바이러스

최근 신종 코로나 19(COVID-19) 바이러스의 세계적인 확산과 지속으로 사람들의 걱정과 우려가 커지고 있다. 바이러스가 무엇인지에 대해 조나탄 클락과 타일러 모티손의 저작물인 <바이러스의 생물학>과 <코로나 바이러스>에 담긴 내용을 살펴본다. 기본적으로 바이러스는 자신 속에 유전정보만 가지고 있다. 단백질 보호막 속에 DNA 또는 RNA 형태의 정보를 담고 있다. 코로나 19는 RNA를 유전체로 이용하는 바이러스이다. RNA 바이러스는 증식 과정에서 돌연변이를 잘 일으킨다고 한다. 숙주인 인간 등 다른 생명체의 세포에 침투해서만 복제를 할 수 있어서 바이러스는 살아있는 생명체도 아니며, 세포라고 볼 수가 없다. 단, 숙주의 세포 속에서 복제하는 과정에서 변형을 일으키면서 진화한다. 바이러스는 인간, 동물, 식물, 곰팡이, 박테리아 등 숙주 외부에 있을 때는 마치 미세먼지와 같은 무기력한 입자일 뿐이다. 차이점은 바이러스는 인체 세포 속에서 복제하지만, 미세먼지는 원래 상태로 몸속을 떠돌아다니는 점이다. 따라서 바이러스의 확산을 막기 위해서는 공기 중 또는 물체 표면의 바이러스 입자가 우리 몸속 세포에 들어가는 모든 경로를 차단하는 것이다. 현재로서는 백신이 개발되기 전까지는 마스크와 세척이 유일한 차단 방법이다. 영국의 제임스 러브록은 1978년 <가이아-살아있는 생명체로서의 지구: A New Look at Life on Earth>에서 지구는 "살아있는 하나의 거대한 유기체"라는 '가이아 가설'을 제시했다. 과거 인류 중 일부는 지구가 하나의 거대한 신이라고 생각했고, 고대 그리스인들은 신화 속에서 대지의 여신을 '가이아'라고 불렀다. 제임스 러브록은 지구가 생물과 무생물이 상호 작용하는 거대한 유기체로 간주했다. '가이아 가설'에 따르면, 지구는 생물권, 대기권, 대양 그리고 토양까지를 포함하는 하나의 복합적인 실체이며, 지구 상의 모든 생물들을 위하여 스스로 적당한 물리적, 화학적 환경(지구의 산소량과 대기의 온도를 유지 등)을 조성하고, 항상성을 유지하는 능동적인 존재로서 총합체이다. 역설적이지만, 인류가 생태계를 파괴해오고 있기 때문에 유기체인 지구 입장에서는 인류가 지구의 생명에 악영향을 미치는 '바이러스'일 수가 있다는 관점이 있고, 코로나 19 등 자연에서 등장하는 바이러스는 인간에게 경고를 보내는 것이라는 주장도 있다.  

바이러스는 단지 더 많은 바이러스를 만들기 위해 존재한다. 바이러스는 분류상 미생물의 일종이며 박테리아나 곰팡이보다 크기는 작지만, 숫자는 제일 많다. 1/1000 리터 바닷물에는 백만 개의 바이러스 입자가 있다. 바이러스의 모양과 크기는 다양하다. 인간이 최초로 발견한 바이러스는 1898년에 발견된 담배모자이크 바이러스(tobacco mosaic virus)이며, 감염된 식물의 잎에 증상이 나타난다. 1901년에 황열병 바이러스가 발견되었다. 이후 현재까지 수천 개의 다른 바이러스가 발견되었지만, 아직 수백만 개의 바이러스 타입이 발견되지 않은 것으로 추정된다. 바이러스는 에볼라, 에이즈, 소아마비, 뎅기열, 돼지 독감, 조류인플루엔자, 기타 독감, 일반 감기 등 여러 질병을 일으키기도 하지만, 분자 생물학의 연구, 유전공학과 유전자 치료, 농업, 의약품, 백신 개발 등 인간의 삶에 도움이 된다. 그러나 유전자 공학적으로 조작된 바이러스는 인간에게 도움이 되기도 하지만, 치명적인 피해나 사망을 일으킬 수 있고, 생물학 무기로 사용될 우려가 있어 양날의 칼과도 같다. 항생제는 박테리아를 치료할 수 있지만, 바이러스는 항생제로 치료할 수 없다. 바이러스 질병에 사용되는 약은 합병증을 치료하지만, 바이러스 자체는 결국 인간의 면역력에 의해서 치료된다. 단, 바이러스 질병은 백신이 개발되면 예방은 가능하다. 소아마비나 천연두가 백신 개발을 통해 퇴치한 성공적인 사례이다. 최근에는 바이러스를 통해 암세포에만 치료 유전자를 전달하는 항암 치료법도 연구되고 있다. 코로나 바이러스도 바이러스의 하나이지만 계속 변형이 일어난다. 코로나 바이러스는 왕관의 뿔과 같은 형태를 가진 비슷한 형태의 유사 바이러스들에 대한 공통 이름이며, 감기나 독감과는 별개의 바이러스이다. 1960년에 최초로 알려진 이후 현재까지 7종류의 코로나 바이러스가 알려졌다. 그중에서 4가지는 일반 감기를 일으키지만, 3 가지(사스, 메르스, 코로나 19)가 인간에게 매우 해롭다. 사스나 메르스, 코로나 19 바이러스 모두 전파 도중에 계속 변종을 만들어 간다. 독감 바이러스도 매년 변종이 나타나기 때문에, 독감 예방접종도 매년 새로 하여야 한다. 코로나 19 바이러스는 기침 또는 재채기를 통해 형성되는 비말의 흡입, 피부 접촉, 바이러스가 묻은 물체의 면 접촉 등으로 전파된다. 그래서 기침을 할 때는 손수건이나 휴지로 가려야 하고, 반드시 손을 깨끗이 씻어야만 기본적인 예방이 된다고 한다.      

바이러스가 숙주 세포에 침투하는데, 바이러스마다 주로 침투하는 세포가 다르다. HIV 바이러스는 면역 체계를 이루는 백혈구의 T세포를 주로 공격하고, 소아마비 바이러스는 신경세포를 공격한다. 코로나 19 바이러스는 주로 폐 세포를 침투한다. 같은 바이러스도 동물에게는 아무런 영향을 주지 않지만, 사람에게는 치명적이다. 인간의 세포는 2~4개의 새로운 세포를 재생하지만, 바이러스가 사람에게 침투하면 수천 개의 바이러스를 복제하기 때문에 침투한 세포가 죽고 주변 세포들로 빠르게 확산한다. 바이러스가 에볼라(아프리카)처럼 한 대륙에서만 감염을 일으키면 유행성 전염병(epidemic)이라고 하며, 2개 이상의 대륙에서 병을 대규모로 일으키면 세계적인 대유행병(pandemic)이라고 한다. 현재 코로나 19가 세계 보건기구에 의해 세계적인 대유행병(Pandemic)으로 공식 규정된 상태다. 키신저 등 다수 유명인사들은 코로나 19 바이러스 이후의 세계는 이전과는 다를 것이라는 암울한 전망을 하고 있다. 앞으로도 코로나 19가 수년간 지속하거나, 또 다른 유사한 역병이 창궐할 수 있고 따라서 인류의 삶의 방식에 큰 영향을 미칠 것으로 보는 시각이 많다. 여타 코로나 바이러스들과 비교해보면, 코로나 19는 사스, 메르스와 다르게 무증상 시점에서도 감염이 되고, 공기 중에 떠 있는 고체 또는 액체 미립자인 에어로졸을 통한 공기 전파가 가능해서 전파력이 매우 빠르다.

※ 참고사항

① 사스(2003년): 확진자 8,098명(사망률 9.5%), 사망 774명

② 메르스(2015년): 확진자 2,494명 (사망률 34%), 사망 858명

③ 코로나 19(2020년 7월 27일 기준): 확진자 약 16,500,000명, (사망률 3.97%), 사망 652,500명

④ 1918년 스페인 독감(세계적인 대유행병)은 약 5억 명의 인구를 감염시켰고(당시 세계 인구는 18억 명), 최소 2천만~최고 5천만 명이 사망한 것으로 알려져 있다. 1차 대전에 참전했던 군인들이 귀향하면서 전염시켰다.