인수공통바이러스에 관한 보고서

ThePalace/과학 2012.07.12 14:25

인수공통바이러스에 관한 보고서

<< 대 인수공통바이러스에 대처방안 >>

돌마 고등학교 2학년 12반

김동현 김민수 하종규

# <환경의 변화>

인간이 지난세월 자연을 파괴한 것은 누구도 부인하지 못 할 것이며, 지난세월 참 빠르게도 많은 조건들이 바뀌어갔다는 것은 누구도 부인하지 못 할 것이다. 그러나 그것 또한 인수공통 바이러스와의 전쟁에 연관되어있는가? 어떠한 점에서 긍정적이며 어떠한 점에서 부정적인가?

한타 바이러스는 엘니뇨 등의 기상이변으로 인한 기후변화와 생태계 훼손으로 인한 생명체들의 움직임변화, 설치류의 천적의 멸종 등등 인간의 잘못으로 시작된 환경파괴가 원인이라 한다. 또한 니파바이러스는 숲의 파괴로 인해 과일박쥐들이 돼지농가와 접촉하며 밀집사육형태의 돼지들 간의 접촉전파가 이루어졌다고 한다. 인간사회가 낳은 밀집사육형태도 이런 방식으로 인수공통 바이러스에 영향을 주고 있으며, 지금도 각종 바이러스가 발달된 교통으로 인하여 어느 한곳에서 발생하면 순식간에 세계 곳곳으로 퍼지며, 각 지역별로 다른 면역체계가 이로 인하여 붕괴되고 있다.

지구상 인구는 늘어나고 음식은 대량생산, 대량 공급되고 있으며, 세계인구의 많은 수가 도시에 살게 되었다. 여러 가지이유로 인구는 대량으로 이동한다. 인간뿐만이 아니다. 많은 식물과 동물(예컨대 논, 돼지사육장) 또한 그곳에서는 항생제와 살충제를 남발하며 이것들은 병원체를 죽이는 것이 아니라, 그 항생제에 적응한 새로운 병원체를 생산한다.

또한, ‘아마존의 눈물’에서는 ‘문명을 접한 부족의 사람들은 이전에 없었던 병에 노출되어 앓고 있다’라는 말이 나오는데, 현대 문명이 병원균에게 어떠한 환경을 보여주는지 보여주는 한 예시라 할 수 있다. 지금도 세상은 병원균에게 유리한 방향으로 바뀌어가고 있다.

하지만 우민들은 인류 전체의 존속보다는 각기 자신의 이익을 위하여 살아가고 있고, 이점은 병원체들과의 전쟁에서 심각한 패배요인이다. 인류가 바이러스와의 전쟁에서 승리하려면 인류는 서로의 경쟁 이전에 인류의 존속을 걱정해야한다. 허나, 인류 전체의 존속보다 더 중요한 가치관이 있는 자들에게 그것을 쉽지 않은 일일 것이다.

과연 인간의 본성을 배제하고 병원체와의 전쟁을 생각할 수 있는가? 이것은 생각 외로 복합적인 여러 측면을 고려해야 하는 일이고, 많은 학문들의 초기단계와 같이 수학보다는 도덕이나 철학에 기초해야할 것이다. 적을 알고 나를 알면 백전백승이라는 말이 있다. 우리는 얼마나 인류를 알고, 병원체를 알고 있는가?

안타깝게도 인류는 적을 잘 못 인식하고 있는듯하다. 병원체라는 공공의 적을 설정함으로서 인류의 화합의 시대가 오기를 바라며 이 글을 시작한다.

# <인간의 병을 치료하기 위하여 개발된 항생제의 오남용으로 인한 병원체 말살정책>

아마 초등학생 때였을 것이다. 학교 도서실에 있던 위인전 전집을 모두 읽다보니 ‘알렉산더 플레밍’이라는 과학자의 위인전도 읽게 되었다. 그 책에서 그는 우연히 발견한 페니실린이라는 항생제를 보급하였으나, 자신들만의 이익을 위하여 항생제를 만병통치약처럼 선전하여 오남용을 불러일으킨 일부 인간들을 보며 오열하였다. 그 일부 인간들의 만행에 인류 전체의 생존이 위협받게 될 줄을 누가 알았으랴?

아니, 알았더라고 하더라도 그 일부의 이익을 위해서라면 그들은 자신들의 이익을 위하여 기꺼이 같은 행동을 되풀이했을 것이다.

항생제와 항생제에 대하여 내성을 가지는 세균과 박테리아, 바이러스들과의 사투는 지금까지 있어왔던 자연과의, 인간들 간의 전쟁보다도 더욱 더 피해막심 할 것이다. 인간들 간의 전쟁은 무기와 경제를 파탄시키지만 앞으로 새로운 질병들과의 전쟁은 인류 전체의 생존을 위협할 것이다.

‘질병은 그 특성상 항생제에 내성을 포함한 방향으로 새로이 진화해간다.’

알렉산더 플레밍의 오열. 일반 대중들이 이 원리를 이해한 후 항생제를 접하는 것에 성공하였더라면 아마 지금만큼 병원체가 치명적이지는 않았을 것이다.

우리나라는 1999년 12월부터 의약분업 시행령을 선포했다. 우리가 통상 말하는 항생제 오남용이란, 범용항생제를 의미하는데 이는 곧 처방 및 구입이 간편하며 통상적으로 알고 있는 상식에 따라 자가 처방하는 경우가 많다는 것을 의미하고, 또한 별다른 부작용이 없는 안전한 약이기에 더더욱 위험하다.

그렇게 무의식적으로 복용하는 항생제들. 그것은 어떠한 결과를 낳는 것인가? 병원체들은 본디 매우 다양하고 적응력이 강하다. 항생제를 개발하는데 소요되는 시간이 통상 10년 정도임에 비하여, 병원체들이 그에 적응하는 데에는 1/10정도가 걸린다는 것이 많은 의료업계 종사자들의 주장이다.

서구의 과학자들은 현존하는 수많은 질병들을 천연두 바이러스와 같이 근절시키려한다. 하지만, 질병 한 가지를 와해시키려할 때 우리는 100가지의 새로운 질병과 마주할 것이다. 그 새로운 질병들은 우리의 현 면역체계에 적응한 강력한 병원체일 것이며 우리는 또 더욱 강력한 약을 만들고 우리는 그렇게 끝도 없는 뫼비우스의 띠를 걷다가 결국은 인간의 신체가 더 이상 받아들이지 못 할 정도의 병원체와 약품들에 휩쓸려 파멸하고 말 것이다.

그리고 이로 인해 또 발생하는 문제점은 우리와 같이 질병이 창궐할 때에 알맞은 처방과 치료를 받을 수 있는 사람은 전 인류의 10%도 안 된다는 것이다. 상위계층이 병원체와 서로 경쟁하며 더욱 강하게. 강하게 나아갈수록 나머지 90%는 아무런 대책 없이 죽어갈 것이다.

나의 주장은 병원체와의 경쟁에 말려들어 신체가 받아들이지 못 하여 지구상의 생물체와 병원체들이 공멸하는 길을 걷지 말고, 생물체. 그중 인간. 우리가 먼저 시작한 전쟁을 우리의 손으로 끝내고 서로 공존할 길을 모색하자는 것이다.

# <김순권의 오바슈퍼 옥수수를 통하여 유추해본 지향점>

나이지리아에 위치한 '국제 열대농업 연구소‘에 들어간 김순권박사가 연구를 시작할 무렵 아프라카의 옥수수들은 병에 시달리고 있었고, 그는 병에 강한 옥수수종자를 개발하려 했던 것이다. 옥수수 종자 개량방법은 이렇다. 여러 옥수수들을 심은 후에 여러 경우의 수로 교배하며 동일 환경에서 일정량의 병원체를 풀어놓아 가장 잘 견디는 종자를 선택하는 것이다.

여기에서 문제점은 스트라이가라는 기생풀인데, 그것은 옥수수나 수수, 벼, 조 같은 농작물의 뿌리에 달라붙어 영양분을 빼앗아 먹어 결국 말라죽게 만드는데 옥수수는 특히나 농작물중 스트라이가에 가장 취약하여 옥수수의 천적이라고 할 수 있다.

그에 선진국 학자들은 스트라이가 완전박멸을 연구하며 옥수수 뿌리에 달라붙지 못하는 품종개발만 연구, 실제로 그런 품종을 찾아냈지만 단지 몇 년간만 효과가 있었을 뿐이다.

그리하여 김순권박사는 연구 목표가 잘못되었다는 가정 하에 스트라이가를 완전히 없애는 것이 불가능할 바에는 옥수수를 강하게 해서 피해를 미미하게 하자는 쪽으로 방향을 맞췄다. 옥수수 스스로 스트라이가와 싸우면서 이겨나가게 만드는 것이다. 그 결과 그는 ‘오바슈퍼 옥수수’라는 신품종을 만들어 아프리카의 기근 해결에 큰 도움을 주었다.우리는 이와 같이 병원체들과 공생할 길을 택하여야한다. 만약 김순권이 수많은 선진국 학자들과 같이 스트라이가를 말살하고자 하였더라면 스트라이가는 그에 대항하여 자신의 살길을 모색할 것이고, 그 결과 스트라이가는 옥수수들을 괴멸에 몰아넣을 것이다. 하지만 김순권은 스트라이가를 와해시키기보다는 옥수수 자체를 강화시켜 스트라이가와의 싸움에서 유리한 고지에 올라설 수 있도록 하여 주체적으로 살 수 있도록 한 것이다. 인간종족도 항생제에 의존하여 그때그때를 넘어가려고 하기보다는 병원체와 공생하며 인간 자체의 면역력을 키워야한다.

인수공통바이러스와 기생식물의 차이가 중요한 것이 아니다. 현대인은 과학을 말미암아 공생이야말로 대자연의 섭리 중 가장 중요한 것이라는 것을 잊고 있다. 우리는 100년 전의 과학을 보고 무엇이라 말하는가? 지금과 같은 휴대전화기도, 컴퓨터도 없던 그때를 떠올리며 그때의 과학은 지금보다 못 하였다고 생각할 것이며 그때의 과학은 잘못 되었다고 생각한다. 만약 기백년 뒤까지 인류가 생존한다면 그들은 지금의 과학을 어떻게 생각할까?

인류는 오랜 시간 후에 지금의 과학을 어리석었다고 생각 할 것이다. 아직 대자연에는 과학으로 설명할 수 없는 일이 너무도 많다. 아직도 과학으로 설명할 수 없는 것은 너무도 많다. 지금 우리가 과학적이라며 진리인양 떠드는 것은 언젠가 뒤집힐 수도 있는 것이다.

우린 항생제에 익숙해지기보다는 병원체와 스스로 싸울 능력을 키우는 것이 더욱 효율적일 것이다. 항생제나 백신은 단 한 가지 종류의 질병과 싸울 수 있지만, 신체가 건강해진다면 만병과 맞서 싸울 수 있을 것이다.

우리는 발상을 전환해야한다. 지금까지 있었던 모든 연구는 잊자. 병원체도 다 자기들 살기위해 하는 짓이다. 쥐도 구석에 몰아넣으면 고양이를 문다. 최소한 살 수 있을 정도는 봐주어야한다.

# <인플루엔자>

히포크라테스 대에도 인플루엔자는 있었다. 하지만 현대에 약들과 함께 진화해가는 인플루엔자들은 혜성에 꼬리에 산재한 우주 먼지 입자에 편승해 지구에 도달한다는 설 (물리학자 프레드 호일등) 까지 나올 정도로 극단적인 변이를 일으키고 있으며, 우리는 이미 스페인 독감 등 3차례의 팬데믹 (신종 인플루엔자 대 유행)을 겪으며 수많은 사람들이 죽어갔다.

천연두와 같은 DNA바이러스는 변이가 잘 일어나지 않아서 일단 한번 백신을 개발하면 지금의 천연두와 같이 괴멸상태에 까지 이르게 할 수 있었지만 인플루엔자바이러스와 같은 RNA바이러스는 변이가 더 잘 일어나 약품에 내성을 갖기에 유리하고, 그로인해 최소한 1년에 한번이상 예방접종을 해야 한다. 그중에서도 인플루엔자 바이러스는 두 종류 이상의 인플루엔자 바이러스가 숙주(예컨대 돼지)에 동시에 감염되어 재편성이 일어날 수 있기에 더더욱 위험하다. 고 병원성인 조류 인플루엔자와 전파력이 강한 신종 인플루엔자 바이러스가 재결합한다면 인류는 또 한번의 시련을 겪게 될 것이다.

인류에게 전파된다면 인류는 교통의 발달로 그것을 수일 내에 지구 전 문명권에 전파할 수 있을 것이며, 이는 전 인류의 생존과 연계된 문제이다. 또한 인류의 대응책인 항 바이러스제는 일반대중들이 남용하기 시작하며 내성을 가진 바이러스들을 선발하여 종국에는 그 항 바이러스제 또한 무력화될 것이다. 2001년 인플루엔자A 바이러스에 감염된 일본인 43명중 7명에게 내성을 지닌 바이러스가 발견되었다.

(호흡기 질환 연구소)

위의 표를 본다면 여타 다른 의약품상 면역체계가 전무한 아프리카지역이 유럽이나 미주지역보다 신종플루 사망자가 현저히 낮다는 것을 알 수 있다.

난 여기에서 한 가지 의문에 빠져든다. 서구열강은 자신들의 해결책을 찾기 위해 노력하였을 것이며 그것은 이 그래프에서 피해자의 숫자에 자신들이 투자한 만큼의 성과를 안겨주어야 했을 것이다. 실상은 어떠하였는가? 일단 인플루엔자라는 질병에 대하여 알아보자.

인플루엔자는 오로지 인플루엔자 바이러스를 통해서만 감염된다. 인플루엔자 바이러스는 ‘계절성 인플루엔자’와 ‘신종 인플루엔자’로 분류되며 전자는 과거의 바이러스와 같거나 비슷한 종류의 바이러스가 재유행하는 것을 의미하고, 이는 많은 사람들이 이미 비슷한 종류의 바이러스 혹은 백신과의 접촉을 통하여 면역성을 확보한 사람이 많기 때문에 유행범위가 한정되어 있는 것에 반해 후자는 갑작스럽게 나타나는 신종 바이러스를 의미하는데, 이는 면역력이나 정보를 갖추고 있지 않는 것을 의미한다. 이런 신종 바이러스는 다른 병원체들의 관찰을 통해 어느 정도 유추가 가능하다.

인플루엔자 바이러스는 RNA(리보핵산)으로 이루어져있는데 인플루엔자는 단백질의 성질에 따라 A, B, C형으로 나뉜다. B, C형은 인류에게만 감염되는 것에 반해 A형은 다양한 병원체에 감염하며 그 병원체의 종류에 따라서 분류된다. 또한 이것의 표면에는 당단백질 헤마글루티닌(HA)이나 효소 뉴라미니다아제(NA)가 흩어져있고, HA는 16종 NA는 9종이 있어 총 144개의 경우의 수를 나타내며, 그 경우의 수에 따라 인플루엔자가 주로 감염하는 병원체의 종류나 그 효과는 대체로 일정하지만, 아주 근소한 차이로도 그것이 변할 수 있다.

이들은 세포와 결합하여 세포내에서 증식한 후 세포를 파괴한다. 또한 이 과정에서 종종 설계도인 유전자(RNA)를 잘못 만드는 경우가 있는데, 인플루엔자와 같은 RNA바이러스의 경우 DNA바이러스에 비하여 변이된 설계도를 가지고 있을 확률이 크다. 왜냐하면 RNA바이러스는 유전자 복제 오류를 스스로 교정할 능력이 없기 때문이다.

그리고 변이된 설계도에 의거하여 변이된 인플루엔자에 대한 면역성은 인류에게 없기 때문에 더더욱 치명적이며 변이가 많지 않은 경우가 ‘계절성 인플루엔자’이며 변이가 많은 경우가 ‘신종 인플루엔자’이다. 이들 바이러스는 대게 종간장벽을 가지고 있는데, 이는 서로 다른 종끼리는 같은 질병에 잘 걸리지 않는다는 것을 의미한다. 그러나 이따금 여러 바이러스들이 섞이기도 하는데 이를 ‘재집합’ 혹은 ‘재결합’이라 칭한다. 예컨대 돼지의 세포는 인간 인플루엔자와 조류인플루엔자 모두가 감염될 수 있는데, 불안정한 이 바이러스들은 비교적 쉽게 불연속 변이를 하게 된다. 그 결과 인류는 지금껏 접해본 적이 없는 새로운 바이러스가 인류에게 감염될 수 있게 되는 것이다.

우리는 이렇듯 인플루엔자에 대하여 많이 알고 있다. 그렇다면 분명 대처방안도 존재할 것이다. 그것은 무엇인가?

일단 전염병 유행의 원인을 밝혀야한다. 질병 발병이나 감염 위험이 있는 고 위험군을 조사해 유행의 발생과 규모를 측정하고, 그에 따른 대책을 세우는 것이다. 그 후 전파경로를 추정하여 막고, 병원체를 분석하여 시뮬레이션, 질병모델링에 대입해본뒤 항 바이러스제와 백신을 시급히 공급할 수 있는 체계를 갖추어 될 수 있는 한 초기에 진압하는 것이 바람직하다. 허나, 너무도 얽혀있는 사회에서 한 가지 목표를 지향한다는 것은 쉽지가 않았다.

# <욕망>

인간은 본능적으로 행동하며 자신의 가치관을 위해 산다. 현대에 이르러 그 가치관이 부와 명예, 힘이 되는 경우가 잦아지고 사회는 그들에게 경쟁으로서 효율적이기를 강요한다. 이는 인류 전체보다는 자신의 이익을 위하여 행동하게 하는데 그로 인하여 인류는 이따금 자신의 이득을 위하여 공익을 포기한다. 공익을 포기할수록 인류의 생존확률은 점점 낮아지고 종국에는 경쟁으로 인해 인류는 파멸할 것이다.

허나, 미국에서는 방산 업체만큼이나 많은 이윤을 내고 있는 제약업체들은 강력한 로비로 그들의 의견을 모두에게 관철시키고 그들은 그들의 준 은어로 구성된 제약관련 정보들을 독점하고, 그들을 제외한 이들을 자신들이 가진 정보로서 유린한다. 제약업체는 인류의 생존보다는 자신들의 이득을 위한 행동에 충실한 셈이다. 태국에서는 자신들의 기업이 태국 전체의 생닭시장을 독점하기위해 인플루엔자를 이용했었고, 중국은 자신들의 권위를 위하여 발병을 숨겼었다.

우리는 환경파괴와 약품 오남용으로 더욱 더 강력한 병원체들을 만드는 것에 성공하였다. 이미 후회해도 늦었다. 후회해보았자 돌아올 수 없는 일이다. 허나 지금도 철새 서식지 파괴, 대량 축산, 삼림 파괴 등 다양한 방면에서 후회할 행동을 되풀이하고 있다. 우리는 단순히 병이 생겨서 병을 치료하는 것이 아니다. 우리의 다양한 행동들이 병원체에 다양한 방면으로 영향을 주고 있으며 우리는 또한 다양한 방면에서 그 원인 점을 찾아야 한다. 그리고 원인 점의 공통점은 이미 우리가 인식하고 있는 무분별한 벌목, 갯벌개간 등이다.

로그함수를 왜 배워야 하는지 모른다면 로그함수를 배우기 싫을 것이다. 하지만 로그함수가 천문학이 발전하면서 천문학적인 숫자들을 계산하기 위해 만들어졌고 그것들이 실생활에 쓰이는 것을 미리 숙지 후 배운다면 최소한 배우는 동기부여는 될 것이다.

아무리 삼림파괴를 막자고 떠들어도 소시민은 자신들의 이득을 취하려 노력할 것이다. 무조건적으로 손가락질하기 전에 우리는 그들에게 그것을 하면 안 되는 이유에 대하여 충분히 설명하였는지. 한차례의 인플루엔자 대란을 겪으며 상대방을 설득시킬 당위성을 충분히 얻었다. 계몽하고 설득하여 우리는 우리가 우리의 이득을 위하여 했던 많은 행동들이 결국 우리에게 되돌아오는 것을 보며 모두에게 이것을 인식시켜 근본적인 생태계 복원과 건강에 대한 격차를 줄이고 궁극적으로 인류의 존속을 위하여 노력하는 것이 옳다 하겠다.

참고자료

도서

조류독감 - 전염병의 사회적 생산 (2008)

전염병의 세계사 (2005)

세계사를 바꾼 전염병들 (2006)

위인전 ‘알렉산더 플레밍’

옥수수박사 김순권 이야기

잡지

뉴튼

과학동아

여타각종 인터넷사이트

방송

MBC스페셜

생로병사의 비밀

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