[이민채의 생명 공학 칼럼] 우리가 꼭 알아야 할 코로나바이러스에 대한 지식

바이러스 침투 과정, 백신, 그리고 우리 사회와 관련해서

 

최근 코로나 19가 재확산되면서 국민의 우려가 커지고 있다. 사상 초유의 온라인 공교육이 이뤄지고 있고, 길거리뿐만 아니라 실내에서도 마스크를 착용하고 있고, 스포츠 경기는 무관중으로 이뤄지고 있다. 이처럼 코로나 19 바이러스는 우리의 삶을 통째로 바꿔놓았다. 우리의 일상을 잡아먹은 이 바이러스에 대해, 우리도 어느 정도의 이해를 하고 있어야 하지 않을까.

 

먼저 바이러스란 정확히 무엇일까? 바이러스는 생물의 특성, 무생물의 특성 모두 가지고 있다. 유전물질인 핵산(DNA 혹은 RNA)을 가지고 있고 숙주 세포 내에서는 물질대사를 하고 자기 복제, 증식이 가능하다. 하지만 세포 구조로 이루어지지 않았고 숙주 세포 밖에서 독자적으로 물질대사를 하지 못한다. 그럼 이러한 바이러스는 어떻게 증식해서 우리 몸에 작용하는 것일까? 바이러스의 외피에는 단백질로 이루어진 돌기들이 돌출되어 있는데 이러한 돌기를 열쇠로 삼아 세포막과 융합하여 우리 몸에 침투한다. 몸에 들어온 바이러스는 목이나 코 등 상피세포와 접촉하고 바이러스 표면의 한 돌기가 정상 세포막에 존재하는 수용체 분자와 맞물려 이를 통해 바이러스는 내부로 침투한다. 코로나바이러스는 세포핵 안까지 들어갈 필요 없이 리보솜이라는 기관으로 바로 접근한다. 리보솜은 바이러스의 유전정보에 따라 표면의 바이러스 단백질로 이루어진 돌기 같은 걸 만들고 골지체가 돌기들이 들어 있는 소낭들을 운반하여 세포막에 결합한다. 그리고 세포막에서 새로운 바이러스들이 튀어나오게 되고 이렇게 인체 내부에 바이러스 퍼진다.

 

 

그렇다면 인체 내부에 바이러스가 퍼지면 왜 폐렴 증상이 나타나는 것일까? 기도는 대부분의 병원체를 잡아내기 때문에 평소에는 면역계의 세포들이 바이러스나 세균 공격한다. 그러나 코로나바이러스에 감염된 경우처럼 면역계가 약화된 상태면 바이러스가 면역세포를 압도할 수 있게 된다. 그렇게 면역계가 바이러스 공격하면서 폐포와 기관지에 염증이 생기고 폐포에 액체가 들어차면 산소 공급이 이루어지지 않는다. 이에 따라 폐엽 하나가 감염되면 폐렴으로 발전하는 것이다. 폐렴의 증상으로는 호흡곤란, 두통, 발열 및 오한, 기침, 가슴 통증 등이 있으며 더욱 심각한 합병증으로 이어질 수 있다.

 

코로나바이러스의 백신 개발에 대한 연구는 빠르게 이어지고 있다. 백신은 약화한 버전의 바이러스를 주사하는 것이다. 백신에 포함된 바이러스는 감염유발을 하지 않고 면역반응 일으키기 적당한 정도로 강하다. 이 백신에 포함된 항원에 대한 기억 세포가 형성되어 같은 항원이 다시 침입하였을 때 이 기억세포가 분화하여 항체를 빠르게 만들어낸다. 즉, 백신 주사 후에 진짜 바이러스 침투할 경우 즉각 반응이 가능해지는 것이다. (참고: https://www.youtube.com/watch?v=5DGwOJXSxqg)

 

 

코로나 19 바이러스는 우리의 생활의 전반을 변화시킨 만큼 우리도 코로나바이러스에 대한 이해가 꼭 필요하다고 생각한다. 이 코로나 19 바이러스가 언제 종식될지도 모르고, 코로나바이러스 같은 팬더믹이 언제 어떻게 다시 일어날지도 모르기 때문이다. 필자는 이 코로나 19 팬더믹 상황 속에서 백신에 대해 이야기를 해보고 싶다. 우리나라 기업을 포함하여 많은 나라가 코로나바이러스의 백신 개발 연구에 뛰어들고 있다. 하지만 앞서 말했듯이, 백신 개발에는 최소 수개월의 긴 시간이 걸린다. 그리고 필자는 이러한 백신이 그저 수익 창출을 위해서만 개발되어서는 안 된다고 생각한다. 바이러스 감염과 죽음 앞에서는 계층, 인종 등이 무용지물이다. 지구의 전 인류를 위해 백신이 개발되어야 하며, 이렇게 개발된 백신은 선진국에서만 쓰일 수 있는 것이 아닌 제삼 세계의 사람들도 접종할 수 있어야 한다. 이렇듯 정확하고 안전한 백신을 개발하는 것과 더불어 인류를 위한 백신을 개발하는 것이 우리들의 과제라고 생각한다.

 

또한 코로나 19 바이러스는 핵산 물질로 DNA보다 불안정한 RNA이기 때문에 변이가 잦은 편이다. 그렇기 때문에 코로나19 바이러스의 백신 또한 이런 변이에 따라 다양성을 가져야 한다. 필자는 이 과정에서 AI의 기술이 도입되면 더욱 더 수월할 것이라고 생각해 보았다. 변이가 발생해도 여전히 항원은 작용하기 때문에 항원과 항체 사이의 작용을 실험을 통해 데이터로 모아 분석한다면 정확도 또한 높을 것으로 생각한다. 또한 백신과 더불어 단클론항체 같은 항체 치료제와 효과적인 진단 도구 개발에도 주목하는 연구 방향이 이루어졌으면 좋겠다.

 

앞으로 코로나바이러스 같은 인류의 목숨을 위협하는 바이러스나 균이 얼마나 많이 출현할지 모른다. 그렇기 때문에 이에 선제적으로 대처하는 체계를 준비했으면 좋겠다고 생각한다. 의료 체계, 생명공학 연구 체계뿐만 아니라 우리의 일상 속 방역 체계도 이제는 미리 대처하는 방향으로 바뀌어야 할 것이다.
 

 

동호지필(董狐之筆) : 사실을 숨기지 아니하고 그대로 씀

정직하고 청렴하게, 세상을 전하겠습니다.

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