신문은 선생님

지난해 12월 중국 우한에서 시작된 신종 코로나 바이러스 감염증(우한 폐렴) 환자가 수천 명으로 늘었고, 환자가 발생한 지역도 전 세계적으로 넓어지고 있습니다. 중국 전역을 비롯해 미국, 호주 그리고 우리나라에서도 환자가 나오고 있습니다.

전 세계를 걱정에 빠뜨린 이 새로운 전염병은 코로나 바이러스 때문에 일어납니다. 코로나 바이러스가 처음 알려진 곳은 1967년 영국의 감기연구소입니다. 통상 감기를 일으키는 리노 바이러스가 아닌 새로운 바이러스가 검출됐는데, 바이러스 표면에 단백질이 울퉁불퉁 튀어나와 있는 모습이었죠. 이 모양이 왕관을 닮았다고 해서 '코로나(Corona·라틴어로 '왕관'이라는 뜻) 바이러스'라는 이름을 얻었습니다.

◇지금껏 7종 발견, 바이러스마다 증상 달라

우한 폐렴 바이러스를 포함해 사람을 감염시켜 질병을 일으키는 코로나 바이러스는 현재까지 7종류가 발견됐습니다. 하지만 증상은 바이러스마다 다릅니다. 영국 감기연구소에서 발견된 코로나 바이러스는 '0C43' '229E' 두 종류였는데, 이 바이러스에 감염되면 가벼운 감기만 앓는 정도로 그다지 심각하지 않았습니다.

그런데 30여년이 지난 2002년 중국에서 발생해 여러 나라로 번진 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)는 증상이 심각했습니다. 7개월간 32국에서 8000여 명의 환자가 발생했고, 이 중 800여 명이 사망했죠. 이후 네덜란드에서 'NL63'(2004), 홍콩에서 'HKU1'(2005)이 발견됐지만 심각한 질환을 유발하지는 않았습니다. 반면 2012년에 발병한 메르스(MERS·중동호흡기증후군)는 증상이 심각했죠. 2015년에 우리나라에서 186명의 환자가 나왔고 38명이 사망했습니다.

◇바이러스 돌연변이로 인간 세포와 결합

지금까지 발견된 코로나 바이러스는 게놈(한 생물이 가지는 유전정보) 서열에 따라 '알파''베타''감마''델타' 등 네 속으로 분류됩니다. 심각한 증상을 보였던 사스와 메르스, 그리고 이번 우한 폐렴은 베타에 속합니다. 자연 상태에서 알파와 베타 코로나 바이러스는 박쥐에게서 발견되고, 감마와 델타 코로나 바이러스는 조류에게서 주로 발견됩니다. 따라서 심각한 증상이 나왔던 베타 코로나 바이러스는 대체로 박쥐에게서 유래했다는 것을 알 수 있습니다.

동물에 있던 바이러스는 직접 또는 다른 동물을 거쳐 인간에게 전염됩니다. 박쥐에게서 유래한 사스와 메르스 바이러스는 각각 사향고양이와 중동 낙타를 거쳐 인간에게 전염됐습니다. 인체에 침투할 때 바이러스의 일부분에서 나타난 돌연변이가 사람 몸으로 들어오게 하는 매개 역할을 하는 것으로 추정됩니다. 예컨대 사스 바이러스는 인간 세포 표면에 있는 'ACE2'라는 단백질과 결합해 인체로 들어옵니다. 코로나 바이러스의 한 부분에 돌연변이가 일어나면서 이 단백질과 결합력이 달라졌고, 사람 감염이 시작된 것으로 볼 수 있습니다. 메르스는 인간 세포 표면에 있는 'DPP4'라는 단백질과 결합하죠. 이번 우한 폐렴도 바이러스의 어딘가에서 돌연변이가 일어나, 인간 세포 표면에 있는 어떤 단백질과 결합이 쉬워졌을 것이란 예측이 가능합니다.

◇동물에게서 사람으로 전파된 전염병들

사실 이런 호흡기 질환 이외에도 많은 전염병이 동물에게서 사람에게 전파됐고, 지금도 전파되고 있습니다. 급성 염증성 피부 질환인 헤르페스나 간염 바이러스는 영장류에게서 초기 인류에게 전파된 것이 남아 있는 것입니다. 광우병이나 조류인플루엔자 역시 소나 조류를 대량 사육하고, 새로운 종을 식용으로 삼는 등의 변화에 따라 최근에 사람에게 옮아왔습니다.

산업혁명 이후에 인간과 동물의 관계는 크게 달라졌습니다. 대량 사육과 도살을 기반으로 한 식품 산업이 발달했고, 최근엔 동물을 반려용으로 기르면서 인간과 동물의 관계는 한층 친밀해졌죠. 동물과 사람 간 전염에 대한 해결은 바이러스에 대한 과학적인 연구도 중요하지만, 무엇보다도 인간과 동물의 관계를 정확하게 이해하는 데서 출발해야 합니다.

[세포 뚫고 들어가는 바이러스… 항체 만드는 백신으로 퇴치하죠]

바이러스는 세균보다 작은 전염성 병원체를 뜻합니다. 세균 크기가 몇 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터)라면, 바이러스는 훨씬 더 작은 20~300나노미터(㎚·10억분의 1미터)입니다. 바이러스의 존재는 19세기 말 과학자들이 세균 여과기로도 걸러지지 않는 병원체가 있다는 것을 발견하면서 처음 알려졌죠.

바이러스는 생물과 무생물의 특징이 모두 있습니다. 증식하거나 진화하고 유전적 돌연변이가 발생하는 것은 생명체의 특징인 반면, 물질대사를 하지 못하고 에너지를 만들 수 없는 것은 무생물의 특징입니다. 따라서 바이러스를 '조건부 생명체'라고 부르는 과학자도 있습니다.

바이러스는 사람 세포를 뚫고 들어가 증식하기 때문에 치료약을 만들기 어렵습니다. 바이러스를 공격하는 약은 결국 사람 세포에도 치명적이기 때문입니다. 최근 에이즈 치료제처럼 바이러스를 죽이는 '항바이러스제'가 일부 개발되긴 했지만, 아직 갈 길이 멉니다. 대신 백신을 개발해 바이러스 항체를 만드는 방식으로 질병을 정복한 사례는 많습니다. 1979년 천연두(두창)를 일으키는 두창 바이러스 백신이 개발돼 천연두를 퇴치한 것이 대표적입니다.