert Koch는 탄저병과의 작업으로 광범위하게 알려져 있으며, 치명적인 질병의 원인 병원체를 Bacillus anthracis로 발견했습니다. 그는 특정 조건 하에서 휴면 상태를 유지할 수 있는 탄저병 박테리아의 포자 형성을 발견했습니다. 그러나 최적의 조건 하에서, 포자는 활성화되어 질병을 일으켰습니다. 이 원인 병원체를 결정하기 위해 그는 박테리아 배양액을 유리 슬라이드에 건조 고정했으며, 염료를 사용하여 배양액을 염색했으며, 현미경을 통해 관찰했습니다. 탄저병과의 그의 작업은 그가 특정 미생물을 특정 질병과 연결한 첫 번째 사람이라는 점에서 주목할 만합니다. 이는 자연발생설을 거부하고 질병의 세균설을 지지했습니다.
콜레라
1883년 8월, 독일 정부는 Koch가 주도하는 의료 팀을 Egypt의 Alexandria로 보내 거기서 콜레라 전염병을 조사하도록 했습니다. Koch는 곧 콜레라로 사망한 사람들의 장 점막이 항상 박테리아 감염을 가지고 있었다는 것을 발견했지만, 박테리아가 원인 병원체인지 확인할 수는 없었습니다. Egypt에서의 발생이 감소하자, 그는 더욱 심각한 발생이 있는 Calcutta(현재 Kolkata) India로 옮겨졌습니다. 그는 곧 Ganges 강이 콜레라의 원천이라는 것을 발견했습니다. 그는 거의 100구의 시신을 부검했으며, 각각에서 박테리아 감염을 발견했습니다. 그는 물 탱크에서 동일한 박테리아를 확인했으며, 감염의 원천과 연결했습니다. 그는 1884년 1월 7일에 순수한 배양액에서 박테리아를 분리했습니다. 그 후 그는 박테리아가 새로운 종이라는 것을 확인했으며, "약간 굽어진, 쉼표처럼"이라고 설명했습니다. 신선한 혈액 샘플을 사용한 그의 실험은 박테리아가 적혈구를 죽일 수 있음을 나타냈으며, 그는 박테리아가 질병을 일으키기 위해 어떤 종류의 독을 사용했을 것이라고 가설했습니다. 독은 1959년 인도 과학자 Sambhu Nath De에 의해 발견되었으며 콜레라 독소(cholera toxin)로 알려져 있습니다. Koch는 1882년 2월 2일에 독일 내무 국무장관에게 발견을 보고했으며, 다음 달 Deutsche Medizinische Wochenschrift(독일 의학 주간지)에 발표했습니다.
Koch가 박테리아가 콜레라 병원체라고 확신했지만, 박테리아가 건강한 피험자에서 증상을 생성했다는 중요한 증거를 완전히 확립할 수 없었습니다(Koch의 공준을 따름). 순수한 박테리아 배양액을 사용한 동물 실험은 질병을 일으키지 않았으며, 동물이 인간 병원체에 면역이 있다고 올바르게 설명했습니다. 박테리아는 "쉼표 간균"으로 알려졌으며, 과학적으로 Bacillus comma로 알려졌습니다. 나중에 박테리아가 1854년에 이미 Italian 의사 Filippo Pacini에 의해 설명되었으며, 비슷한 시기에 Catalan 의사 Joaquim Balcells i Pascual에 의해서도 관찰되었다는 것이 깨달아졌습니다. 하지만 그들은 박테리아를 콜레라의 원인 병원체로 확인하지 못했습니다. Koch의 동료 Richard Friedrich Johannes Pfeiffer는 쉼표 간균을 Pacini의 vibrioni로 올바르게 확인했으며 1896년에 Vibrio cholera로 이름을 바꾸었습니다.
결핵
1880년대 Berlin의 제국 보건청의 정부 고문으로 일하던 시간 동안, Robert Koch는 결핵 연구에 관심을 갖게 되었습니다. 당시에는 결핵이 유전병이라고 널리 믿어졌습니다. 그러나 Koch는 질병이 박테리아에 의해 야기되었으며 전염성이 있다고 확신했습니다. 1882년에 그는 결핵에 대한 자신의 발견을 발표했으며, 질병의 원인 병원체를 천천히 성장하는 Mycobacterium tuberculosis라고 보고했습니다. 그는 발견을 "Die Ätiologie der Tuberkulose"(결핵의 병인)로 발표했으며, 1882년 3월 24일 Berlin의 독일 생리학회 앞에서 제시했습니다. Koch는 다음과 같이 발표했습니다.
커버 글래스가 이 염색 액체[메틸렌 블루와 수산화칼륨 혼합]에 24시간 동안 노출되었을 때, 매우 미세한 막대 모양의 형태가 처음으로 결핵질량에서 나타났으며, 추가 관찰이 보여준 바와 같이, 증식력과 포자 형성력을 가지고 있었으며, 따라서 탄저병 간균과 같은 유기체 그룹에 속했습니다. 현미경 검사는 이전에 파란색으로 염색된 세포 핵과 잔해만 갈색이 되었으며, 결핵 간균은 아름다운 파
