‘팬데믹’ 단계는 아니지만… 다른 감염병과 상호작용, 사회적 네트워크도 영향

입력 : ㅣ 수정 : 2020-02-27 03:12

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과학계는 코로나 확산 원인 연구 중
세계보건기구(WHO)에 따르면 2월 24일 기준으로 세계 35개국에서 코로나19 확진환자가 발생했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 작성한 확진환자 지도. 미국 질병통제예방센터(CDC) 제공
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▲ 세계보건기구(WHO)에 따르면 2월 24일 기준으로 세계 35개국에서 코로나19 확진환자가 발생했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 작성한 확진환자 지도.
미국 질병통제예방센터(CDC) 제공

지난달 말까지만 해도 2월이 되면 전 세계적으로 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)가 한풀 꺾일 것이라는 기대감이 컸다. 그렇지만 한국에서는 신천지라는 특정 종교집단을 중심으로 확진환자가 급격하게 늘고 이란, 이탈리아에서도 대규모 환자가 발생하는 등 장기화 조짐이 보이고 있다. 세계보건기구(WHO)는 ‘팬데믹’(대유행)을 선언할 정도는 아니라면서도 현재와 같은 확산세에 대해서는 불안감을 감추지 못하고 있는 상황이다.
미국 버몬트대 제공 복잡계 물리학자인 로랑 에버트 뒤프렌 미국 버몬트대 교수가 감염병이 다른 질병과 어떻게 상호작용하는지를 설명하고 있는 모습. 뒤프렌 교수는 신종 감염병은 현재 사용되는 감염 모델과 달리 더 복잡한 경로와 방법으로 확산된다는 연구 결과를 발표했다. 미국 버몬트대 제공
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▲ 미국 버몬트대 제공
복잡계 물리학자인 로랑 에버트 뒤프렌 미국 버몬트대 교수가 감염병이 다른 질병과 어떻게 상호작용하는지를 설명하고 있는 모습. 뒤프렌 교수는 신종 감염병은 현재 사용되는 감염 모델과 달리 더 복잡한 경로와 방법으로 확산된다는 연구 결과를 발표했다.
미국 버몬트대 제공

●스페인 독감·에이즈·신종플루 때 ‘팬데믹’ 선언

WHO는 사람들이 면역력을 갖추지 않은 새로운 질병이 예상을 넘어 세계적으로 확산될 때 팬데믹을 선언한다. 질병의 심각성이나 위험성과는 상관없이 지리적으로 얼마나 확산되는가가 팬데믹 선언의 관건이다. 20세기 이후 발생한 팬데믹은 1918년 스페인 독감, 1981년 에이즈, 2009년 신종인플루엔자뿐이다. 2002~2003년 29개국에서 774명의 사망자와 8096명의 감염 환자를 발생시켜 전 세계인을 공포에 떨게 만든 사스(중증급성호흡기증후군)에 대해서도 팬데믹이 선언되지 않았다.

지난해 12월 말 발생 이후 무서운 속도로 확산되면서 팬데믹 턱밑까지 온 새로운 감염병과의 전쟁에서 승리하기 위해 생물학자, 의학자뿐만 아니라 컴퓨터과학자, 통계물리학자까지 다양한 분야의 과학자들이 나서고 있다.

우선 미국 버몬트대 컴퓨터과학과, 노스이스턴대 네트워크과학연구소, 해양·환경과학과, 보건학과, 미시건대 복잡계연구센터, 캐나다 라발대 물리학과, 이탈리아 복잡계과학연구재단 등의 공동연구팀은 코로나19를 비롯해 에볼라, 홍역, 신종플루 등 감염병들은 다른 감염병들과 상호작용하거나 사회적 네트워크에 영향을 받으면서 확산 속도나 위험도를 높인다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘네이처 물리학’ 2월 25일자에 실렸다.

● 네이처 물리학 “면역 약화·문화적 인식 영향”

연구팀은 통계물리학적 기법으로 하나의 감염병이 다른 감염병과 상호작용하면서 확산 속도를 높일 수 있다는 사실을 확인했다. 감기를 유발하는 코로나바이러스에 감염돼 이미 면역체계가 약화된 상태에서는 코로나19 바이러스가 쉽게 침투할 수 있을 뿐만 아니라 2차, 3차 감염도 용이하게 만든다는 것이다. 이와 함께 사회적, 문화적 인식과 네트워크가 감염병 확산에도 영향을 미친다는 사실을 2005년과 2017년 푸에르토리코 뎅기열 유행 사례를 통해 확인하기도 했다. 국내에서도 감소세를 보이던 코로나19가 예상치 못한 신천지라는 종교집단으로 인해 대유행 상태로 접어들게 된 것도 이를 통해 설명할 수 있다. 로랑 에버트 뒤프렌 버몬트대 교수(통계물리학·비선형역학)는 “계절성 독감이 유행하는 때 발생한 코로나19를 기존의 단일 감염병 확산 모델로 해석하는 것은 확산 속도의 예측 정확도를 떨어뜨릴 수 있다”며 “새로운 질병이 등장했을 때는 다른 질병을 일으키는 바이러스뿐만 아니라 사회적 현상까지도 고려해 분석해야 할 필요가 있다”고 밝혔다.

이와 함께 생물학 분야 국제학술지인 ‘네이처 미생물학’ 2월 24일자에는 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립알레르기감염병연구소(NIAID) 바이러스연구실 연구팀이 사람에게 치명적인 코로나바이러스들을 신속하게 검출해 낼 수 있는 방법을 제시했다. 이와 함께 연구팀은 코로나19가 사스를 유발한 코로나바이러스와 유사한 특성을 갖고 있지만 사람을 쉽게 감염시키는 다른 단백질들을 갖고 있다는 사실도 밝혀냈다.
전 세계를 감염의 공포로 몰아넣은 코로나19 바이러스의 형태. 미국 질병통제예방센터(CDC) 제공
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▲ 전 세계를 감염의 공포로 몰아넣은 코로나19 바이러스의 형태.
미국 질병통제예방센터(CDC) 제공

●네이처 미생물학 “사람 감염 쉬운 단백질 있어”

연구팀은 이번에 개발한 기술을 활용해 사스, 메르스, 코로나19 등 사람에게 치명적인 질환을 일으키는 베타 코로나바이러스를 검사했다. 그 결과 베타 코로나바이러스는 3종류의 계통으로 분류할 수 있었는데 사스 코로나바이러스는 계통1, 메르스 코로나바이러스는 계통2에 속하는 것으로 나타났다. 코로나19는 계통1에 속하지만 다른 계통1 바이러스들과 달리 계통2와 계통3 바이러스에만 있는 물질 일부를 함께 갖고 있는 것으로 확인됐다. 사스와 비슷한 강도를 갖고 있으면서 숙주를 더 빠르게 감염시킬 수 있는 능력을 갖게 된 이유를 밝혀낸 것이다.

빈센트 먼스터 수석연구원(바이러스생태학)은 “최근 20년 동안 코로나바이러스 몇 종이 종간 장벽을 뛰어넘어 인간에게 침투해 치명적인 호흡기 질환을 유발시켰으며 이번 코로나19도 마찬가지”라며 “이번 연구로 코로나바이러스의 기능과 관련한 데이터를 확보함으로써 새유발 질병이 발생하더라도 신속하게 대응할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
2020-02-27 23면
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