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인간과 바이러스의 전쟁 (1) ; 20세기 이전의 역사 본문듣기

작성시간

  • 기사입력 2020년03월26일 17시10분
  • 최종수정 2020년03월26일 20시23분

작성자

  • 오태광
  • 한국생명공학연구원 연구정책위원, 전 한국생명공학연구원장

메타정보

본문

   역사가 시작되면서 바이러스와의 전쟁이 계속되었다는 것은 선사시대의 유물이나 인간화석에서 찾아 볼 수 있다. 실제 바이러스병인 소아마비에 걸려 한쪽 다리가 기형인 선사시대 인간화석이 발견되었고, 지구온난화로 시베리아 동토가 녹으면서 드러난 3만 년 전 토양에서 그 시대에 살던 바이러스를 깨우려는 프랑스과학자의 ​시도가 지난 ​2015년에 있었다는​ 매스컴 보도도 있었다. 

 

 언론에서는 미지의 위험한 판도라 상자를 여는 것(KBS1)이 아닌지 논란이 되었지만 아주 오래 전 선사시대에 바이러스 존재를 확실히 밝힌 셈이다. 바이러스는 ‘반(半)생물’ 또는 조건부 생명체(Conditionallyalive)로 혼자 있으면 물질인 무생물이지만 생명체와 조우하면, 생명체의 기능을 이용하여 활성화 되어 번식하는 생물이기도한 '생물과 무생물의 중간'인 어중간한 위치에 있다. 단지, 유전정보와 단백질로 구성된 입자인 무생물이지만 활성화되면 숙주(宿主)의 생명기능을 이용하여 무한한 번식을 할 뿐만 아니라 숙주생물의 환경에 적응하여 쉽게 돌연변이 하는 변신의 천재이다. 

 

현재까지 인류 역사상 전염병으로 인간의 생존을 위협한 경우는 흑사병, 콜레라, 결핵, 이질 등 세균에 일어난 경우가 많았지만 본고에서는 최근 빈발해 지는 일어나는 무서운 감염 병의 원인인 바이러스 인체 감염 병에 대해서 발생시기별로 서술하고, 그 대책을 검토하고자 한다. 

 

 1. 20세기 전 바이러스와 전쟁; 소아마비(Infantile paralysis)와 천연두(Smallpox)

 

  인류역사가 생긴 후 20세기 전까지 인간에 직접 병을 일으켜 전 세계에 유행한 주요 바이러스 병은 소아마비(Infantile paralysis)와 천연두(Smallpox)가 대표적이었다. 소아마비는 아주 작은 27nm(10-9m)크기로 개미크기의 1/1,000만 크기인 RNA 바이러스인 폴리오바이러스(Polio Virus)로 사망률이 5~7%인 위험한 질병이다. 주로 소화기로 전염되는 장(腸)바이러스(entreovirus)로 오염된 물, 음식물로 전염되어 잘 알고 있는 콜레라와 전염경로는 비슷하다. 

 

 기원전부터 아주 오랜 기간 동안  널리 유행하였고, 1988년엔 거의 37만 명이 감염되었다. 그 후 2017년까지 22명의 전염병자가 있었지만 우리나라는 WHO가 2000년에 완전히 박멸되었다고 보고하였다. 소아마비 백신은 1955년 미국 조너스 소크 박사가 바이러스 사균(死菌)인 소크백신(IPV)를 개발하여 특허를 출원하지 않고 모든 사람이 값싸게 사용할 수 있게 하였고, 이후 알버트 세이빈 박사가 1961년 구강투여용 생(生)백신(OPV)을 개발하여 효과적인 예방접종을 하여 박멸할 수 있었다.  실제로 미국의 32대 대통령 프랭클린 D. 루스벨트도 39세에 소아마비에 걸려서 휠체어 신세를 졌던 유명한 바이러스 병이었다. 

 

 천연두(Smallpox)는 소화마비보다 대략 10배 큰 대형 DNA 바이러스인 포스바이러스(Poxvirus)에 의해 발병되고, 기원전 3세기의 이집트 미라에서도 발견되는 것으로 보아 기원전에도 심각한 질병임을 알 수 있다. 18세기 유럽에서는 매년 40만 명이 천연두로 사망하는 치사율 30%에 달하는 위험한 질병이었다. 20세기에만 약 3억~5억 명이 사망한 것으로 추정되고 최근 1967년에도 1,500만 명이 사망한 것으로 추정된다. 1798년 에드워드 제너(Edward Jenner)가 개발한 우두라는 백신 덕분에 WHO는 1980년에 완전히 지구상에 박멸된 것으로 보고하였다.

 

 20세기 전까지의 바이러스와의 전쟁은 주로 사람과 사람간의 전염하는 바이러스로 기원전부터 인류를 괴롭혀 왔지만 백신을 개발하면서 쉽게 지구상에서 박멸할 수 있었다. 특히, 오늘날과 달리 교통이 크게 발달하지 않아서 사람, 문물의 이동이 빈번하지 않아서 오랜 시간동안 고통은 받았다. 바이러스 감염 병은 중세 쥐벼룩을 매개로 한 흑사병(유럽인구의 1/3을 사망)과 같은 세균성 감염 병 달리 동물을 매개하지 않고 인간간의 전염이었기 때문에 빠른 시간 내에 바이러스에 의한 팬데믹(Pandemic)에는 빠지지 않았다. 

 

2. 20세기 바이러스와 전쟁 ; 독감 인플루엔자 바이러스(Influenza virus) 

 

 20세기에 들면서는 인류는 전혀 다른 양상의 바이러스와의 전쟁에 직면하는데, 우선 교통의 발달로 인하여 아주 짧은 시간에 전 세계에 전파되었다. 환자의 바이러스가 공기를 통한

비말(飛沫), 에어로졸(Aerosol)형태로 다른 사람의 코, 입, 눈의 점막에 침입하여 호흡기를 감염시키고 결국은 폐를 공격하고 있다. 

 

 주요 전염병원은 인플루엔자 바이러스(Influenza virus)로 급성호흡기 질환을  발병시키고 최종적으로 폐를 공격하여 급성 폐렴을 발병시킨다. 호흡에 장애를 주어 생체에 산소공급을 막아 죽음에 이르게 하고, 특히, 면역력이 약한 기저질환이 있는 환자는 합병증을 유발하여 사망에 이르게 한다. 흔히, 쉽게 지나가는 일상 감기는 리노바이러스 (Rhinovirus)등 약 200여 가지 바이러스에 의해서 일어나는데 대부분은 인체에 이미 면역력을 가지고 있어서 쉽게 치유되거나, 단지 온도를 37℃이상 올려도 쉽게 죽기 때문에 목을 따뜻하게 감싸거나 따뜻한 물을 자주 마시고 이불을 덮고 따뜻하게 푹 쉬어도 쉽게 회복될 수 있었다. 

 

 하지만, 속칭 ‘독감’이라고 불리는 인플루엔자 바이러스의 감염 시는 이야기가 전혀 달라진다. 독감 바이러스는 80-100nm의 크기에 외피가 있는 단일가닥의 RNA 바이러스이다. 단일가닥 (Single)의 바이러스는 이중가닥(Double)보다고 아주 쉽게 변이(變異)를 일으킬 수 있어 새로운 종의 발생 확률이 높아서 치료에 어려움이 따른다. 

 

인플루엔자 바이러스에 의한 가장 대표적인 독감은 1918-1920년까지 2년 동안 발생한 스페인 독감(Spanish influenza)으로 거의 5,000만 명의 인명 피해로 같은 시기에 발발한 세계 1차 대전에서 사망한 사람 수의 3배 이상의 사람이 사망하였다.

 인플루엔자 바이러스의 가장 큰 특징은 사람뿐만 아니라 조류를 포함한 다양한 포유류에도 감염될 수 있다는 점이고, 이중 A형 바이러스의 야생숙주는 철새로 밝혀져서 다른 생물종간 감염을 통해 최종 인간을 포함한 포유류에도 전염한 것으로 추정된다. 

 

현재 A,B,C형 3가지가 존재하지만, 사람의 면역계의 항원단백질로 존재라는 H(Hemagglutinin)는 16종류, N(Neuraminidase)는 9종류가 존재하고 있어 2가지 항원의 조합하면 확률적으로 144가지 (16x9=144)가 신규 인플루엔자가 가상적으로 발생할 수 있다. 무서운 점은 발생한 바이러스에 대항하는 백신을 이미 만들어 치료가 가능하더라도 바이러스의 항원단백질이 바뀌면 전혀 다른 신규 질병이 되기 때문에 만들어 둔 백신은 소용이 없다는 문제점이 있다. 

 

  악몽 같은 스페인 독감은 1918년 봄, 가을, 겨울부터 2019년에 이르는 3차례에 걸쳐 크게 발생 했었고 그 당시 세계인구의 1/3이 감염되었다. 우리나라도 예외 없이 발생하여 1918년 1,670만 명의 인구 중 44%인 742만 명이 감염되었고 이중 14만 명이 사망하여 총인구의 0.84%가 사망하는 엄청난 전염병으로 “무오년(戊午年) 독감”으로 기록(조선 통계연감)되고 있다. 

 

 스페인 독감발생  50년 이후 사람에게 전염되는 H2N2형 인플루엔자 바이러스가 닭, 오리 등을 매개로 변이한 H1N1의 신규 홍콩독감 인플루엔자 바이러스는 1968년 발병하여 1969년까지 100만 명이상이 발병하여 80만 명이 사망하였다.  홍콩독감은 다시 H와 N이 변이하여 2009년에는 신종 플루(Flu)라는 변종으로 다시 발생하여 214개구에 7억 명이상이 감염되었고 18,500명이 사망하였고, 우리나라도 76만 명이 감염되고 276명이 사망하여  WHO에서는 두 번째의 팬더믹을 선언하였다. 

 

 홍콩독감은 2009년 7월에 홍콩 보건당국에서 보고한 바에 의하면  H항원은 1,2,3,5,7,9,10형과 N항원은 1,2,3,4,7,8,9형으로 구성된 20개의 아종을 발표 (위키백과,2020.3)되었고, 숙주도 개, 고양이, 돼지, 조류로 보고하고 있다. 20세기의 감염 병의 주 바이러스는 인플루엔자 바이러스였고 20세기전과는 다르게 인간간의 감염이 아닌 중간숙주를 개, 돼지, 고양이, 조류등과 같은 동물로 하여 인간에게 감염되는 인수공통전염병(人獸共通傳染病, Zoonosis)으로 변이될 확률이 높아서 위험성이 더 커지고 있다.  

 

인플루엔자 바이러스는 현재까지 20가지 아종(亞種,subspecies)이 발견되고 있지만 크게 A,B,C형 3가지가 주(主)이고 타미플루, 라니나미바르, 리렌자, 라피밥, 리만타딘, 조플루자등 다양한 치료제가 개발되어 있을 뿐만 아니라, 주요발생 독감에 대한 백신이 이미 준비되어 있어서 해마다 예방주사를 맞으면 큰 위험성이 없는 것으로 알려져 있다. 

 

 하지만, 확률적으로 가능성이 있는 144종 가운데 단지 20종이 밝혀진 현재로는 다른 아종(亞種)이 생길 가능성 여전히 있다는 위험성은 항상 주의를 해야 한다. 이런 최악의 가능성은 기후변화로 인한 환경의 변화로 지금과는  다른 숙주(동물)를 중간숙주로 할 경우 신규 아종 플루가 발생할 가능성이 크기 때문에 적절한 대비책을 준비 하여야 할 것이다. <계속>

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