[장수철의 생물학을 위하여] 끊임없는 변화에 대응하기

입력 : ㅣ 수정 : 2017-03-06 21:24

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장수철 연세대 학부대학 교수
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▲ 장수철 연세대 학부대학 교수

우리는 거의 매년 조류인플루엔자(AI)와 구제역으로 많은 가축들을 살처분하는 끔찍한 뉴스를 접한다. 왜 이런 일이 반복될까.

구제역은 영어로 ‘foot and mouth disease’다. 이름에서 알 수 있듯이 동물의 입과 발굽 근처에 물집이 생기는 바이러스성 질환이다. 이 물집 때문에 먹거나 걷는 것이 힘들어지고 물집이 터져 궤양이 생기면서 바이러스가 온몸에 퍼지게 된다. 구제역에 감염된 동물은 침을 흘리고 고열에 시달리다 결국 목숨을 잃는다. 현재로서 바이러스성 질환을 막는 최선의 방책은 백신으로 예방하는 것뿐이다.

구제역 바이러스는 RNA 한 가닥만 유전체로 지닌다. DNA와 달리 RNA는 복제 과정에서 실수가 자주 일어나 RNA 유전체를 가진 바이러스들은 다양한 돌연변이가 생긴다. 인플루엔자는 빈번하게 새로운 조합으로 독특한 유전 조성을 가진 바이러스 변이가 나타나게 된다. 새로운 돌연변이가 출현하게 되면 새로운 백신이 필요하다. 아이러니하게도 바이러스들은 RNA 복제 과정에서 일어나는 실수로 돌연변이가 생기고 이 돌연변이는 끊임없이 변하는 환경에 대응하는 방식으로 생존해 왔다.
연합뉴스
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▲ 연합뉴스

바이러스는 감염 대상인 숙주가 있어야 한다. 일반적으로 바이러스의 대상 숙주는 매우 제한적이다. 감기 바이러스는 사람의 기관지와 후두, 인두가 있는 기도 윗부분, 에이즈 바이러스인 HIV는 특정 면역세포만 공격한다. 물론 그렇지 않은 경우도 있다. 광견병 바이러스의 대상 숙주는 너구리, 스컹크, 개, 사람 등 다양하다.

바이러스와 대상 숙주의 관계는 양쪽의 단백질이 열쇠와 자물쇠처럼 서로 결합하는지에 따라 결정된다. 그런데 바이러스의 단백질 유전자에 돌연변이가 생기면 열쇠도 변형되어 그 열쇠에 맞는 새로운 숙주를 공격하게 된다. 예를 들어 침팬지에게는 치명적이지 않았던 바이러스의 돌연변이 자손인 HIV가 사람을 감염시켜 에이즈를 유발한다. 메르스도 원래는 박쥐와 낙타를 숙주로 하던 바이러스인데 돌연변이를 일으켜 인간을 공격하면서 엄청난 사태를 일으켰다.

구제역도 A, C, O, Asia1, SAT1, SAT2, SAT3 등 다양한 변이가 보고되어 있다. 이 바이러스의 감염 대상은 소, 사슴, 영양, 양, 염소, 돼지 등이다. 감염된 동물의 호흡을 통해 공기 중으로 방출된 바이러스 입자들이 주변의 다른 동물을 쉽게 감염시킬 수 있어 전염성이 강한 것으로 알려져 있다. 대규모로 소와 돼지를 사육하는 경우에 전염력과 피해의 심각성은 말할 필요가 없다.

우리나라에서는 영국, 대만, 중국, 일본 등에서 흔한 O형뿐만 아니라 희귀한 변형인 A형 구제역 바이러스가 발견되었다. 수많은 돌연변이 중에서 한국처럼 가축을 밀집해 키우는 사육 환경에서 전파되는 데에 유리한 돌연변이가 살아남았을 가능성이 높다. 이는 다른 개체와 밀접하게 집단생활을 하는 박쥐가 광견병, 에볼라, 사스, 메르스 등과 같이 다양하고 치명적인 바이러스의 숙주가 된 것과 일맥상통한다. 그래서 우리나라에서 발견된 구제역 바이러스 변형에 대한 새로운 종류의 백신 개발이 필요하다.

구제역 증상이 최근 거의 두 주 동안 보고되지 않는 것으로 보아 이번 구제역 유행은 한풀 꺾인 것으로 보인다. 그러나 계속해서 돌연변이를 일으키는 바이러스의 특성에 주목해야 하고 그에 따른 새로운 백신개발을 게을리하지 말아야 한다. 돌연변이 된 구제역 바이러스가 숙주를 확대해 사람까지 감염시키는 치명적인 증상을 유발하지 말란 법도 없기 때문이다.

바이러스가 돌연변이를 일으켜 새로운 숙주를 공격하면 돌연변이 된 바이러스의 특성에 주목하여 새로운 백신이 필요하듯이 인간사회도 마찬가지다. 시시각각 변화하는 인간사회의 특성을 예의주시해야 고루한 사고에 빠지지 않고 정확한 인식과 올바른 판단이 가능하다. 그래야 우리 모두가 건강하고 행복하게 삶을 영위할 수 있기 때문이다.
2017-03-07 29면
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