인류를 멸절시킬 수 있는
자연의 최종병기 신종 바이러스가 나타날까?
신종 플루의 대 유행은 서막에 불과한 것일까?
끝없이 반복되는 신종 전염병의 공포
인류를 위협하는 신종 바이러스의 공포.
과연 21세기에는 또 어떤 새로운 전염병이 나타날 것인가?
성서의 『요한계시록』은 종말의 때를 질병, 전쟁, 기근, 죽음을 상징하는 네 명의 기사로 비유하고 있다. 과연 전 지구를 휩쓸어 인류를 종말에 이르게 할 백색의 기사(전염병)가 나타날 것인가?
지난 수십 년간 우리는 신종 전염병의 공포 앞에서 떨어야 했다. 1970년대 아프리카에서 치사율 50퍼센트가 넘는 에볼라 바이러스가 발견되었을 때, 사람들은 아프리카만의 풍토병이라는 이유로 넘어갈 수 있었다. 그러나 1980년대가 되자 “20세기의 흑사병”이라는 에이즈의 공포가 지구를 뒤덮었고, 신종 전염병에 의한 대량 학살의 가능성이 다시 떠오르기 시작했다. 21세기에 들어서 신종 전염병인 홍콩발 사스나 조류 독감의 발생이 전 세계를 두려움에 떨게 했던 것은 이러한 선행 학습의 결과였다. 2009년 이제 우리는 매 겨울마다 찾아올 독감조차 언제 어떻게 변종과 신종으로 탈바꿈 해 인류에게 치명타를 가할지 모른다는 두려움에 사로잡히고 있다. 이러한 공포는 과연 근거가 있는 것일까?
스페인 독감의 비밀을 찾아서
1918년, 판데믹의 대명사가 된 스페인 독감이
전 인류의 3분의 1을 무력화하고 5,000만 명을 학살하다.
오랫동안 질병에 대한 인류의 집단적인 공포를 대표한 것은 흑사병이었다. 14세기의 흑사병은 유럽 인구의 3분의 1에 해당하는 2,500만 명을 희생시켰고, 18세기까지 몇 해 간격으로 나타나 전 유럽을 공포에 몰아 넣었다. 그러나 수백 년의 시간이 흐르며 『페스트』는 소설에나 등장하는 전설이 되어버렸고, 20세기의 인류는 새로운 전염병의 유행을 목격해야만 했다. 그러나 제1차 세계대전이 벌어지던 당시 전쟁의 포화보다 더 무서운 죽음의 손길이 전 세계를 휩쓸었다. 전쟁에서 죽은 사람은 수백만 명이었지만, 사소한 감기가 봄과 가을에 걸쳐 마치 폭풍처럼 전 세계를 휩쓸면서 죽인 사람은 무려 5,000만 명이 넘었다. 우리는 그것을 스페인 독감이라고 부른다.
흥미로운 것은, 스페인 독감의 최초 발생지가 스페인이 아니라 미국이라는 것이다. 전쟁 당사국들이 전염병에 대한 뉴스를 통제하고 있을 때, 스페인에서 최초로 이 질병의 발생을 대대적으로 보도하면서 스페인 독감이라는 이름이 붙었던 것이다.
2009년 신종 플루가 등장했을 때, 사람들은 스페인 독감을 떠올렸다. 다시 90년 만에 스페인 독감이 돌아온 것일까? 이 독감도 판데믹(대유행 전염병)이 될 것인가? 결론부터 말하면 그럴 위험은 없다는 것이 저자의 이야기이다. 스페인 독감의 유행은 항생제나 백신, 항바이러스 치료제의 개발 이전에나 가능했던 것이라고 말이다. 오늘날 방역 체제와 발달한 과학은 더 이상 그런 끔찍한 판데믹을 가만 놔두지 않는다고 말이다. 그러나 저자는 우리가 스페인 독감의 실체와 역사를 알아야 한다고 말한다. 언제고 항상 새롭게 나타나 인류를 위협하는 판데믹의 공포를 극복하기 위해서라도, 도대체 왜 이런 신종 전염병이 생겨나는지, 어떻게 해서 판데믹으로 발전하는지, 우리가 무엇을 할 수 있는지를 알아야 한다고 말이다. 스페인 독감의 역사를 알면 신종 플루가 보이고, 신종 전염병이 보인다는 것이다.
그래서 이 책의 제1장은 스페인 독감의 비밀을 다룬다. 왜 봄에 나타났던 가벼운 감기가 가을에 무시무시한 독성을 가진 변종 바이러스로 탈바꿈했는지, 돼지와 야생 조류가 독감의 발생과 어떤 관련이 있는지, 도시에서 더 크게 유행했지만 시골에서 더 많은 사람들이 죽은 이유는 무엇인지, 당시 한국은 얼마나 피해를 입었는지 등, 이미 수십 년 전에 사라진 독감 바이러스의 정체를 찾아서 스미소니언 박물관을 뒤지는 과학자들의 추리소설 같은 연구와 함께 흥미로운 이야기가 펼쳐진다.
인플루엔자 바이러스 : 야생 조류로부터 인간에게로
왜 매년 새로운 독감이 유행하고 변종이 나타나는 것일까.
우리가 모르는 독감 바이러스의 숨겨진 이야기들
스페인 독감이나 2009년 신종 플루나 기본적으로는 매년 찾아오는 계절 독감과 같은 부류의 인플루엔자 바이러스이다. 다시 말하자면 이 이야기는 계절 독감이 언제라도 새로운 독성을 가진 변종 혹은 신종 바이러스로 탈바꿈해 인류를 위협할 수 있다는 뜻이기도 하다. 매년 1,000만 명씩 백신을 맞는데도 왜 매번 독감에 걸리고, 또 새로운 변종 독감을 두려워해야 하는 것일까? 이번 신종 플루에 대한 소동에서도 드러나지만, 잘못된 지식으로 인해 백신과 치료제를 혼동해서 사용하고 이유 없는 공포에 불필요한 야단법석을 일으키는 경우가 생겨난다. 그렇기 때문에 바이러스의 특성을 조금이나마 알고 이해할 필요가 있다.
제2장에서 저자는 최대한 쉽고 간결하게 우리가 인플루엔자 바이러스에 대해 알고 있는 지식을 설명하고 있다. 바이러스란 무엇인지, 왜 바이러스의 치료가 어려운지, 그리고 인플루엔자 바이러스는 어째서 그토록 쉽게 변종이 나타나는 불안정한 특징을 지니는지, 도대체 매년 새로운 인플루엔자가 어디서 오는지 등 기초적인 지식과 함께 백신과 치료제를 만드는 원리와 과정을 소개함으로써 신종 플루 사태로 인해 드러난 무지와 오해를 떨쳐버릴 수 있게 하고 있다.
이 글에서는 인플루엔자 바이러스를 주로 다루고 있지만, 다른 바이러스 질병들을 이해할 수 있는 기초적인 지식이기에 과학적 지식이 없는 독자들은 많은 도움을 얻을 수 있을 것이다. 예를 들어 바이러스가 세포에 침투해 복제하는 과정에 대한 소개로부터 우리는 바이러스가 특정한 종류의 세포 조직을 선호한다는 것을 알게 된다. 그리고 그로부터 종이 다르거나 부위가 다른 경우 전염이 쉽게 일어나지 않는다는 이유를 이해하게 되고, 동시에 변종이 일어날 때 이러한 장벽을 쉽게 뛰어넘는다는 것도 알게 된다.
스필오버 : 신종 전염병을 이해하는 열쇠
신종 전염병 출현의 비밀은
종간 장벽을 뛰어넘는 동물 바이러스
저자는 원래 이 책의 제목을 “스필오버”라고 부르고 싶었다고 한다. 그만큼 이 개념은 신종 바이러스 전염병을 이해하는데 중요한 열쇠가 된다. 스페인 독감이나 신종 플루도, 그리고 이 책의 제3장에서 소개되는 치명적인 신종 전염병들도 다 스필오버의 산물이기 때문이다.
스필오버란 무엇인가? 간단하게 말하면 바이러스가 종의 장벽을 뛰어넘어 다른 종으로 넘어가는 현상을 말한다. 특정한 종의 생물에서만 살도록 되어 있던 바이러스가 잦은 접촉으로 인해, 혹은 비교적 가까운 생물이기 때문에 그 장벽을 뛰어넘고, 그 과정에서 재조합된 바이러스가 변종으로 탈바꿈하는 것이다.
예를 들어 보자. 기본적으로 인플루엔자 바이러스는 야생 조류의 장 속에서 증식하는 바이러스이다. 하지만 야생 조류는 인플루엔자 때문에 어떤 문제도 일으키지 않는다. 이렇게 자연 속에서 아무런 문제도 일으키지 않은 채 평온하게 지내는 경우, 우리는 이 동물을 특정 바이러스의 “자연용기”라고 부른다. 대부분의 바이러스는 이 자연 용기의 울타리를 벗어나지 않은 채 잠들어 있다고 해도 과언이 아니다.
세계를 떠들썩하게 했던 조류 독감 사태를 생각해 보자. 당시 수백만 마리의 닭들이 도살되었지만 사람은 겨우 수십 명만이 감염되었을 뿐이었다(물론 치사율은 50% 정도로 높았다). 이 독감 바이러스는 원래 오리와 같은 야생 조류를 자연 숙주로 삼고 있던 바이러스인데 비교적 가까운 닭에게 건너오면서 치명적인 독성과 강력한 전염력을 나타냈다. 그러나 종간 장벽을 뛰어넘어 인간에게는 전염되기 어려웠다. 지금까지 밝혀진 바로는 닭의 분비물이 눈에 들어갔던 소수의 사람들에게만 전염되었던 것으로 추정될 뿐이다.
하지만 이렇게 사람에게 넘어오기 힘든 조류의 독감 바이러스가 중간에 돼지와 같은 매개 숙주가 끼어들면 인간에게로 넘어오기 쉬워진다. 신종 플루 역시 조류 독감 바이러스 중 일부가 돼지를 거쳐 재조합되어 인간에게 넘어온 것으로 추정된다. 아직까지는 전염력에 비해 그리 강력한 독성을 보이지 않고 있지만, 만일 닭들을 폐사시켰던 유형의 조류 독감이 재조합을 통해 인간에게 넘어온다면 그 결과는 예측하기 힘든 일이 될 것이다.
자연에 도사리고 있는 바이러스들
사스, 니파 뇌염, 헨드라 뇌염, 웨스트나일 뇌염 등
지금까지 나타났던, 그리고 아직 나타나지 않은 신종 바이러스들
이 책의 제3장은 스필오버를 통해 인류에게 치명적인 위협을 가했던 최근의 신종 전염병 출현 사태들을 사례로 다루고 있다. 2001-2년 중국에서 시작되어 세계를 위협했던 사스, 동남아시아를 강타한 니파 뇌염, 아직도 북미대륙을 떠도는 웨스트나일 뇌염, 그리고 호주에 나타났던 헨드라 뇌염 등.
놀랍게도 이들 전염병들 대부분이 특정한 동물로부터 온 것이라는 사실이 밝혀진다. 어쩌면 아프리카의 에볼라 열병의 근원일지도 모르는 이 동물은, 바로 박쥐이다. 박쥐는 엄청나게 많은 종류의 바이러스를 몸에 담고 살아가면서도 아무렇지도 않게 지내는, 바이러스의 거대한 자연 용기인 것이다.
왜 박쥐의 바이러스가 인간에게 넘어오게 되었을까. 저자는 신종 전염병이 생겨나게 되는 메커니즘을 설명함으로써 우리가 자연에게 저지른 행위의 대가를 치르는 중이라는 사실을 알려준다. 적당히 거리를 두고 살아가고 있던 생물들이 자연의 무분별한 개척과 파괴로 인해 인간과 생활 영역이 겹치면서 스필오버가 이전보다 훨씬 더 자주 벌어지고 있기 때문이다. 몇 년 단위로, 혹은 몇 십 년 단위로 새로운 전염병이 등장하는 이유가 바로 그것일지도 모른다.
그러나 언제고 출현할지도 모르는 전염병의 공포에만 젖어 있을 이유는 없다. 이 책의 처음부터 끝까지 저자가 정말로 말하고 싶은 것은, 그러한 신종 바이러스의 정체를 추적하고 예방법과 치료법을 찾으려는 연구자들의 끝없는 노력이기 때문이다. 이미 사라진 바이러스를 추적하기 위해 만년설 속의 시신을 파내고, 감염의 위협과 싸우면서 정글을 헤치고 들어가 박쥐의 오줌을 채취하며 새로운 질병의 정체를 규명하는 일화를 통해, 바이러스가 끝없이 진화하더라도 우리의 과학을 발전시키는 연구자의 노력 역시 마찬가지로 계속되는 것이다.
“신종 전염병이란 없습니다. 이미 존재하고 있는데 우리가 모르고 있던 것들일 뿐입니다. 그래서 우리는 새롭게 출현한 전염병이라고 부릅니다.”
책 속으로 추가
보통 사람들은 바이러스 한 개라도 흡입해 몸에 들어가면 독감에 걸릴 것이라고 당연하게 생각합니다. 일반적으로 어떤 질병의 바이러스라도 그렇지 않습니다. 환경에 노출된 바이러스 입자의 대부분은 죽은 형태(전염력이 없는 형태)입니다. 이런 입자들이 독감을 일으킬 리 만무합니다. 그리고 사람의 선천적인 면역체계는 침입 병원체가 무혈입성 하도록 허술하게 성문을 열어 놓지 않습니다.
지금으로부터 30여 년 전에 고든 더글러스는 자원자를 모집해서 흥미로운 실험을 했습니다. 더글러스는 인플루엔자 바이러스가 얼마나 많이 코로 입으로 들어와야 독감에 걸리는지 알아보고자 했습니다. 지금 같으면 이런 무서운 실험을 할 수 있을지 모르겠습니다. 어쨌든 그는 인플루엔자 바이러스를 농도별로 자원자들의 코에 집어넣고 자원자들이 독감에 걸리는지 조사했습니다. 이 방법은 인플루엔자 바이러스가 비말입자에 묻어서 전염되는 방식을 고려한 것입니다. 최소한 수백 개의 바이러스 입자(127~320개)가 호흡기로 들어와야 독감에 걸릴 수 있다는 결과가 나왔습니다. 이 보다 적은 숫자의 바이러스 비말이 코로 들어오면 사람의 면역체계가 충분히 격퇴할 수 있다는 얘기입니다. 건강한 사람을 기준으로 하는 말입니다. 바이러스에 노출되고도 독감에 걸리지 않는 사람이 매우 많다는 뜻입니다. ― 제2장 92~93
그러면 많은 신종전염병들의 출현에 있어서 박쥐가 왜 자연 숙주로서 크게 부각되고 있는 것일까요? 박쥐가 특별한 무언가를 가지고 있는 것일까요?
박쥐는 조류가 아닌 포유동물입니다. 박쥐는 야생 조류 종에 비해 사람(포유동물)으로의 스필오버의 장벽이 훨씬 낮다는 것을 의미합니다. 이것이 무엇보다 큰 이유입니다. 물론 영장류 동물의 경우 박쥐들보다 사람으로의 종간장벽이 더 낮아지겠지만 말입니다.
지구상에 사는 포유동물의 수는 현재까지 4,600여 종 정도 됩니다. 이 중에서 무려 925종이 박쥐입니다. 포유동물 종의 약 20%가 박쥐이니 박쥐의 생물학적 다양성은 가히 엄청납니다. 박쥐는 과일박쥐, 곤충박쥐, 흡혈박쥐 등 그 종류도 다양합니다. 검은 색, 붉은 색 등 몸 피부 색깔도 다양합니다.
콜로라도 주립대학의 곤충매개전염병 연구소의 챨스 캘리셔는 박쥐 74종에서 분리된 66개 이상의 바이러스를 정리했습니다. 물론 박쥐에서 바이러스가 분리되었다고 박쥐가 그 바이러스 모두의 자연 숙주라고 말할 수 없겠지만 이들 바이러스의 대부분은 박쥐가 자연 숙주일 것입니다. 앞서 설명했던 헨드라 바이러스, 니파 바이러스, 사스 코로나바이러스, 광견병 바이러스 등 우리가 알고 있는 많은 바이러스들이 박쥐에게서 분리되었고 박쥐가 이들 바이러스의 자연 숙주라는 것도 밝혀졌습니다. 하지만 지금까지 우리는 지구상 박쥐 종 전체의 8%에서만 겨우 바이러스 보유 상황을 밝혔을 뿐입니다.
많은 박쥐 종들이 인간의 터전 영역의 확대로, 혹은 농지 개발로 멸종되었고, 멸종의 위기에 있습니다. 그래서 그들이 가지고 있었던 바이러스들도 인간이 찾아내기도 전에 박쥐와 함께 이미 멸종되었는지도 모릅니다. 반대로 또한 밀림 어디에선가 또는 야산 어디에선가 우리가 모르는 많은 바이러스들이 여전히 숨어 있을 것입니다. 그 중에는 사람에서 문제를 일으킬 수 있는 바이러스들도 일부 숨어 있을 것입니다. 우리는 박쥐 종의 단 10%도 안 되는 종에서만 그들이 갖고 있는 바이러스를 확인했습니다. 그렇다고 나머지 박쥐 종(전체 90%)들이 바이러스를 전혀 가지고 있지 않을 것이라 생각하지 않습니다. 말 그대로 조사를 안했을 뿐입니다. 그래서 어쩌면 우리가 알고 있는 바이러스의 숙주범위와 종류는 빙산의 일각일 수도 있습니다. 박쥐에 대한 최근의 관심 폭발로 지금 이 순간에도 지구상 어느 실험실에서 새로운 바이러스들이 시시각각 분리되고 있습니다. 시간이 지나면서 밝혀지는 바이러스 수도 많아질 것입니다.
― 제3장 198~199
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