바이러스는 어떻게 인류에게 위협이 됐을까

[그래픽=이데일리 이동훈 기자]

[이데일리 강민구 기자] 사스(SARS), 메르스(MERS), 지카바이러스, 에이즈, 신종 코로나바이러스감염증(신종코로나) 등. 최근 수년 동안 인류에게 위협이 된 감염병에는 공통점이 있다. 바로 ‘바이러스’다. 인간에게 바이러스는 곧 감염병과 죽음으로 인식된다. 하지만 바이러스는 인류 탄생 이전부터 자연계에서 수만가지 형태로 존재하며 인류와 공존해왔다. 이중 일부 바이러스가 변이를 거듭해 바이러스성 감염병으로 인류에게 위협이 됐다.

감염병은 전 세계에 사상자를 만들고, 경제적 피해도 초래한다. 전문가에 의하면 신종 코로나로 인한 피해는 사스(400~500억 달러)의 3~4배에 달할 것으로 전망된다. 역사적으로 살펴보면 인류는 스페인독감(1918년), 웨스트나일바이러스(1937년), 아시아독감(1957년), 에볼라바이러스(1976년) 같은 감염병에 대항할 백신을 만들며 바이러스와 끊임없이 전쟁을 펼쳤다.

바이러스, 세균과 달리 자가 증식 못해...동물, 사람 숙주로

바이러스는 DNA나 RNA로 구성된 핵산에 단백질 껍질이 이를 둘러싼 형태를 갖는다. 바이러스는 핵산에 따라 DNA 바이러스와 RNA 바이러스로 구분할 수 있다. 아프리카 돼지열병, 천연두가 DNA 바이러스이며 조류 인플루엔자바이러스, 신종코로나, 메르스, 광견병 등은 RNA 바이러스로 구분할 수 있다. RNA와 DNA는 모두 화학 구조상 불안정해 변이가 발생하는데 RNA가 더 변이가 잘 발생한다.

일각에서는 이러한 바이러스를 생명체로 보기도 한다. 바이러스는 유전적 돌연변이가 발생해 진화하기 때문이다. 하지만 바이러스는 스스로 에너지를 만들거나 물질 대사를 하지 못한다. 세균이 스스로 증식하는 것과 달리 세포질이 없어 증식하지 못한다. 이 때문에 동물, 사람, 식물을 숙주로 삼아 세포에 침투해 세포내에서 효소를 이용해 증식하고, 생명체로 기능을 할 수 있다.

이러한 바이러스가 신변종 감염병으로 출현하는 것은 돌연변이와 우연성이 합쳐진 결과다. 바이러스는 생존 과정에서 특정 숙주의 세포에 침입할 수 있도록 변이된다. 숙주 세포의 대사계에서 효소 단백질을 합성하고, 새로운 바이러스를 만들어낸다. 이때 숙주 세포를 파괴하거나 변형시키며 병원성을 나타낸다. 여기에 숙주와 병원체 간 상호작용으로 새로운 감염병이 출현한다.

백신 사용이 바이러스 변이를 촉진하기도 한다. 가령 중국, 베트남 등서 조류인플루엔자 백신을 사용하면서 바이러스가 내성을 가져 변종 바이러스로 진화했다. 아직까지 바이러스는 치사율과 전염속도 중 한쪽 특성만을 갖는다. 하지만 전문가들은 이러한 특성을 모두 갖춘 신종 감염병도 출현할 수 있다고 본다. 류충민 한국생명공학연구원 감염병연구센터장은 “돌연변이와 우연이 겹쳐 신변종 바이러스가 출현해 병원력이나 전파력을 갖게 된다는 것이 문제”라면서 “앞으로 병원력과 전파력을 모두 갖춘 감염병 출현 가능성도 존재하며, 글로벌화로 전파속도가 빨라지고 있기 때문에 사전에 감염병 대비 기술을 개발해 대응할 필요가 있다”고 설명했다.

바이러스 죽일 수 있을까...완전 박멸하면 또 다른 변이 일어날수도

세균은 항생제를 활용해 죽일 수 있지만 바이러스는 죽일 수 없다. 바이러스는 치료제가 없다. 주로 백신을 이용해 바이러스의 증식을 막거나 사람의 면역력을 증가시켜 항원이 바이러스 유입을 차단시키도록 한다. 최근에는 항바이러스제의 일종으로 독감 치료에 효과가 있는 타미플루 같은 백신치료제 개발도 이뤄지고 있다.

바이러스는 끊임없이 진화하나 전염성 소아마비를 유발하는 폴리오바이러스처럼 인류가 바이러스를 이긴 사례도 존재한다. 바이러스가 항상 인간에게 나쁘게만 작용하는 것도 아니다. 식물에게 병을 일으키는 바이러스가 인간 면역력 증진에 유리하게 작용하는 연구결과도 있다.

류 센터장은 “인간이 자연의 일부라는 관점에서 감염병을 보면 바이러스는 지구상에서 가장 잘 적응한 생명체로, 이를 완전 박멸하는 것은 또 다른 신변종 바이러스를 유발해 위협을 초래할 수 있다”면서 “바이러스가 앞으로도 끊임없이 인류를 괴롭힐 것으로 예상되며, 인류가 지구 생태계 균형을 유지하는 것도 중요하다”고 말했다.