생태계 : 바이러스 virome

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생태계 : 바이러스 virome

Bio web : 생명 생태계의 이해
- Pathway : chemical web
- DNA, Protein network
- Protein network
- Brain - Connectome
- 木林森: Wood wide web
- 먹이사슬 : Food web, Food chain

복잡한 질병 연구는 겉에 아무것도 그려져 있지 않은 엄청난 양의 직소 퍼즐을 맞추는 것과 같으며, 연구자들은 얼마나 많은 조각을 잃어버렸는지를 알려고 노력하는 것과 같다. 과학자들은 인간 유전자가 많은 질환의 경계를 이루고 있다는 것을 알고 있다. 그러나 전체 그림은 미생물, 특히 우리 몸을 집으로 이용하고 있는 박테리아와 바이러스를 고려하지 않고는 채울 수 없는 것으로 드러났다.
4년 전, 진화유전학자 빈센트 페레스-브로칼(Vicente Perez-Brocal)은 크론병의 퍼즐을 완성하려고 노력하는 자신을 발견했다. 스페인 발렌시아 대학교의 안드레스 모야(Andres Moya)가 이끄는 연구 그룹의 일원으로서, 페레스 브로칼은 그 퍼즐에 꼭 들어맞는 바이러스를 찾는 임무가 주어졌다.
크론병은 면역 체계가 망가져서 장을 손상할 수 있는 만성 염증을 일으키고 대장암의 위험을 증가시키는 염증성 장 질환이다. 다이어트와 흡연과 같은 개인 습관과 유전자가 중요한 역할을 하지만, 완벽하게 들어맞는 퍼즐 조각은 아니다. 과학자들은 감염성 유기체가 관여할 수 있다고 생각하지만, 그 퍼즐 조각이 맞을지는 아직 논쟁 중이다.

세균은 분명 퍼즐의 빈틈을 메워주는 요소다. 세균은 10:1의 비율로 사람 세포를 압도하며, 체내에서 거의 모든 생물학적 과정에 영향을 끼친다. 일부 세균은 질병을 일으키고, 또 다른 세균은 이들에 저항해 우리를 보호해준다. 사람의 몸 안과 밖에서 사는 세균, 균류 및 다른 단세포 미생물의 총합을 일컫는 미생물군집(microbiome)은 10년 이상 전부터 인기 있는 연구 주제였다. 그러나 세균이 우리 몸을 공유하는 유일한 생명체는 아니다.
여러 연구자가 “인간 생태계”라고 부르는 것의 가장 많은 부분을 차지하는 것은 바이러스다. 그래서 페레스 브로칼은 그들을 자세히 살펴볼 가치가 있다고 추론했다.

바이러스는 단백질 껍질 안에 유전 물질이 들어있는 매우 단순한 유기체다. 그들은 작고, 스스로 복제할 수 없으며 사람이나 다른 세포의 생식에 의존한다.
그런데도, 과학자들은 지구 상에 바이러스 입자의 수가 1,000경(京)에 이를 거로 추정한다. 이는 1 뒤에 0이 31개가 붙어있다는 뜻이다. 바이러스는 대부분의 생태계에서 세균에 10대 1로 압도적이다. 그리고 바이러스는 사람의 안과 밖에 매우 흔한 존재다.
페레스 브로칼과 다른 연구자들은 사람에게서 병을 일으키는 단순한 외부 침입자로만 보았던 바이러스가 인간 생태계의 중요한 부분을 차지하고 있다는 것을 배우고 있다.
몇몇 바이러스들은 인플루엔자, 에이즈 및 일부 암을 포함한 주요한 질병을 일으킨다. 반대로 다른 바이러스들은 건강을 증진할 수 있다. 또 어떤 바이러스들은 면역 체계가 얼마나 잘 작동하는지 측정하는 데 도움을 줄 수도 있다.

통칭 인간 바이롬(human virome)이라고 알려진, 인간에 상주하는 바이러스에 관한 연구는 “인간을 이해하는 완전히 새로운 도전”이며, 의학의 미래에 중요한 요소가 될 수 있다고 샌디에이고 주립대학의 환경 미생물학자 포레스트 로워(Forest Rohwer)는 말한다.

로워의 연구는 바이러스가 인간의 방어 시스템의 일부임을 나타낸다. 로워와 그의 동료들은 박테리오파지, 혹은 파지라고 부르는 세균을 감염시키는 바이러스가 촘촘히 박혀있는 점액은 침입한 미생물로부터 숙주세포를 보호하는 데 도움이 될 수 있다고 6월 25일 <미국 국립과학원회보(the Proceedings of the National Academy of Sciences)>에 발표했다. 기도와 창자와 같은 통로와 구강 및 다른 신체의 구멍에 펼쳐져 있는 점액 장벽에서 숙주와 파지는 세균의 움직임을 통제하기 위해 협력한다. 숙주 세포가 생산한 당에 고정된 파지는 점액 장벽을 통과하여 침입하려는 세균을 감염시켜 터트린다.
과학자들은 바이롬을 연구하며 이렇게 바이러스의 예상치 못한 협력이 드러나기 시작했지만, 미생물군집이 이룬 성과에 비하면 훨씬 뒤처져 있다.
“우리는 인간에 거주하는 세균에 관해서는 많이 알고 있습니다.” 샌디에이고 캘리포니아 대학교의 전염병 의사 데이비드 프라이드(David Pride)는 말한다. 그에 비하면 “우리는 바이러스에 관해서는 아는 것이 아무것도 없습니다.”

과학자들이 바이러스에 관심을 두지 않았던 것은 아니다. 최근까지 바이러스를 식별할 좋은 방법이 없었을 뿐이었다.
식별은 건강과 질병에 관한 생물학의 이해를 위한 가장 중요한 첫걸음이다. 그러한 이유로, 바이롬 연구는 초기 단계다.

모든 세균의 세포에는 16S rRNA 유전자가 포함되어 있으므로 연구진은 몸에서 사는 세균의 분류를 일찍 착수할 수 있었다. 16S rRNA 유전자는 리보솜이라고 부르는 단백질을 구축하는 기계의 RNA 부품을 부호화한다. 사람과 다른 진핵생물은 상이한 일련의 RNA로 그들의 리보솜을 구축하기 때문에 16S rRNA 유전자는 세균을 명확하게 표시한다. 각각의 세균 종은 조금씩 다른 유전자 버전을 가지고 있다. 그래서 연구자들은 사람의 몸에서 사는 미생물을 식별하는 데 사용한다.

바이러스 사냥꾼들은 그렇게 운이 좋지 않았다. 그와 유사한 바이러스 식별법은 없었다. 대신에 연구자들은 바이러스를 찾기 위해 피부 면봉, 타액, 배설물이나 점액 등의 샘플로부터 방대한 수의 DNA 조각을 시퀸스해야만 한다. 과학자들은 이렇게 만들어진 DNA 시퀸스에서 정말 좋은 자료들을 얻어왔다. 그러한 요령으로 바이러스의 정체를 알아낸다.
이렇게 알아낸 바이러스 DNA 조각 중 일부는 인간 세포로부터 왔고, 일부는 세균, 또한 인간 몸을 차지하고 있는 고세균과 곰팡이와 같은 다른 미생물에서도 왔다. 일부 조각은 바이러스로부터 왔을 수 있지만, 확신하기는 어렵다고 페레스 브로칼은 말한다. 왜냐하면, 과학자들은 새로운 것을 발견하는 데 지침서로서 사용할 만한 일련의 특징적인 바이러스가 제한적이기 때문이다.
크론병에 대한 바이러스 원인을 찾기 위해 페레스 브로칼 팀은 건강한 사람 8명과 크론병 환자 10명의 대변 샘플에서 DNA를 조사했다. 사람과 세균에서 온 것이 분명한 DNA를 제외한 후, 그 팀은 기원을 알 수 없는 다른 DNA 풀(pool)과 바이러스 DNA의 데이터베이스에서 비교하여 시퀸싱이 일치하는 하나의 DNA 풀이 남겨졌다.
연구진은 크론병 환자에서 바이러스의 다양성이 적다는 것을 발견했다. 오직 레트로바이러스만이 건강한 사람보다 크론병 환자에게서 더 풍부한 것으로 나타났다고 6월 13일 자 <임상과 응용 위장병학(Clinical and Translational Gastroenterology)>에 게재되었다.
에이즈를 유발하는 바이러스인 HIV를 포함한 레트로바이러스는 숙주의 유전자에 자신을 복제해서 삽입한다. 가끔 그러한 삽입은 숙주 유전자를 교란하여 암이나 다른 질병으로 이끈다.
공정하게 말하면, 페레스 브로칼과 동료들은 크론병과 레트로바이러스를 이어주는 더 이상의 연결고리는 찾지 못했다. 그들은 레트로바이러스로 인한 염증이 질병을 촉발하는지, 염증을 지닌 장에서 레트로바이러스의 정착을 더 쉽게 만드는지는 아직 알지 못한다. “우리는 레트로바이러스가 원인인지 결과인지 아직 알 수 없습니다.”라고 페레스 브로칼은 말한다. “지금 시점에서 우리는 관찰한 것이 무엇인지 정도만을 말할 수 있습니다.”

초기 바이롬 연구는 아직 훨씬 더 많은 관찰이 필요하다.

항상 새로운 사람의 바이롬 샘플을 수집하는 프레드릭 부쉬맨(Frederic Bushman)은 최근 새로운 바이러스를 발견했다고 말한다. 필라델피아의 펜실베이니아 페럴만 의과대학의 미생물학자인 부쉬맨은 두 사람의 장 바이러스가 정확히 동일한 경우는 없는 것으로 보였다. 그러나 사람에게서 박테리아를 감염시키는 파지의 군체(community)가 활발해지면, 변화가 정체되는 경향이 있다. 한 사람의 바이롬을 처음 추적한 연구진은 2년 후에도 무려 80%의 동일한 바이러스가 여전히 존재하고 있었다.

그것은 바이롬에 관련해서 바이러스의 변화가 둔화하였다는 말은 아니다. 바이러스 자체는 빠르게 돌연변이를 일으킨다. 부쉬맨과 동료들은 일부의 바이러스가 실험과정에서 DNA의 4%까지 변화시키기도 한다고 7월 23일 <미국 국립과학원회보>에 발표했다. 그는 그러한 돌연변이 양이 두 바이러스 종의 DNA 차이 정도와 비슷하다고 말한다. 이것은 사람의 장 바이러스가 개인마다 다른 이유를 설명할 수 있다.

스탠퍼드 대학교, 샌디에이고의 캘리포니아 대학교와 그 밖의 곳에서 프라이드와 그의 동료들은 네 명의 자원봉사자의 바이러스 이력(viral history)을 이해하기 위해 그들의 입에서 바이러스를 추적했다. 연구진은 바이러스 상(landscape)의 변화를 관찰하기 위해 크리스퍼(CRISPRs)라고 알려진 식별법을 사용했다. 크리스퍼는 파지의 DNA 조각이다. 세균은 크리스퍼를 이용해 자신의 염색체를 자르고 붙인다. 새로운 파지를 만나면, 세균은 내부에서 그 파지의 DNA를 조사하여 그것이 예전에 문제를 일으켰던 놈이면 파괴한다.

크리스퍼를 이용한 식별법은 연구자들이 세균, 그러므로 인간 숙주가 과거에 마주친 적이 있는 파지인지를 식별하는 데 도움을 준다.

프라이드의 연구에서 자원봉사자들은 11개월 동안 네 번 튜브에 침을 담았다. 사람마다 3%에서 18%의 작은 차이가 타액 샘플에서 나타났다고 프라이드의 연구진은 2012년 9월 <환경 미생물학>에 발표했다.

그러나 모든 샘플에서 크리스퍼의 25%~75%는 박테리아가 끊임없이 새로운 파지의 공격에 직면하고 있음을 가르키고 있는 것이 새로웠다.

역설적으로 박테리오파지는 그들의 인간 숙주를 공격하는 세균의 공격을 강화하는 데 중요한 역할을 수행할 수 있다. 파지는 항생제 저항이나 그들이 감염시킨 박테리아 안에서 독소를 만들어 내어 잠재적으로 항생제 치료를 견뎌내고 치명적인 감염을 유발할 수 있는 유전자를 증착(deposit genes)할 수 있다.

일부 세균은 다른 세균에 대항하는 무기로서 박테리오파지를 사용한다고 하워드 휴즈 의학 연구소의 연구원 로라 후퍼(Lora Hooper)는 말한다. 그녀는 댈러스 텍사스 사우스 웨스턴 대학교 의료센터의 미생물학자 및 면역학자이다. 특정 조건에서 엔테로코쿠스 패칼리스(Enterococcus faecalis)라고 부르는 일반적인 장내 세균은 다른 두 개의 파지로 구성된 합성 박테리오파지(Frankenstein bacteriophage)를 촉발한다고 그녀와 동료들은 2012년 10월 <미국 국립과학원회보>에 발표했다. 후퍼의 연구진은 쥐를 이용한 실험에서 그러한 합성된 파지는 E.패칼리스 균주가 장내에 정착할 때 경쟁의 우위를 제공한다는 것을 보였다.

아마도 연구진은 사람을 더 건강하게 만드는 방법으로서 인간 미생물 군집(human microbiome)을 구현하는 데 박테리오파지를 사용할 수 있을 것이다. 세균을 통제하기 위한 파지의 이용은 옛 아이디어의 부활이다. 1920년대, 구소련과 다른 동유럽 국가의 의사들은 특정 세균 감염을 치료하는 데 파지를 사용하기 시작했다. 무차별적으로 세균을 죽이는 항생제와는 달리 파지는 공격 대상인 특정한 미생물만 목표로 하였다.

이러한 전략의 재등장은 크리스퍼를 이용해 공격자를 막기 위해 세균이 능력을 획득하는 것을 어떻게든 피하면서 특정한 “나쁜 균”만을 제거할 수 있는 박테리오파지의 설계나 발견에 기댈 것이다. 연구자들은 이러한 유형의 미생물 조작은 아직 먼 미래의 일이라고 인정한다.

면역 시스템의 감시자

그러나 바이러스와 그러한 조사들이 단시일 내에 도움이 되지 않는다는 뜻은 아니다.
일부 바이러스는 건강한 면역 시스템을 위한 실마리의 역할을 할 수 있을 것이다.

스탠퍼드 대학교 하워드 휴즈 의학 연구소 연구원이자 유전학자인 스티븐 퀘이크(Stephen Quake)와 그의 동료들은 일부 사람들에서 이식받은 장기에 거부반응을 일으키는 이유를 연구하기 위해 심장이나 폐를 이식받은 환자를 연구했다. 그들은 96명의 이식환자에게서 혈액을 채취하여 그 안에 부유하는 DNA 조각을 조사했다. “우리는 그 DNA 조각의 일부는 사람의 것이 아니란 걸 깨달았습니다.” 퀘이크는 말한다.
그 환자들의 혈액에서 인간의 것이 아닌 DNA 조각의 73%는 바이러스로부터 왔다. 그들은 바이러스에서 유래한 DNA 조각의 68%가 아넬로바이러스(anelloviruses)였음을 발견했다. 아넬로바이러스는 특정 질병을 유발하진 않지만, 유아의 발열과 관련된 의문의 병균이다. 이식받은 환자의 일부는 그들의 혈액에서 그 바이러스 수치가 높았다. 그것은 반직관적인 소리로 들릴 수 있지만, “만약 당신이 장기를 이식받는다면, 당신의 그 바이러스 수치가 높다는 건 좋은 소식입니다.” 퀘이크는 말한다.
그건 장기이식에 대한 거부반응을 억제하기 위해 면역 시스템을 약하게 만드는 면역억제제가 혈연관계가 아닌 낯선 사람들로부터 심장과 폐를 얻은 사람들에게 드물게 아주 위험하다는 뜻이다. 혈액에 아넬로바이러스의 수치가 낮은 사람은 좀 더 이식받은 장기를 거부하는 경향이 있는 것 같다고 퀘이크와 그의 동료들은 11월 21일 <셀>에 발표했다. 그 바이러스를 억제하는 높은 면역 반응은 외부 장기 역시 적대시할 수 있으며, 따라서 이식 환자의 아넬로바이러스의 부하를 측정하여 장기이식 거부에 직면할 것 같은 환자를 예측하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.
심지어 이식 수술을 넘어, 의사는 환자의 면역 시스템에 따른 건강 상태를 파악하기 위해 아넬로바이러스를 관찰할 수 있을 것이다. 예를 들어, HIV 보균자는 그들의 약해진 면역 시스템 때문에 혈액 내 아넬로바이러스 수치가 증가한다고 퀘이크의 공동저자인 스탠퍼드 대학교의 심장이식 외과의 키란 쿠쉬(Kiran Khush)는 말한다.

“이것은 또 다른 큰 문제로, 이러한 바이러스에 더 많은 관심을 가져야 한다는 경고 신호입니다.”라고 퀘이크는 말한다.

친구 또는 적?

장기 거부반응에서 아넬로바이러스는 원인이 아니다; 그들은 보초병(sentinels)이다. 그러나 다른 질병들에서는 이를 부채질하는 바이러스가 있을 수 있다. 바이러스가 범인이라는 것을 알아내는 것은 어려운 작업이라고 세인트루이스 워싱턴 의과대학교의 바이러스학자인 크리스틴 와일리(Kristine Wylie)는 말한다.

와일리와 그녀의 동료들은 영유아로부터 비강과 혈액에서 샘플을 채취했다. 그 영유아 중 일부는 알 수 없는 발열이 있었다. 그들은 DNA 기술로 그 아이들이 아픈 이유를 빠르게 식별할 수 있는지를 알고 싶었다.
연구자들은 질병과 많은 관련성이 있는 것을 포함하여, 차이가 나는 25개의 주요한 바이러스 목록을 발견했다고 2012년 6월 <플로스 원>에 발표했다. 열이 나는 아이들은 바이러스의 수와 유형 모두에서 더 많은 부담을 겪고 있는 경향이 있었다. 그러나 심지어 건강한 아이들조차 혈액과 비강에 많은 바이러스를 가지고 있었다.

“건강한 피험자는 단지 바이러스가 많았을 뿐입니다.”라고 와일리는 말한다. 심지어 일반적인 감기와 같은 질병을 일으킨다고 알려진 바이러스조차 건강한 아이들에서 발견되었다. 그것은 특정 바이러스가 실제로 어떤 병을 일으키는지 아닌지를 결정하기조차 어렵게 만든다.

이전에 결백하다고 알려진 일부 바이러스가 해를 입힐 수 있다. 로워(Rohwer)는 2005년 과일과 곡물 및 채소 작물에 영향을 끼치는 고추 마일드 반점 바이러스(pepper mild mottle virus)와 다른 병원균과 같은 식물 바이러스를 발견했던 팀의 일원이다. 그러한 식물 바이러스는 인간의 배설물에서 가장 흔한 바이러스 중 하나다. 식물 바이러스는 사람의 세포를 감염시키지 않기 때문에, 연구자들은 그 바이러스들이 아무 해도 입히지 않고 소화 시스템을 통과한다고 가정했다. 그러나 2010년 연구에서, 고추 마일드 반점 바이러스(pepper mild mottle virus)는 일부 사람에게서 발열과 복부 통증 및 가려움과 관련이 있었다. 그 바이러스는 면역 체계의 바이러스 센서를 우연히 자극하여 부적절한 염증을 유발하거나, 그러한 증상이 매운 음식의 섭취로 인한 간접적인 결과일 수도 있다고 연구진은 추측한다.

인체에서 바이러스가 친구인지 적인지, 아니면 중립적인 손님일 뿐인지 알아내기 위해, 과학자들은 먼저 그들을 식별해야 한다. 연구자들은 아직 새로운 바이러스를 인식하는데 그리 뛰어나지 못하다고 영국 브라이턴 대학교의 분자생물학자 브라이언 존스(Brian Jones)는 말한다. 이런 이유로, 페레스 브로칼의 알 수 없는 거대한 바이러스 풀(pool)과 다른 연구자들의 바이롬을 연구하고 있다.

연구진이 지금까지 바이롬에 관해 배운 것을 바탕으로, 존스는 바이러스와 다른 미생물이 “우리의 내부나 외부에 사는 어떤 것이라기보다는 우리의 일부로 간주해야 한다”고 확신하고 있다. “그들은 인간과 미생물성 세포를 구성하는 복잡한 생태계이자 서로를 밀고 당기는 존재이며 음식과 환경과 같은 국지적 조건으로서의 대상으로서 퍼즐의 일부입니다.”

만약 그가 옳다면, 우리의 바이러스를 아는 것은 우리가 우리 자신을 이해하는 데 도움이 될 것이다. <끝>

* 번역 원문: Tina Hesman Saey. “The Vast Virome”. Science News, December 27. 2013.

계효숙
22시간
♣#독후감, #『바이러스 폭풍의 시대』♣
The Viral Storm/네이선 울프(Nathan Wolfe) 지음, 강주헌 옮김, 김영사
나는 이번 우리나라의 메르스(MERS, Middle East Respiratory Syndrome 중동호흡기증후군) 사태를 맞아 몇 가지 느낀 점이 있었다.
1. 병원이나 의사의 실력과 수준이 다 똑같지는 않다.
첫 번째 환자의 확진 판정이 있었던 5월20일이 되기도 전에, 나중에 3번 확진환자로 판명된 환자를 받았던 수원의 성빈센트병원은 환자 뿐 아니라 접촉된 의료진까지 곧바로 격리시켜 추가 감염을 막았다고 했다(똑똑한 의사가 있었고 기본에 충실했다고 생각한다). 그런데 자기 병원에서 첫 번째 확진 환자를 내고도 일주일이나 지나서 온 문제의 14번 환자를 방치해 이 사태를 만든 삼성서울병원은 아무리 양보해도 이해를 할 수가 없다. 돈벌이에 급급한 바보 멍충이들에 기본 매뉴얼도 없는 엉터리 병원이라고 밖에.
2. 전염병에 대한 교육이 필요하다.
전염병에 대한 정확한 정보와 교육 홍보가 필요한 시점에 정부 여당은 ‘그까이꺼 겁낼 거 아녀, 낙타 감기일 뿐여~’ 이러면서 여당 대표란 작자가 마스크도 없이 병원이며 시장이며 활보하질 않나, 핵무기는 무서워하지 않으면서 겨우 독감 나부랭이나 겁내는 국민이 웃기다는 헛소릴 하는 여당 소속 지자체단체장을 보며 한심하고 기가 차 말이 나오지 않았다. 티비와 각종 매스컴에선 연일 이 시기에 주의해야 할 사항을 국민에게 홍보하고 있었는데 말이다. 사람 많은 곳에서는 반드시 마스크를 착용하고 손을 항상 깨끗이 하라는 등의 개인위생을 강조하고 있는 마당에 마스크 없이 다녀도 괜찮잖아, 하는 행동은 도대체 뭣이란 말인가? 무식해서 용감하달 수밖에.
이번 한번이고 이것으로 끝이 아니다. 앞으로 우리는 수없이 이런 전염병과 싸워야 할 것이다. 그래서 이제는 유치원 때부터 전염병에 대한 교육이 필요하다고 생각했다. 자가 격리 권고를 무시하고 당장 본인에게 아무런 증후가 없다고 싸돌아다니는 사람들, 독감 정도야 나 혼자서도 통제할 수 있겠거니 감추는 사람들, 이렇게 개념 없는 사람들이 생기는 것도 무지해서다. 요즘 같은 네트워크 사회에서 나 한 사람은 한 사람으로 끝나는 게 아니다. 나로 인해 영향 받는 수많은 사람들이 연결되어 결국은 대한민국 전체가 영향 받는 것이다. 메르스도 중동 다녀온 딱 한 사람으로부터 시작되지 않았던가? 내 한 사람의 행위로 인해 얼마나 어마무시한 일들이 발생할 수 있는지 어려서부터 철저히 교육을 시켜야 한다 생각했다.
3. 난세에 영웅이 나오고 리더십이 나온다.
당국이 숨기기 급급하고 축소은폐 하느라 사태를 키울 때 분연히 일어나 가야할 방향을 제시한 서울시장에게 찬반 평가가 있지만, 정치적 행보라 비난하는 사람들이 웃기다. 정치인이 하는 모든 게 정치적 행보 아닌가? 그 행보가 자신의 정치적 입지를 다지는 일이라면 당연히 타이밍을 잘 맞춰 나서는 게 정치인인데 뭘 그러나? 다만 그 행보가 공익을 위한 일이냐 아니냐로 평가를 해야 하는 거 아닌가? 그 결과는 지지율로 나타나는 것이고. 평화로운 시기엔 누가 영웅인지 알 수가 없다. 난세에 진짜 실력이 나오는 거다.
4. 그리고 진짜 화가 났다.
초기에 ‘치사율 40%‘ 라는 것 때문에 국민이 공포에 떨 때 당국이 하는 소리가 ’사망한 환자들은 기저 질환이 있는 사람들‘이라고 가볍게 내뱉을 때 난 화가 났다. 니 엄마 아버지가 메르스 걸려 죽어도 그 딴 소리 나오겠냐고 거품을 물었다. 메르스 아니면 몇십년 더 살 수도 있는 기저질환자가 방역에 실패해 억울하게 감염되어 돌아가셨는데 별 일이 아니란 말인가? 그래서 메르스 걸리는 사람은 특정한 사람들이고 죽는 사람도 특별한 사람들이란 잘못된 인식을 갖게 만들었단 말인가? 그리하여 격리되는 사람들은 나의 가족이고 내 이웃이고 내 친구가 아니라 피해야 할 사람이며 왕따 시켜야 할 사람들이 되었단 말인가? 학생들에게 올바른 인식을 심어줘야 할 학교가, 학원이, 그리고 선생이 학생을 왕따 시키는 개념 없는 짓을 했다니 통탄스럽다.
5. 남의 불행은 나의 행복이라고?
메르스로 불안과 공포가 커지면서 마스크와 손소독제가 하루 이틀 만에 동이 났다. 그 담엔 치솟는 수요로 인해 가격이 천정부지로 뛰었고 그나마도 물건을 확보할 수가 없었다. 어느 한 귀퉁이의 노력으로 해결할 수 없는 국가적 난국에 대박칠 기회라고 올려도 심하게 가격을 올린 제조업체, 중간 유통업체, 소매업체에 유감이 많았다. 나 역시 소매업체로서 고민하는 순간이 있었다. 전날보다 1500원이나 비싸게 산 손소독제를 얼마나 올려 팔아야 한단 말인가? 결국 1,000원을 올려 팔면서도 양심에 찔려 소분해 쓸 병을 덤으로 주었다. 전 국민이 한 맘으로 보건 당국에 협조하여 하루 속히 사태를 종결시켜야 할 시점에서 제발 장삿속 좀 챙기지 말자.
이런 생각들이 많아진 지난 일요일(6/14), 메르스 때문에 공부 모임 세미나도 취소되어 모처럼 집 앞 서점에 갔다. 과학책 코너를 아무리 찾아봐도 보이지 않기에 직원에게 물었더니 ‘컴퓨터/공학’ 코너에 가면 과학책이 있다는 거다. 찾아가봤더니 참 초라했다. 꼴랑 책장 두 열에 물리, 화학, 생물학, 지구과학, 기타 등등이 다 모여 있었으니 말이다. 내가 찾는 책은 하나도 없었다. 대신 눈에 띄는 책이 있어서 집어 들었다. 네이선 울프의 ‘바이러스 폭풍’과 ‘바이러스 폭풍의 시대’가 있었다. 전자가 먼저 나온 것이고 후자는 메르스 타이밍을 맞춰 재 발행된 따끈따끈한 책이었다. 2판 1쇄 인쇄 2015.6.9.에 발행 6.16. 날짜가 찍혀 있었다.
이 책을 읽으면서 다시 한 번 확인했다. 바이러스를 포함한 병원균에 대해 잘 알면 두려운 것이고 모르면 겁 없이 무식한 소릴 하는 것이라고. 저자는 바이러스 학자로 세계적 전염병을 예방하기 위해 애쓰는 사람이다. 바이러스 연구를 위해 새로운 인간 바이러스가 출몰하기 쉬운 중앙아프리카나 동남아시아, 동아시아(아마 중국을 의미할 듯) 야생동물시장 등을 두루두루 누비며 바이러스 사냥을 했단다.
이번 메르스 유행을 통해 새롭게 접한 용어가 ‘판데믹’이었다. pandemic은 세계적으로 전염병이 대유행하는 상태를 의미하는 말로, 세계보건기구의 전염병 경보단계 중 최고 위험등급인 6단계에 해당하는 것이다. 다른 책들도 그렇지만 이 책도 서문과 맺는 글만 잘 읽으면 내용을 다 알 수 있다. 주요 내용은 서문에 다 나오고 맺는 글에선 요약과 주장이 나온다. 서문에서 판데믹에 대한 개요가 나온다.
[판데믹에 돌발적 발생이 얼마나 위협적인지 정확히 이해하기 위해서, 역학(疫學)에서 R0, 즉 ‘기본감명재생산수(basic reproductive number)’라 일컬어지는 개념을 잠ᄁᆞᆫ 살펴보자. 어떤 유행병에서나 R0는, 누구에게도 면역이 없고 통제를 위한 노력도 없는 조건에서 한 사람의 감염자가 직접 감염시킬 수 있는 평균 인원수를 가리킨다. 어떤 유행병에서 한 사람의 감염자가 평균 한 명 이상을 감염시킨다면, 그 유행병은 확산될 가능성이 있다. 반면에 한 사람의 감염자가 평균 1명 미만을 감염시킨다면, 그 유행병은 점차 사그라질 것이다. ... 요컨대 R0는 확산 가능성을 판단하는 기준이다.(p.22)]
그리고 ‘치사율’과 ‘확산성’에 대한 개념이 있다. 어떤 병원균은 확산성이 낮지만 걸리면 죽는, 치사율이 높은 게 있고, 어떤 병원균은 치사율은 낮지만 확산성이 높아 거의 모든 사람이 걸리는 경우가 있다. 이 예로 H5N1(조류독감, 치사율 60%)과 H1N12009(돼지독감, 우리나라에선 ‘신종플루’로 불리웠던)를 들었다. 이런 전염병은 이름에서 보다시피 매개체가 동물이다. 2004년 1월 25일에 닭에서 전파된 바이러스로 태국의 소년이 처음 사망한 후 매년 겨울만 되면 우리나라도 조류독감에 비상이 걸리는 걸로 알고 있다. 이번 메르스 역시 낙타가 매개되었다. 하지만 사실은 메르스 바이러스는 박쥐가 갖고 있던 바이러스라고 한다. 요즘 야생동물의 바이러스 매개체로 박쥐가 주목을 받고 있단다. 무차별 개발로 숲이 줄어들어 야생동물이 민가의 가축들과 교류하는 기회가 많아짐에 따라 그들만의 병균이 결국 인간에게로 전이된다는 거다. (참고 http://www.hani.co.kr/arti/opinion/column/695342.html)
우리가 상상만 해도 아찔한 건 H5N1의 치사율에 H1N1의 확산성을 갖는 바이러스가 나타날 때이다. 거의 다 전염되는데 걸리면 거의 다 죽는다? 순식간에 지구 인구가 60% 사라진다? 아마도 인간의 멸종은 핵으로 인한 게 아니라 전염병으로 인한 것일 것 같다. 신대륙의 원주민인 마야인이, 잉카인이 멸종된 것처럼.
그런 일이 생기지 않는다 말할 수 있을까? 절대 그런 일은 일어나지 않는다고 할 수 없음이 시름을 깊게 한다. 왜냐면, 바이러스들은 한 숙주 내에서 서로 자기들의 유전자를 교환한다고 하지 않은가? 재결합, 재편성되어 새로운 성질을 갖는 새로운 바이러스가 탄생될 수 있단 거다. 놀랍게도 그 예가 있다. 에이즈를 일으키는 바이러스 HIV가 그 주인공이다. HIV는 침팬지에게서 전이된 것이다. 아프리카의 가난한 동네에서는 아직도 생계를 위해, 고영양소를 취하기 위해 유인원인 원숭이나 침팬지를 사냥한다고 한다. 저자는 이 사냥꾼들에 주목하고 이들을 ‘파수꾼’이라 불렀다. 동물 바이러스를 인간 바이러스로 옮기는 주범이기도 하지만, 피할 수 없다면 지켜야 하니까 이들을 감시, 관리함으로써 전 세계로 확산되는 걸 막을 수 있다는 의미에서 파수꾼이 된다는 것이다.
이 책에서 가장 많이 강조되는 단어 중 하나인데 ‘사냥’과 ‘도살/도축’이 바이러스에게는 절호의 기회란 것이다. 바이러스 입장에선, 숙주가 죽으면 바이러스도 끝장인데 피가 난무하는 이 과정에서 숙주를 옮겨 탈 수 있으니 얼마나 좋은 기회가 되겠는가? 계통상 인간과 가장 가까운 침팬지는 도구도 사용할 줄 알고 사냥도 할 줄 알았다. 침팬지가 좋아하는 두 사냥감이 있었으니 바로 작은흰코원숭이와 붉은머리망가베이였고, 이들 원숭이에게는 오래 전 조상으로부터 물려받은 원숭이면역결핍바이러스(Simian Immunodeficiency Virus, SIV)가 있었다. 침팬지는 사냥을 했고 결국 각각 다른 두 종류의 SIV가 침팬지 몸 속에 들어왔다. 시간이 지나 어떻게 되었을까? 조사해 보니 침팬지SIV는 작은흰코원숭이SIV도 아니었고 붉은머리망가베이SIV도 아닌 새로운 바이러스였는데 두 종류의 SIV가 재조합된 모자이크 바이러스였던 것이다. 그리고 그 바이러스가 침팬지를 사냥한 사람 몸에 들어왔고, 인간 몸 속에서 이 바이러스는 수년간 별다른 증상을 일으키지 않고 살다가 결국은 사망에 이르게 했다. 원숭이나 침팬지에게는 아무런 해를 주지 않았고, 인간에게서는 수년간 심각한 증상을 일으키지 않았기에 이 바이러스를 초기에 잡지 못했고 HIV 감염은 판데믹이 되었다. 이게 또 다른 큰 문제를 야기한다고 한다. HIV에 걸린 사람들은 면역력이 약하기 때문에 새로운 바이러스에 취약하다는 것, 바이러스는 이 사람들에게 침입했을 때 정착 성공률이 높고 이렇게 정착한 바이러스들은 본성대로 확산을 위해 최선을 다할 테니까.
병원균들은 숙주의 개체수가 많아야만 오래 생존이 가능하다. 더 이상 감염시킬 숙주가 없어지면 그들 생명은 끝장나니까. 인류의 역사 중 어느 때에 거의 멸종에 가까운 시기가 있었고, 이 때 병원균들도 많이 청소가 되었단다. 이를 일컬어 ‘병원균 병목현상’이라고 한다. 병원균이 청소가 되고 줄어들었으니 참 좋은 일 같은데 이게 명암이 있더라. 인간을 포함한 모든 생물의 역사는 어쩌면 바이러스와의 오랜 전쟁의 역사가 아닌가 싶다. 바이러스는 박테리아까지 감염시키니 ‘병원균 대 인간’이 아니라 ‘바이러스 대 바이러스 아닌 생물’로 봐야 할 것 같다.
그런 바이러스도 포함한 병원균과의 투쟁의 역사 중에 인간 개체 수 감소로 병원균이 줄어들었고, 인간은 불을 이용한 조리법을 알게 되었으니 더욱 병원균들은 발을 못 붙였을 것이다. 하지만, 인간 이 외 야생동물에겐 여전히 대대로 전해지는 병원균들이 있었고, 인간은 동물을 사육화해서 가축으로 만들었으며, 기술을 발전시켜 인구가 밀집한 도시가 만들어지고 교통수단이 다양해졌으며 눈부시게 빨라졌으니 이제 무슨 일이 일어날 것인가 예상을 해보라. 왜 판데믹이 생겼는지 이해가 될 것이다. 인간 조상들은 병원균에 시달리며 그 항체를 만들었을 것이나 어느 시기에 청소가 되면서 인간 유전자에 병원균에 대항하는 유전자도 사라졌을 것이다. 병원균에 나약해진 인간이 가축과의 교류는 많아졌고, 가축은 야생동물과 교류가 많아졌으며 이제 전 세계는 하나의 지구촌이다. 네트워크가 갖춰지지 않았을 때는 그저 풍토병으로 끝났을 전염병이 이제는 철도로, 배로, 그리고 비행기로 전 세계에 뿌려지는 것이다. 게다가 의료 기술 발전은 혹 감염되었다면 통째로 병원균을 전해주는 수혈과 수혈보다 더 위험하다는 장기이식이 만연하고 일상화되어 있는 주사침은 또 어떤가?
이렇게 현대 사회는 판데믹으로 발전할 조건이 완벽히 갖춰져 있다고 한다. 시간차로 병원균들의 습격을 받는 일이 비일비재하게 생길 것이다. 이 세상에서 자기복제를 하는 생물 중에 가장 빠르게 진화하는 바이러스란 녀석은 어떻게 잡는단 말인가? 너무나 빨리 변해서 약을 만들 수가 없으니 말이다. 이번에 메르스로 사람들이 불안해 한 것도 약이 없다는 것 때문이었다. 걸리면 약도 없다는데, 오로지 내 면역으로 이겨내야 한다는데 무섭지 않겠는가?
저자는 이런 병원균들을 생각하면 자다가도 벌떡 일어나 잠들 수가 없다고 했지만 그래도 긍정적으로 보고자 했다. 아마도 책임감 있는 학자적 태도를 보여야 하니까 애써 그러는 건 아닐까, 하고 나는 생각했다. 바이러스를 잘 아는 학자가 두려움의 대상만 언급하고 위험성만 강조한다면 세계 시민들은 불안에 떨고 공포심에 사로잡힐 테니까 말이다. 그래서 목표는 바이러스 창궐에 대한 예측시스템을 갖고 더 이상 확산되지 않게 한다는 것이다. 전 세계로 퍼지는 판데믹 상황까지 가지 않도록 조기 진화를 목표로 하고 있으며, 이에 대한 연구와 지원만 있다면 어느 정도는 효과를 얻으리라 자신하는 모습을 보인다.
판데믹은 전 지구적 재앙이기 때문에 글로벌한 대책이 세워져야 할 것 같다. 발원지가 되는, 생계를 위해 야생동물을 사냥하는 가난한 사람들에 대한 끊임없는 지원과 관심이 필요하고, 각 나라들의 정보 교류도 필요한 것 같다. 우리나라 정책 입안자들도 이 기회에 공부 많이 해서 대비를 든든히 하고, 그야말로 ‘바이러스 따위’에 온 나라가 패닉 상태에 빠지지 않도록 노력을 경주하기 바란다. 알고 얕보는 것과 모르고 얕보는 것에는 결과에 있어서 엄청난 차이가 있으니까. 헛소리 하는 정치인들도 정신 좀 차리게 몇 분에게는 이 책을 강제 선물하고픈 생각도 든다. 끝