코로나 바이러스(2)

5. 바이러스의 생태

“평균 직경 100nm(나노미터, 길이 단위의 일종이며 10억분의 1m) 바이러스는 자기 유전자에 단백질 껍데기를 뒤집어쓴 이 단순하고 작은 나노물질에 불과하다. 이러한 바이러스는 세포를 임대하여 살아가는, 매우 전략적인 선택을 구사한다. 바이러스가 구사하는 임대 방식은 아파트 전·월세보다는 빌트인 콘도나 오피스텔 임대라고 보는 것이 좀 더 정확할 것 같다. 그래서 바이러스가 죽느냐 사느냐 그것은 숙주 세포에 달렸다. 거꾸로 말하면 숙주 세포가 존재하는 한 바이러스는 서식처를 보장받는다.”

바이러스는 어떻게 생존에 유리한 최적의 방법을 채택하는 것일까? 바이러스는 평균 직경 100nm로, 자기 유전자에 단백질 껍데기를 뒤집어쓰고 있는 매우 효율적인 신체 구조를 하고 있다. 또한 바이러스 생존 방식은 숙주의 세포를 사용하는 방식으로, 세포가 있는 모든 동물은 바이러스의 공격 목표가 된다. 인류가 지구상 모든 곳에 서식처를 마련할 수 있는 것처럼 박쥐는 지구상 모든 생물 내에 바이러스의 서식처를 만들 수 있다.

“바이러스가 숙주에 치명적일수록 개체 간 전염성이 떨어진다. 사람이나 가축에게 위험한 에볼라, 사스, 조류인플루엔자 같은 바이러스들이 자주 검역 격리와 이동 제한과 같은 인간의 통제에 가로막혀 근절 또는 소멸하는 이유가 거기에 있다. 바이러스가 지속해서 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 해소해 가는 방향으로 진화하게 된다. 과거에 팬더믹 인플루엔자 바이러스가 계절 독감으로 순화되어 간 것처럼 말이다.”

2014년 메르스 사태가 일 년도 되지 않는 짧은 시간에 종식될 수 있었던 이유는 메르스 바이러스가 강력했기 때문이다. 바이러스가 오래 살아남기 위해서는 숙주에게 덜 치명적이어야 하는데, 메르스 바이러스는 급속도로 숙주의 생명을 위협하여 스스로 자멸해 버렸다. 하지만 신종 코로나바이러스의 경우 상당 기간 오래 지속되는 이유는, 숙주 내에서 생존하기에 적합한 조건을 갖추었기 때문이다.

6. 바이러스 예방 기술

 

“많은 전염병학자가 주장하듯이, 바이러스가 인간 집단에서 주연 배우(유행)로 등장하기 시작한 것은 지금으로부터 1만 내지 2만 년 전이었을 것으로 추정된다. 이 시기는 인간이 유목 생활을 버리고 세계 각지에 정착하여 농경 생활을 시작하던 시기이다. 이때 인간 집단이 정착하면서 곡식을 재배하고 야생 동물을 포획하여 가축화하기 시작했다. 먹을거리가 풍부해지고 정착 지역의 인구가 증가하면서, 인간은 대규모 집단을 형성하기 시작했다. 경작과 가축 사육은 주변에 있는 각종 곤충, 해충과 설치류들을 몰려들게 만든다. 인구 증가로 사람들 간 밀접한 접촉이 진행되었을 뿐만 아니라 가축과의 접촉도 빈번해졌다. 이러한 환경적 대변화는 바이러스가 유행할 수 있는 푸시 & 풀 여건을 충족시켰다. 가축화하는 단계에서 동물로부터의 바이러스 유입이 증가하기 시작했고, 사람들 사이에 바이러스가 유행하기 시작했다. 이 시기에 사람 생명에 위협이 될 수 있는 급성 감염 같은 바이러스가 유행할 수 있는 여건이 가능하게 되었다.”

인류가 정착 생활을 시작한 건 1~2만 년 전부터다. 수렵과 채집 생활에 의존하다가 농사하고, 가축을 기르게 되었고, 마을을 이루어 노동력을 공유할 수 있는 무리생활을 하게 된 것이다. 식량이 한곳에 모이게 되면서 바이러스를 옮길 수 있는 숙주인 동물들도 모이게 되었다. 그로 인해 바이러스 유입이 증가하게 되었고, 질병이 생겨나기 시작하였다. 지진, 해일, 화산 폭발 같은 자연재해로부터 위험을 덜 수 있었으나, 반면에 바이러스와의 전쟁이 시작된 것이다. 그만큼 인류 생존에 위협적인 바이러스는 인간 개개인뿐만 아니라 마을 전체를 폐허로 만들 수 있게 되었다.

“고등학교 생물 기간에 '바이러스' 존재를 처음 배웠다. 당시 세균에서 서식하는 바이러스 '박테리오파지'의 사례를 갖고 바이러스의 생활사를 배웠다. 마치 우주선이 달에 착륙하듯 세균에 달라붙은 다음 바이러스 유전자만 세균의 몸속으로 집어넣어 자신의 유전체를 세균 대사 도구를 이용해 복제한 후 다시 세균을 탈출하는 과정은 참으로 인상적이었다. 영화에 나오는 달에 착륙하던 우주선은 박테리오파지가 세균 표면에 달라붙는 그 상황에 착안하여 만들어진 것은 아니었을까? 그런 상상까지 했었다.”

인류가 발생하기 훨씬 전부터 지구상에 존재한 바이러스는 바이러스 나름대로 환경에 적응하기 위해 최적의 생체 구조를 다듬어 왔다. 영화 '매트릭스'에 나오는 여러 개의 다리에 둥그런 몸통이 달린 작은 기계들을 기억할 것이다. 현미경을 통해 본 바이러스의 모습을 처음 봤을 때 흡사 기계들과 비슷하다는 생각이 들었다. 스스로 복제하며 언제든 숙주의 몸속에 침투할 수 있는 작은 바이러스는 신기하기도 했지만, 한편으로는 두렵기까지 했다.

“감기는 주로 바이러스의 감염에 의해 나타난다. 사람에게 감기를 일으키는 바이러스는 리노 바이러스(Rhino virus), 코로나바이러스, 파라 인플루엔자 바이러스(Para influenza virus) 등 200종 이상이 이 세상에 존재한다. 우리가 환절기나 동절기에 감기에 걸렸다고 할 때, 둘 중의 하나는 아마도 리노 바이러스에 감염되었을 것이다. 그만큼 가장 흔한 감기 바이러스가 리노 바이러스이다. 그리고 10명에 한두 명은 코로나바이러스에 감염되어 감기에 걸린다. 이들 바이러스는 하도 변종이 많아서, 그리고 성가시더라도 한 일주일만 고생하면 그만이기 때문에 제약 회사들은 백신을 개발할 엄두도 내지 않는다.”

흔히 '전염병'이라고 하면 '감기'가 떠오른다. 감기는 보통 리노 바이러스에 의한 질병을 말한다, 코로나바이러스 역시 감기를 발생시킬 수 있다. 이번 신종 코로나바이러스의 경우 폐렴 외에도 미각상실, 고열, 호흡기 질환 같은 감기보다 훨씬 오래 지속되고 강력한 증상들을 유발해서 감기와는 다르게 구별되는 것이다. 그만큼 바이러스가 초래하는 결과는 다양하고 지속해서 변이 바이러스가 발생하여 또 다른 새로운 증상을 발생시키기 때문에 바이러스와 질병을 연결하기란 어려움이 있다.