최강석 - 바이러스 쇼크

바이러스 쇼크

최강석 지음

매일경제신문사 / 2016년 4월

제1장 박쥐로 시작된 인류 대재앙의 공포

대한민국을 위기로 몰아간 메르스 바이러스, 진범은? 2015년 5월 20일, 국내에서 처음으로 메르스 환자가 발생했다. 발생지 중동을 방문했다가 5월 4일 국내에 입국한 감염자였다. 5월 20일 확진 판정이 나기 전까지 그 환자는 수도권의 여러 병원을 돌아다녔고, 가는 병원마다 바이러스를 뿌리고 다녔다. 메르스 사태 초창기, 폭발적인 감염자 수 증가에 전 세계의 이목이 우리나라에 쏠렸다. 한국으로의 여행 자제령이 내려졌고 한국 방문객은 급감했다. 마지막 환자가 발생한 7월 5일까지 총 47일간 186명의 환자가 발생하고 불행하게도 38명이 메르스 감염으로 사망했다. 짧고도 긴 수개월 동안 메르스라는 전염병은 우리나라 사회를 들었다 놓았다 했다. 

사람들은 왜 그렇게 메르스에 대한 공포감을 가지고 있을까? 일단 바이러스에 노출되면 누구든 가리지 않고 그 몹쓸 병에 걸릴 수 있고, 치명적인 결과를 초래할 수 있다는 데에 있다. 이렇듯 전염병, 특히 치명적인 신종 전염병은 단지 전염병 통제라는 그 자체에만 머물지 않는다. 전염병 자체보다도 과도하게 포장된 두려움은 공포를 만들어내 사람들의 가슴속에 확대 재생산된다. 그러면 사회적 활동들이 위축되고 그 피해가 사회 곳곳에서 휘몰아치듯이 일어난다. 이 책을 쓰고 있는 동안, 우리나라는 메르스 종식을 선언했다. 유행 초기 다소 혼란은 있었지만 모두 병원 내 감염으로 끝났다. 아직도 메르스 환자가 지속적으로 발생하고 있는 중동 지역과는 분명 다른 문제 해결 역량을 우리는 보여주었다. 메르스 사태는 전염병에 대한 우리 사회의 안전의식을 새삼 일깨우는 계기가 되었다. 

2012년 6월, 사우디아라비아에 있는 한 병원에 비샤 지역에서 철물점을 운영하고 있는 60세 남성이 고열과 호흡곤란 등 심한 폐렴 증세를 호소하며 중환자실에 입원했다. 그 병원에서 폐렴을 완화하기 위해 항생제 치료를 집중적으로 처방받았지만 그 환자는 호전되지 않았다. 병원 집중 치료에도 불구하고 입원한 지 11일째 결국 신부전으로까지 이어져 사망했다. 

그 병원에 근무하던 바이러스 학자 알리 자키 박사는 호흡과 괴질 환자의 사망원인을 조사하고 있었다. 그는 연구실에서 배양하고 있던 원숭이 콩팥세포에 환자 객담 검체를 접종했다. 며칠이 지나자 세포 속에서 바이러스가 증식하고 있는 것을 발견했는데, 이미 알려진 호흡기 질환 유발 바이러스를 조사했지만 모두 음성 판정이 나왔고, 이 바이러스가 기존에 알려진 호흡기 바이러스가 아닌 새로운 신종 바이러스임을 직감했다. 그는 2003년 중국 사스 사태를 순간 떠올렸다. 

그의 우려는 현실로 다가왔다. 코로나 바이러스 검사에서 양성반응이 나왔으나 사스 바이러스는 아니었다. 그는 이 바이러스가 또 다른 신종 바이러스임을 알아챘다. 그리고 네덜란드 에라스무스 연구소 롱 퐁시에 박사팀에게 자신이 검사한 결과와 함께 바이러스 샘플을 보내 신종 바이러스를 분석해 달라고 요청했다. 네덜란드에서 날아온 검사 결과도 알리 자키 박사의 검사 결과와 일치했다. 더욱이 그 바이러스는 박쥐 코로나 바이러스와 매우 유사한 신종 코로나 바이러스임이 밝혀졌다. 그 소식을 듣고 알리 자키 박사는 고심했다. “이 바이러스가 퍼지면 얼마나 위험할까? 만약 모르고 방치한다면 그건 재앙이 될 것이다.” 그는 결국 자신이 발견한 신종 코로나 바이러스 출현을 국제사회에 급히 알려야겠다고 생각하고, 9월 15일 이 바이러스를 발견한 사실을 편지로 써서 국제전염병기구 소식지인 ‘프로메드 메일’에 보냈다. 그 편지는 9월 20일자로 인터넷을 통해 전 세계에 공개되었다. 그의 편지가 공개되자마자 며칠 뒤 영국의 한 병원에서 알리 자키 박사의 사례와 유사한 카타르 환자가 입원해 있으며, 이 환자 역시 동일한 바이러스가 검출되었다는 소식이 전해졌다. 이어서 최근 중동 지역 폐렴 사망자들에 대한 역추적 조사도 이루어졌다. 사우디에서 첫 환자가 발생하기 두 달 전에도 요르단 폐렴 사망자 두 명이 메르스에 걸렸던 것으로 뒤늦게 밝혀졌다. 이것은 사우디아라비아에서의 첫 환자가 발생하기 이전 중동 여러 지역에 이미 메르스 바이러스 감염이 이루어지고 있었음을 암시한다.

알리 자키 박사는 검체 시료를 사우디아라비아 보건당국의 승인 없이 네덜란드 연구소로 불법적으로 반출한 혐의에 대해 당국의 조사를 받았다. 그리고 그가 다니던 병원에 사직서를 제출해야 했다. 하지만 박사의 노력으로 메르스가 알려지게 되었다. 알리 자키 박사의 노력으로 초창기 묻힐 뻔했던 메르스의 출현 사실이 밝혀지자마자, 중동 지역 보건당국과 영국에서 대응조치가 이루어지기 시작했다.

블랙스완: 나심 니콜라스 탈레브는 그의 저서 『블랙스완』에서 블랙스완은 과거 경험상의 관측값 영역을 벗어난 범위에 놓여있어서 매우 예외적이고 예측이 거의 불가능하지만(희귀성) 일단 발생하면 엄청난 충격과 파급 효과를 가져오고(엄청난 충격 파장), 사건이 발생한 후에야 소급하여 예견할 수 있는(예견의 소급 적용) 속성을 가진다고 했다. 우리나라에도 ‘설마가 사람 잡는다’라는 비슷한 의미의 속담이 있다. 사전적 의미로는 그럴 리가 없다고 믿고서 마음을 놓고 있거나 사건을 의도적으로 축소 또는 부정하다가 큰 문제가 발생한다는 뜻이다.

중동 메르스도 이러한 블랙스완이 가지는 세 가지 속성을 그대로 보여주고 있다. 2015년 5월 이전, 메르스 추가 환자의 발생은 중동 지역 특히 사우디아라비아 지역에 집중되어 있었다. 메르스 바이러스가 마치 ‘중동’이라는 저수지에 갇혀있는 것 같았다. 그러나 반드시 그런 것만은 아니었다. 중동 지역에서 주기적 유행 파동을 반복할 때마다 바이러스 저수지의 가득찬 물이 출렁거렸다. 그때마다 바이러스는 저수지 둑을 흘러넘치듯 중동지역을 벗어나곤 했다. 중동 지역 메르스 유행 파동 강도가 특히 강했던 2014년 초에 바이러스는 중동 지역 외부로 가장 빈번하게 흘러넘쳤다.

중동 이외 지역에서의 메르스 발생은 한결같이 예측 가능성이 매우 낮고 임의적인 성격을 가지고 있다. 한국의 사례도 마찬가지였다. 중동에서의 메르스 사태가 남의 일인 양 우리들 마음속에 “설마 국내에 들어오겠어?” 하는 안이한 생각이 지배하던 때 마치 기습 공격하듯이 우리나라에 들어왔는지도 모를 일이다. 2014년 5월 4일 중동을 방문하고 돌아온 단 한 명의 메르스 감염자가 ‘블랙스완’ 사태를 몰고 올 것이라고 누가 예상이나 했겠는가?

낙타가 사람에게 메르스를 옮기는 데 주범 역할을 했다는 증거는 여러 곳에서 나왔다. 실제로 중동 지역 메르스 환자들을 대상으로 감염 경로를 분석 조사한 결과에 따르면, 병원 내 감염 사례를 제외하고는 대부분 감염자들은 낙타와 직간접적으로 접촉했던 것으로 밝혀졌다. 또한 중동 지역 농가에서 사육하는 여러 가축들을 조사했을 때, 낙타에게서만 유일하게 메르스 감염 증거인 항체가 나왔다. 현재 세계보건기구는 메르스 감염 방지를 위해 중동 지역을 여행하거나 방문할 때 낙타나 낙타 체액 접촉 금지, 멸균하지 않은 낙타 우유 섭취 금지, 낙타 생고기 섭취 금지 등을 권장한다. 메르스 바이러스는 사람의 감기 바이러스처럼, 낙타가 원래 가지고 있는 바이러스일까? 왜 지금에서야 메르스 바이러스가 퍼지는 것일까? 평생 낙타와 살았던 농민들이 지금 메르스에 걸리는 이유는 뭘까? 사람에게 넘어온 가축 바이러스는 일반적으로 가축화하는 시기에 인간과의 빈번한 접촉으로 인해 넘어왔다. 천연두는 지금은 사라졌지만 1980년 이전까지만 해도 가장 큰 공포의 대상이었다. 그런 천연두 바이러스가 낙타에게서 넘어왔다면 사람들은 믿을까? 실제 천연두 바이러스는 낙타두창 바이러스와 가장 가까운 사촌 바이러스이다. 현재까지 밝혀진 바로는 3,000~4,000년 전 아프리카 동북부 지역에서 낙타를 가축화하는 단계 중, 낙타 바이러스로부터 진화해 생긴 바이러스로 추정하고 있다. 천연두 이외에도, 야생동물을 가축화하는 단계에서 사람으로 넘어온 바이러스들이 상당수 있다. 홍역을 일으키는 바이러스도 소 우역 바이러스와 가장 가까운 사촌 바이러스이다. 

낙타는 중동 지역 농민들과 수천 년 동안 접촉하면서 살아온 가축이다. 사람과의 접촉이 빈번하게 되면 그 동물로부터 전염될 확률이 높아지는 것은 당연할 수밖에 없다. 그런 논리를 적용하면 메르스 바이러스는 3년 전이 아니라, 낙타의 가축화가 진행되었던 수천 년 전 사람에게 넘어왔어야 했다. 그래서 과거에 중동 지역에서 채혈해 보관 중인 낙타 혈청을 꺼내어 조사가 이루어졌다. 뜻밖에도 메르스 감염 항체는 중동 지역뿐만 아니라, 메르스가 발생하지 않는 아프리카 북동부 지역의 최소한 10여 년 전 낙타들에게서도 광범위하게 메르스 양성반응이 나왔다. 왜 아프리카 지역에 메르스 환자가 없었을까? 왜 지금에서야 메르스가 나타났을까? 두 가지 그럴듯한 가능성이 존재한다. 하나는 메르스 바이러스와 교차반응을 보이나 사람에게는 감염되지 않은 또 다른 코로나 바이러스가 낙타에 존재하고 있다는 것. 아니면 오래전 낙타에 이미 메르스 바이러스가 존재하고 있었던 것인지도 모른다.

여기에서 우리는 신종 바이러스의 출현에 대해 알아야 할 것이 있다. 신종 바이러스가 동물에게서 사람으로 넘어오기 위해서는 종간 장벽(Species barrier)을 넘어서야 한다. 그러기 위해서 필수적으로 따르는 과정은 돌연변이나 바이러스 간 재조합 등을 통해 바이러스가 사람에게 감염될 수 있는 구조로 바뀌어야 한다는 것이다. 가장 그럴듯한 가능성은 낙타 코로나 바이러스가 2012년에 어떤 환경적 변화에 의해 사람에게 감염이 가능한 바이러스로 갑작스러운 변신이 일어났다고 추정하는 것이다. 과거의 신종 바이러스에서도 그러하듯이, 사람 바이러스로의 변신은 원래 그 바이러스를 가지고 있는 ‘자연숙주’ 동물이 아니라, 일반적으로 자연숙주와 사람 간 바이러스를 연결하는 중간 전파 매개체 동물 몸속에서 일어난다. 숨어있는 배후가 있다.

숨어있는 배후: 사실 메르스 코로나 바이러스를 분리했던 당시부터 이미 과학자들의 이목은 야생박쥐를 향하고 있었다. 이 바이러스가 박쥐 바이러스, 사스바이러스와 같은 부류의 코로나 바이러스라는 사실이 밝혀졌기 때문이다. 박쥐에 대한 의심은 메르스 감염자가 최초로 확인된 이후 사우디아라비아 보건당국이 취한 후속 역학조사 과정에서도 쉽게 드러난다. 2012년 9월 사우디아라비아에서 처음 메르스 바이러스 출현 사실을 인식하였다. 그다음 달부터 비샤 지역 첫 메르스 환자의 집 주변 12㎞ 이내 지역, 그리고 그 환자가 일했던 철물점 주변 1㎞ 이내 지역에 서식하고 있는 박쥐 96마리를 포획해서 메르스 바이러스 보유 여부 조사를 집중적으로 벌였다. 예상했던 대로 결과는 적중했다. 

박쥐 검체에서 2종의 코로나 바이러스가 검출되었다. 그중 코로나 바이러스 한 종이 비샤 지역 빈집에 서식하던 이집트 무덤박쥐 한 마리에서 발견되었다. 이 바이러스 유전자의 일부는 메르스 코로나 바이러스와 일치했다. 그러나 이집트 무덤박쥐가 메르스 바이러스를 퍼트린 진범이라고 확신하기에는 확인된 증거가 아직까지도 완전하지 않다. 많은 과학자들은 2005년부터 세계 각 지역에 서식하는 박쥐 바이러스 찾기에 열을 올렸다. 제2의 사스 출현을 예측하고 사전에 그런 사태를 차단하기 위해서였다. 그러나 그동안 중동 지역 야생박쥐의 코로나 바이러스 조사가 제대로 이루어진 적이 없었다. 그래서 메르스 코로나 바이러스는 사람뿐만 아니라 동물에게서도 발견된 적이 없었기 때문에 어느 누구도 이 바이러스가 중동에서 출현할 것이라고 예측하지 못했다. 사스와 유사한 신종 바이러스가 출현할 위험은 경험에서 근거한 관측치를 벗어난 곳에 존재하고 있었다. 메르스와 유사한 바이러스들이 아프리카와 아시아 지역 박쥐에서 분리되고 있지만, 그 바이러스가 사람에게 위협적이라는 것을 증명하는 것은 불가능에 가깝다. 박쥐에서 야생 상태로 분리되는 상당수 바이러스는 종간 장벽에 막혀 사람 세포에서 증식 자체를 하지 않기 때문이다. 즉 사람 바이러스로 변신한 이후에나 가능한 일이므로, 그 변신을 예측하고 사람에게 위협적인지 판단할 수 있는 과학적 분석기술은 여전히 미비하다. 

제2장 바이러스, 두려움의 실체를 파헤쳐라

바이러스, 도대체 정체가 무엇인가? 나쁘기도, 착하기도 한 바이러스: 실제 지구상에 존재하는 바이러스의 99.9% 이상은 우리 인간과는 아무런 상관없이 서식한다. 그럼에도 불구하고 사람에게 감염되는 바이러스는 여전히 많이 존재한다. 사람에게 치명적인 전염병을 유발하여 고통스럽게도 만드는 나쁜 바이러스들도 많다. 이 나쁜 바이러스들이 우리 몸에 증식하는 방식은 바이러스종에 따라 다양하다. 그렇다고 사람 바이러스들이 모두 나쁜 바이러스만 존재하는 것은 아니다. 사람에게 감염되더라도 병을 일으키지 않는 바이러스들도 많다. 그뿐 아니라 적당히 몸속에 들어와서 면역체계를 자극시켜 우리 몸에 항체 같은 면역물질을 만들어내는 착한 바이러스도 많다. 그래서 같은 종류이지만, 착한 바이러스는 우리 몸에 치명적인 나쁜 바이러스가 침투할 때 이들을 통제할 수 있는 능력, 즉 면역을 우리 몸에 부여한다. 백신으로 사용하는 바이러스들이 착한 바이러스의 대표적인 사례이다.

바이러스는 또한 지구 생태계의 한 축을 담당하는 존재이다. 바이러스는 전염병 유행을 통하여 숙주 집단의 급속하고 과도한 번식을 조절하기도 한다. 바이러스는 다른 동물의 습격(치명적 감염)으로부터 숙주 동물을 보호함으로써 숙주 집단을 안정적으로 유지하기도 한다. 세균에서 서식하는 박테리오파지는 지구상 수계(지표의 물이 점차로 모여서 같은 물줄기를 이루는 계통)에 존재하는 엄청난 세균을 매일 먹어치움으로써 수계 내 세균 개체 수를 조절한다.

식중독을 일으키는 살모넬라 세균에 서식하는 박테리오파지는 우리 인간이 활용하기에는 매우 매력적인 대상이다. 살모넬라 세균에서만 선택적으로 서식하는 박테리오파지를 가축 사료에 첨가물로 사용하려는 연구가 활발하다. 특히 내성 세균 출현문제로 항생제 사용이 제한되는 현 상황에서 이를 대체할 매력적인 치료제가 될 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 박테리오파지를 이용하여 사람 피부 상처소독용 제품을 개발하는 연구도 진행 중이다. 그러므로 바이러스라고 무조건 나쁘다고 할 것은 아니다. 

바이러스, 상상할 수 없는 다양성: 고등동물에서는 수백만 년에 걸쳐 서서히 분화가 진행되어 종의 진화가 나타나지만, 바이러스의 경우 고등동물과는 확연히 다른 차원이 존재한다. 우선 고등동물종에서는 상상조차 할 수 없는 엄청난 유전적 다양성을 바이러스 세계에서 볼 수 있다. 같은 바이러스종이라 하더라도 바이러스 개체에 따라서 유전자 염기서열의 차이가 1% 이상 존재하는 것은 부지기수이다. 바이러스의 세계에서 시시각각으로 일어나는 유전적 변이는 어디에서 시작되는 것일까? 무엇이 문제일까? 그럼에도 불구하고 끈질긴 생존의 법칙을 가지는 이유는 무엇일까? 단 하루. 바이러스가 한 세대를 거치는 데 필요한 기간이다. 바이러스종에 따라 수 시간에서 수일이 걸릴 수 있지만, 일반적으로 바이러스는 세포에 감염되고, 세포 속에서 후손 바이러스를 만들어내는 데 하루면 충분하다. 빠른 유전적 변이와 맞물려 광속의 세대교체는 바이러스의 진화 속도에 가속도를 붙여 오늘날 지구촌 모든 생명체에서 바이러스가 서식할 수 있도록 엄청난 유전적 다양성을 부여하는 토대가 되었다.

교묘한 전술: 10년이면 강산도 변한다고 한다. 강산만이 아니라 바이러스 세상도 변한다. 10년이 경과하는 동안에 바이러스 세상은 수많은 변화의 모습을 보여 왔다. 그동안 바이러스 습격의 위험으로부터 인간과 동물을 보호하기 위하여 수많은 백신들이 사용되었다. 그런데 바이러스는 숙주 자체의 면역장벽뿐만 아니라, 자신들과 동종인 백신이 만들어놓은 숙주 면역과도 싸워왔다. 그래서 바이러스에 따라 전염병 유행의 부침을 거듭하기도 하고, 그 와중에 숙주의 면역체계를 회피하는 방향으로 지속적으로 변신을 거듭해왔다. 전에 바이러스가 숙주의 면역장벽을 극복하기 위해 어떻게 변신하는지 알아보려 닭에게 치명적인 바이러스인 뉴캐슬병 바이러스를 사용하여 흥미로운 실험을 한 적이 있다. 

먼저 실험 닭을 두 그룹으로 나누어서, 한 그룹은 닭에게 백신을 접종하고 나서 면역이 생긴 이후에 치명적인 바이러스를 주입했다. 나머지 한 그룹은 백신 접종을 하지 않고 그대로 두었다가 같은 시점에 똑같이 치명적인 바이러스를 주입했다. 그 백신 예방접종을 받지 않은 그룹의 닭들은 치명적인 바이러스를 접종한지 채 일주일도 지나지 않아 모두 병에 걸려 죽었다. 반대로 치명적인 바이러스 주입에도 불구하고 백신을 접종한 그룹의 닭들은 한결같이 건강하게 살아있었다.

우리는 백신 접종 그룹과 백신을 접종하지 않은 그룹의 닭들이 분변으로 배출하는 치명적인 바이러스를 다시 회수하여 순수 분리하였다. 그리고 닭에 접종했던 원래 바이러스와 분변에서 배출된 바이러스 간에 어떤 변화가 있는지를 조사하기 시작했다. 백신 예방접종을 받지 않았던 그룹의 경우, 이 치명적인 바이러스는 닭이 면역체계가 가동하기도 전에 난폭하게 증식했다. 닭이 죽기 직전, 이미 수백만 개의 바이러스가 닭의 몸속에서 증식해 있었다. 그리고 닭이 죽기 직전 배출한 그 치명적인 바이러스는 닭에 주입하기 전 바이러스와 동일한 얼굴을 하고 있었다. 

백신 예방접종은 받은 그룹에서는 치명적인 바이러스를 주입했음에도 불구하고 닭의 몸속에서 증식한 바이러스의 양은 수천 개 정도로 극히 미미했고, 며칠이 지나서는 이마저도 통제되어 바이러스는 더 이상 증식하지 못했다. 백신 접종 그룹의 닭에게서 다시 분리된 치명적인 바이러스는 닭의 몸속에서 일시적으로 약간의 바이러스 증식만 일어나고 바로 통제되기는 했다. 그러나 이들 바이러스를 분석했을 때 원래 닭에 주입했던 바이러스와 유전 정보가 완전히 동일하지는 않은, 즉 일부 유전자에서 돌연변이가 일어난 흔적이 발견되었다. 그리고 닭의 분변에서 배출된 치명적인 바이러스는 숙주의 면역학적 공격(면역압력)을 받으면서 서로 다른 유전적 차이를 보이는 아집단들을 형성하고 있었다. 그러한 변이는 바이러스를 무력화시키기 위하여 항체가 달라붙는 바이러스 껍데기 단백질(HN) 부위에 집중되어 있었다. 필자는 이 연구결과가 무언가 중요한 점을 시사하고 있다는 것을 알아차렸다. 

비록 닭 몸속에서 소멸되면서 면역체계의 공격에 대항해 생존하는 데는 실패했지만, 닭 면역체계의 공격을 피하기 위하여 그 짧은 순간에도 나름대로 다양한 변신의 과정이 진행되고 있었음을 시사한다. 만약 돌연변이가 보다 쉽게 일어나는 바이러스가 이러한 공격을 받았다면, 숙주에서 증식한 바이러스의 유전적 돌연변이는 더 수월하게 일어났을 것이다. 심지어 많은 돌연변이 단계를 거치면 어느 순간에는 상당한 수준의 변종 바이러스로 돌변할 수 있다. 이러한 조짐은 이미 동남아시아 지역에서 유행하는 고병원성 조류 인플루엔자, H5N1 바이러스들에서도 나타나고 있다. 동남아시아 지역은 신ㆍ변종 조류 인플루엔자 출현의 중심 역할을 하는 곳이다. 그리고 에이즈 바이러스는 유전자 돌연변이가 매우 빠르게 일어나 수시로 바이러스 껍데기 모양을 바꾼다. 그래서 숙주(사람)의 면역체계가 바이러스를 인식하고 제거하는 데 골머리를 앓는다. 다양한 항바이러스 치료제를 사용하지만 금방 내성이 생겨버릴 정도이다. 통상적인 방법으로 백신을 개발해서는 바이러스의 변신 속도를 따라갈 수 없다. 아직까지 제대로 된 에이즈 예방 백신이 개발되어 상용화되지 못한 이유 중 하나가 여기에 있다. 

온순하지만 때로 난폭한: 바이러스는 자연숙주라는 정해진 서식처에서 살아간다. 거기에서 바이러스는 숙주에 큰 위해를 가하지 않는 선에서, 즉 숙주의 면역체계라는 무기가 무리하게 가동되지 않는 선에서 적당히 번식을 하고, 숙주 역시 바이러스를 무리하게 제거하려고 하지 않는다. 이른바 공생의 논리가 작동한다. 바이러스가 지속적으로 변이를 일으키고 엄청난 다양성을 가지면서도 생명체에서 지속적으로 존재할 수 있는 이유이다. 그러나 가끔은 난폭하고 이기적이다. 바이러스의 난폭성은 자연숙주의 보장된 서식처를 벗어나 새로운 숙주 서식처를 찾아 나설 때 주로 발생한다. 

최근 출현한 신종 바이러스가 사람에게 위협적이고 치명적인 이유도 원래의 자연숙주가 아닌 새로운 숙주에 정착하려는 것과 유사한 상황일 것이라는 추정이 가능하다. 새로운 숙주에서 바이러스가 과도하게 증식하게 되면 숙주 자체의 안전은 보장받지 못하고, 숙주 집단의 지속 가능성을 보장받지 못한다면 바이러스도 결국 지속적으로 유행하는데 제한을 받게 된다. 치명적인 바이러스의 경우 방역과 검역조치를 통해 바이러스 확산은 더욱더 제한받게 된다. 그래서 숙주 집단 내에서 숙주 간 전염이 일어날 수 있는 기회가 줄어들수록, 숙주 집단에서 바이러스가 지속적으로 순환하고 유지될 수 있는 가능성도 줄어들 수밖에 없다. 즉 바이러스가 숙주에 치명적일수록 개체 간 전염성이 떨어진다. 

사람이나 가축에게 위험한 에볼라, 사스, 조류독감 같은 바이러스들이 자주 검역 격리와 이동제한과 같은 인간의 통제에 가로막혀 근절 또는 소멸되는 이유가 거기에 있다. 바이러스가 지속적으로 유지되려면 바이러스 자신의 난폭성을 줄이는 방향으로 진행되어야 한다. 그래서 감염 숙주가 바이러스를 배출할 수 있는 기간이 길어져, 오래 생존할수록 다른 숙주로 전염될 가능성이 증가할 수 있기 때문이다. 그래서 새로운 숙주 집단에서 서식하는 데 성공한 바이러스는 숙주에 대한 병원성(치명성)을 줄이고 숙주 개체 사이에서 이루어지는 전염성을 높이는, 즉 치명성과 전염성 간 불균형을 해소해가는 방향으로 진화하게 된다. 과거의 판데믹 인플루엔자 바이러스가 계절 독감으로 순화되어간 것처럼.

제3장 바이러스, 어떻게 인류를 위협하는가?

반갑지 않은 바이러스의 습격/ 담대한 도전: 자연계에 존재하는 바이러스는 그들만의 서식지를 구축한다. 예를 들면 세균에 서식하는 박테리오파지, 담배 식물에 서식하는 담배 모자이크 바이러스, 동물에게 서식하는 구제역 바이러스, 그리고 사람에게 서식하는 감기 바이러스 등이다. 바이러스의 입장에서 보면 이러한 숙주를 자연숙주라고 말한다. 생태계 개념에서 보면 자연숙주는 고유한 바이러스를 담아놓은 일종의 생태계 저수지(Natural reservoir)이다. 

그런데 서로 다른 동물종 간에 빈번한 접촉을 하는 환경적인 여건이 조성될 경우, 마치 저수지(자연숙주)에 담아놓은 물(바이러스)이 흘러넘쳐 인근 농작물(다른 숙주)에 피해를 입히듯, 바이러스는 자신의 자연숙주를 버리고 호시탐탐 다른 숙주의 영역을 탐한다. 이와 같이 종간 장벽을 넘어 새로운 숙주로 전이하는 것을 ‘스필오버’라고 한다. 특히 사람에게 넘어오면 ‘신종 바이러스’로서 단연 주목을 받게 된다. 그러나 저수지를 흘러넘친 물로 인한 피해가 인간의 노력에 의해 곧바로 복구되는 것처럼, 이러한 바이러스의 담대한 도전은 대개 실패의 쓴맛을 본다. 대부분 일시적이다. 사스 바이러스, 니파 바이러스, 에볼라 바이러스 등 신종 바이러스가 잠시 인간 세상에 모습을 드러냈으나, 곧바로 인간의 노력에 의해 종적을 감춘 것이 대표적이다. 종간 장벽을 허문다는 것이 결코 만만치 않기 때문이다. 바이러스가 종간 장벽을 허물어 스필오버하는 데 성공할 확률은 매우 낮지만, 일단 새로운 숙주로 정착하는 데 성공하면, 영역을 넓히게 된다. 2009년 신종플루가 동물로부터 사람으로 넘어가 정착을 하여, 사람의 계절 독감 바이러스 중 하나로 분류되고 있는 것이라든가, HIV가 침팬지로부터 사람으로 넘어와 정착한 것도 그 대표적인 사례라 볼 수 있다. 

바이러스의 진격: 바이러스가 기존의 자연숙주 영역을 벗어나 종간 장벽을 극복하고 새로운 숙주로 뛰어넘기 위해서는, 바이러스가 가진 열쇠인 세포 수용체 결합 부위가 숙주세포 현관문에 있는 자물쇠인 수용체 구조에 딱 들어맞아야 한다. 물론 자연숙주의 세포에서 사용하던 열쇠로 바로 열 수 있는 세포 현관문을 새로운 숙주도 가지고 있다면, 쉽게 종간 장벽을 넘어설 수 있을 것이다. 에볼라 바이러스, 니파 바이러스 등 일부 신종 바이러스는 이와 같은 직접적인 방식으로 인간에게 출현했다. 

그러나 일반적으로 그리 흔한 경우는 아니다. 쉽지는 않은 일이지만, 바이러스가 종간 장벽을 넘어 새로운 숙주세포 안으로 들어가기 위해서 여러 가지 전략을 구사한다. 신종 바이러스가 출현했을 때 현관문이 무엇인지, 바이러스 열쇠가 무엇인지 정체를 밝히는 것은 매우 중요한 연구 대상 중 하나이다. 왜냐하면 그 구조물의 정체를 알게 되면, 야생세계에 존재하는 바이러스 탐험을 통해서 미래에 출현할 수도 있는 잠재적인 신종 바이러스를 예측할 수 있기 때문이다. 

만약 원래 서식하던 자연숙주의 세포 현관문과 유사한 자물쇠 구조를 가진 새로운 숙주라면, 바이러스는 그 숙주에 서식하기 위해 ‘돌연변이’의 과정을 거쳐, 입자 표면 단백질에 있는 열쇠 구조를 변형시킬 것이다. 그래서 새로운 숙주의 세포 현관문을 열 수 있도록 하는 작업을 할 것이다. 오늘날 신종 바이러스의 대부분은 새로운 숙주와의 잦은 접촉 과정에서 수많은 돌연변이 시행착오를 거쳐, 새로운 숙주에 정착하는 데 성공했다. 일반적으로 그러한 스필오버 과정은 바이러스 입자 표면 단백질에 있는 열쇠 구조를 바꾸기 위해 몇 개의 핵심 아미노산을 교체하면 된다. 그 아미노산이 현관문 자물쇠에 맞는 열쇠 구조를 형성하는 데 결정적 역할을 하기 때문이다. 바이러스가 자연숙주를 버리고 새로운 숙주를 찾을 때 신종 바이러스가 탄생하는 것만은 아니다. 일부 바이러스는 자신의 숙주를 바꾸지 않고, 서식처 장기 부위만 바꿔 새로운 병증을 유발하는 신종 바이러스로 둔갑하는 경우도 있다. 

제4장 신종 전염병, 지구촌을 위협하다

여전히 위험한 화약고 - 신종 전염병 출현 위험 요소들

언제나 사람 주변에 존재하는 신종 바이러스: 사람에게 치명적인 신종 바이러스는 기본적으로 사람이 아닌 동물종으로부터 넘어온 바이러스들이다. 이 바이러스들은 스스로 공기를 통해 사람에게 무작정 찾아오는 것이 아니다. 바이러스가 서식하던 원래의 숙주 동물에서 새로운 숙주인 사람으로 넘어오려면, 바이러스가 새로운 숙주와 수많은 접촉 기회를 가질 수 있는 환경적 제반 여건이 전제되어 있어야 한다. 신종 바이러스가 출현할 수 있는 여건에 무슨 변화가 있었을까? 최근에 사람에게서 출현한 신종 바이러스 대부분은 공통적으로 야생동물(철새류, 특히 오리류와 박쥐류 등)로부터 유래했다. 이 야생동물들은 공통적으로 날개를 가지고 있고 비행 능력을 가지고 있어서 사람과 직접 접촉할 기회가 거의 없었다. 또 야생동물들은 무리지어 다니는 공통점을 가지고 있기 때문에, 동물 집단에서 바이러스가 유행하고 바이러스 생태계가 유지될 수 있는 토대를 만들어준다. 그런데 최근 야생동물들과 접촉 기회가 증가함에도 이 야생동물들의 바이러스가 인간과의 직접 접촉을 통해 전이되는 경우는 그리 많지 않다. ‘종간 장벽’이 그동안 야생동물의 바이러스가 인간에게 직접 넘어오는 것을 가로막는 장벽 역할을 해왔기 때문이다. 이 장벽을 허물어 버리기 위해서는 야생동물과 인간 사이의 연결고리 역할을 하는 중간 매개체 동물이 필요하다. 그래서 신종 바이러스 출현 과정에서 중간 매개체 동물은 단골처럼 등장한다.

2002년 중국 사스 출현에는 사향고양이가 중국판박쥐와 사람 사이에 매개 역할을 했다. 그리고 2009년 멕시코 신종플루 출현에는 돼지가 조류와 사람 간 중간 다리 역할을, 2012년 중동 메르스 출현에는 낙타가 유력한 기원 동물인 야생박쥐와 사람 간에 매개 역할을 하고 있는 것으로 추정하고 있다. 이처럼 신종 바이러스 매개 동물은 언제나 사람 주변에 머물고 있다.

제5장 신종 바이러스에 대처하는 우리의 노력

먼저 할 일 - 바이러스로부터 우리를 지킬 수 있는 것

마스크의 시대, 전염병을 통제하다: 마스크는 사스 같은 호흡기 질병의 확산을 저지하는 데 분명히 도움이 된다. 독감 환자가 기침이나 재채기를 할 때 크고 작은 수십만 개의 직경 0.1㎛ 내지 100㎛ 물방울이 뿜어져 나온다. 이때 분비되는 가래나 타액에는 다량의 바이러스가 들어있다. 안면 마스크는 감염자가 내뱉은 구강 분비물이 입과 코를 통해 들어가는 것을 차단해주고, 감염자가 생활환경으로 내뱉는 것 또한 막아준다.

사소하나 중요한 개인위생: 전염병이 유행할 때 개인이 할 수 있는 가장 중요한 것은 개인위생이다. 어느 주말, 외출을 하면서 하루 동안 여러 사람이 접촉하는 곳을 필자가 얼마나 만지는지 스스로 관찰해 보았다. 집 밖을 나서자마자 승강기 버튼을 눌렀다. 버스를 타면서 손잡이를 잡고, 하차 버튼도 눌렀다. 지인을 만나는 식당에서 식당 문손잡이를 잡고, 테이블 호출 버튼을 눌렀다. 화장실에 가서는 볼 일을 본 후 변기 버튼을, 세면대 앞에서 손을 씻기 위해 손잡이를 당겼다. 어디를 가든 항상 필자의 손은 남들이 만진 곳을 만지느라 분주했다. 또 필자의 손은 수시로 얼굴을 만졌고, 코를 만졌고, 입에도 손을 갖다 대었다. 만약 감염자가 만진 곳이라면 바이러스가 필자의 손에 묻을 수 있고, 그 손으로 얼굴이나 입, 코를 만지면 그 병원균이 몸속으로 들어올 수도 있다. 외출했다 돌아왔을 때, 어디서든지 손 씻기 등 개인위생만 제대로 지켜도 손에 묻은 병원균의 80% 이상이 제거된다. 

전염병보다 중요한 것: 신종 전염병의 경우, 그 정체에 대해 우리가 알고 있는 것보다 밝혀져 있지 않아 모르고 있는 부분이 더 많다. 그래서 문제를 극복하고 올바르게 대처하려면 우리가 알고 있는 것에 대하여 정확한 정보를 공유해야 한다. 그래야 유언비어나 낭설이 지역사회에서 사그라진다. 

앞으로도 신종 전염병의 출현은 우리의 예측 영역 바깥에서 돌발적이고 지속적으로 일어날 수 있다. 그럼에도 불구하고 그러한 전염병 확산이 인류의 지속가능성을 위협하는 수준까지 확대될 가능성은 그리 높지 않다고 본다. 세계보건기구와 보건당국의 개입, 신종 전염병 탐지와 출현 예측기술의 발달, 의학적 대응기술의 발달 등 신종 전염병을 통제할 수 있는 역량을 강화하려는 인류의 노력이 이어지고 있고, 앞으로도 그 노력은 더욱 강화할 것이라고 믿기 때문이다. 그래서 일반 대중이 신종 전염병 출현과 유행에 대해 너무 두려워할 필요가 없다. 그렇다고 너무 낙관적으로 판단하며 무관심해서도 안 된다. 전염병에 대한 기본 지식을 올바르게 공유하고 이해시키려는 노력은 전염병 출현과 확산을 방지하기 위한 각종 하드웨어적 인프라 구축만큼이나 중요하다.

몇권의 과거 바이러스 책을 읽고 느낀것은

2020년의 코로나19와 같은 예상을 한 사람은 없다

책 말미에 인류의 지속가능성을 위협하는 수준까지 확대될 가능성은 그리 높지 않다고 생각했지만

코로나바이러스감염증-19 환자 총 51,223,934명 (사망 1,270,443 명) ( 11.12. 09시 기준)

127만명 중 한국도 487명에 달한다

바레인의 인구가170만명  피지의 인구가89만명인 것을 볼때

한 나라의 인구가 사망한 것이다

감염된 수준은 더하다

이 전염병은 인류의 지속가능성을 위협하고 있다

마스크와 손씻기가 방어의 최전방인 우리에게

우리가 할 수 있는 것을 해야 한다.

매개체인 가축을 줄이고 우리가 숙주가 되는 일을 줄이며

살 수 있는 일들을 해야 한다