오래前 天然痘라는 무시무시한 感染病이 있었다. 두창바이러스(Variola virus)로 인한 急性 發疹性 疾患인데, 기침이나 재채기로 傳染될 수 있는 바이러스라 傳染性이 宏壯히 높았다. 初期엔 머리가 아프거나 高熱에 시달리다 며칠이 지나면 얼굴과 팔다리에 납작한 붉은 斑點이 생겼다. 斑點이 고름으로 變했다 딱紙가 돼 떨어지면 完治된 것이었으나 死亡率은 30%가 넘었다. 다른 疾病보다 훨씬 오랫동안 人類 곁에서 流行과 小康을 反復했다. 全 世界的으로 累積 死亡者가 3億 名人 黑死病보다 3倍 많은 慘酷한 被害를 남겼다.

韓國도 1910年부터 50年 넘도록 每年 3000名 가까운 患者가 發生했다. 偉大한 指導者였던 金九 先生도 幼年 時節 天然痘를 甚하게 앓은 痕跡이 成人이 돼서까지 남아 있었다. 하지만 1961年 以後로 患者가 發生하지 않았고, 1980年에는 世界保健機構(WHO)가 天然痘의 完全한 終熄을 公式的으로 宣言했다. 王族마저 對策 없이 죽는 病이라 ‘媽媽’라고 높여 불렀다는 說까지 있는 天然痘는 어떻게 世上에서 完全히 사라지게 된 걸까. 수많은 사람을 외롭고 慘酷한 죽음으로 몰고 갔던 恐怖의 存在를 물리친 건 바로 백신이다.

免疫學의 아버지로 불리는 英國 醫學者 에드워드 제너는 勤務 中인 마을에서 天然痘에 걸리지 않는 女性에 關한 이야기를 들었다. 그女는 牛乳 짜는 일을 하다 소에게서 牛痘(Cowpox)라는 疾病이 옮았다. 그런데 그다지 危險한 症狀 없이 自然 治癒가 된 後 天然痘에도 쉽게 感染되지 않았다. 제너는 한 番 牛痘를 앓은 사람은 時間이 흘러도 天然痘에 걸리지 않는다는 事實을 最初로 確認했고, 1796年 人類 最初로 8歲 少年에게 牛痘 患者의 고름에서 얻은 바이러스를 接種했다. 豫想대로 少年은 若干의 微熱 以後 今方 健康을 되찾았다. 라틴語 젖소(Vaccinus)에서 由來한 백신(Vaccine)이라는 單語는 이렇게 誕生했다.

當時 技術로는 바이러스 存在나 백신 原理를 알 수 없었지만, 經驗的으로 알아낸 方法은 現 백신과 같은 結果를 안겨줬다. 우리 몸은 바이러스나 細菌처럼 外部 惡黨이 侵入하면 免疫體系라는 防禦 시스템을 作動한다. 一般的 方式으로 一旦 對應하는 先天 免疫과 惡黨 特徵에 맞게 抗體를 만들어 對應하는 後天 免疫이 있다. 後天 免疫은 初期 對應 速度가 좀 느리지만, 一旦 한 番 싸웠던 敵을 記憶한다는 훌륭한 長點이 있다. 그래서 바이러스를 適當히 비실비실하게 弱化해 몸에 집어넣으면 抗體들이 나서서 適當히 攻擊한 뒤 쓰러진 바이러스의 몽타주를 만들어 共有한다. 이제 얼굴이 팔린 채 다시 訪問한 惡黨은 들어오자마자 敵으로 認識돼 記憶이 되살아난 抗體들로부터 얻어터지고 白旗를 든다.

백신과 治療劑를 함께 開發·活用하는 理由

人類에게 最大 威脅으로 떠오르고 있는 코로나19에 對한 백신도 根本的으로 보면 같은 原理로 開發됐다. 다만 旣存 백신이 一般的으로 懦弱해진 抗原을 몸에 注入하고 이를 통해 抗體를 生成하는 原理라면, 코로나19 백신은 조금 다른 方式도 存在한다. 實際 바이러스를 使用하기에는 新種 코로나바이러스의 變異 速度가 너무 빨라 安全하고 빠르게 大量生産하기 어렵기 때문이다. 그 代身 懦弱해진 抗體 役割을 할 수 있는 무언가를 몸 안에서 直接 만들어내자는 아이디어가 나왔다. 新種 코로나바이러스는 感染 經路를 여는 열쇠 役割을 하는 스파이크 蛋白質을 保有하고 있는데, 이걸 흔한 感氣 바이러스가 온몸에 두르고 들어와 是非를 건다. 바이러스 벡터라고 稱하는데, 여기에 感染된 一部 細胞가 스파이크 蛋白質을 만들어내면 免疫體系는 對應하는 抗體를 形成한다. 以後 實際 新種 코로나바이러스가 들어오면 이미 몽타주를 記憶하고 있던 抗體들이 빠르게 攻擊해 感染을 豫防할 수 있게 된다. 或은 스파이크 蛋白質의 設計圖에 該當하는 mRNA(Messenger RNA)를 直接 傳達하는 백신도 있다. 體內에 들어온 設計圖를 보고 細胞가 스파이크 蛋白質을 만들어내고, 이를 지켜보던 免疫體系는 亦是 抗體를 만든다. 이러한 試圖들은 旣存 方式보다 安全하고 빠르게 백신을 開發할 수 있게 하지만, 保管이나 流通 過程에 宏壯히 손이 많이 간다.



백신 接種은 바이러스라는 犯人을 물리치기 전 미리 몽타주를 共有하는 行爲라고 할 수 있다. 治療劑 導入은 侵入에 成功해 날뛰는 犯人을 큰 被害 없이 잡을 수 있도록 特攻隊를 보내는 過程이다. 藥物 再創出 或은 再活用이라는 用語가 있다. 이미 臨床試驗을 通過했거나 安全性이 立證돼 販賣 中인 藥물을 새로운 感染病에 活用하는 方式을 말한다. 新藥을 開發하려면 複雜한 여러 過程을 거쳐야 하므로 길게는 10年 以上 걸릴 수도 있다. 하지만 이미 存在하는 藥物을 活用하면 그 기나긴 過程이 大幅 短縮된다. 完全히 새로운 藥물에 비해 危險性이 낮아 成功 可能性이 높아진다. 한마디로 現實的이고 經濟的이다.

勿論 그렇게 開發된 治療劑의 效能을 立證하는 게 쉽다는 말은 아니다. 臨床試驗 自體도 긴 時間과 努力이 必要하며, 臨床 結果가 目標한 成果에 到達하지 못하는 製藥社度 많다. 하지만 그中 몇몇 治療劑는 어느 程度 治療 效果가 있는 것으로 判斷된다. 코로나19에 感染된 患者는 症狀 程度에 따라 治療 方法이 달라진다. 重要한 건 確診 後 初期에 症狀이 甚하지 않은 患者를 適切하게 治療해 더는 惡化되지 않도록 管理하는 일이다. 症狀을 緩和하고 몸의 損傷을 抑制할 수는 있지만, 바이러스 自體를 根本的으로 없앨 수 있는 治療劑는 現在 存在하지 않는다. 그 代身 細胞 내 바이러스 浸透를 막거나 最大限 武力化해 感染된 患者가 時間이 흘러 다시 日常으로 돌아갈 수 있을 때까지 도와준다.

症狀이 가벼운 患者부터 深刻한 患者까지 넓은 範圍의 患者에게 使用하는 렉키로나주는 靜脈에 注射로 投與하는 治療劑다. 알 수 없는 感染病이 登場하는 게임이나 映畫에선 主로 先天的으로 免疫力을 保有한 主人公의 血液을 利用해 治療劑를 開發한다. 이와 비슷하게 렉키로나주는 코로나19에 한 番 感染됐다 完治된 患者의 血液에 存在하는 中和抗體 遺傳子로 만든다. 몸속으로 들어온 바이러스와 結合해 細胞 感染을 妨害하는 役割을 하는 게 바로 中和抗體다. 이제는 遺傳子 再組合 技術로 採取한 中和抗體를 大量生産하는 것이 可能하다. 다만 新種 코로나바이러스는 表面에서 變異가 워낙 많이 일어나기 때문에 對應에 脆弱한 面이 있다.

潛在力 크지만 憂慮도 尙存

重症 患者에게 主로 使用하는 렘데시비르는 新種 코로나바이러스 複製를 抑制한다. 애初 에볼라 流行 當時 臨床試驗龍 治療劑로 開發됐으나, 여러 RNA 바이러스에 效果가 있음이 確認된 後 繼續 活用되고 있다. 新種 코로나바이러스 亦是 스스로 複製하기 위해서는 有機化合物이 必要하다. 몸속으로 들어온 렘데시비르는 바이러스가 必要로 하는 有機化合物과 비슷한 形態로 바뀌어 競爭하며 複製를 막는다. 營養價 없는 먹이를 代身 줘 關心을 돌리고 굶겨 죽이는 셈이다. 變異 바이러스에 對한 效能을 確認하려면 持續的인 硏究가 必要하다.

最近에는 팍스로비드나 몰누피라비르 같은 經口用 治療劑, 卽 조그만 알藥 形態로 먹는 治療劑에 關心이 높다. 當然한 이야기지만 病院에 가서 注射를 맞는 方法보다 훨씬 便利하기 때문이다. 제대로 자리 잡기만 한다면 코로나19의 根本的인 危險性 自體에 對한 두려움이 相當 部分 稀釋될지 모른다. 바이러스에 感染됐다는 것은 우리 몸에 들어온 바이러스가 遺傳 情報를 여기저기 傳達해 自身의 勢力을 키워나간다는 意味다. 이때 中間다리 役割을 하는 것이 RNA인데, 이곳에 적힌 遺傳 情報를 차근차근 읽고 解讀해 蛋白質을 만들고 바이러스를 複製한다. 이때 蛋白質 分解 酵素가 必要한데, 팍스로비드는 이걸 遮斷해 感染 初期 段階에 效果를 보는 治療劑다. 지난해 3月 始作된 첫 番째 臨床試驗 以後 아직 臨床이 進行 中이긴 하다. 中間 分析 結果에 따르면 症狀이 發病하고 사흘 以內 服用할 境遇 死亡率이 꽤 많이 減少했다고 한다.

몰누피라비르는 RNA에 슬쩍 끼어들어 突然變異를 일으키는데, 그렇게 되면 遺傳 情報를 읽는 過程에서 제대로 情報가 傳達되지 않아 問題가 發生한다. 스스로 死滅해버리는 것이다. 이런 方式은 많은 RNA 바이러스의 複製를 抑制하는 效果가 있다. 美國 食品醫藥局(FDA) 諮問委員會에서 進行한 緊急 使用 承認에 關한 投票 結果는 贊成 13票, 反對 10票로 나타났다. 바이러스에 無作爲로 突然變異를 일으키는 方式에 對해 贊反 意見이 팽팽하다는 것을 드러낸 事例다. 最近 發表된 硏究 結果에 따르면 몰누피라비르는 死亡 或은 入院 危險이 折半假量 減少하는 效果가 確認됐다. 하지만 몰누피라비르를 世界 最初로 導入한 英國도 人間 細胞의 DNA 複製에 影響을 끼칠 可能性을 考慮해 妊産婦나 可妊期 女性, 授乳 中인 女性은 使用하지 않는 條件附로 承認했다. 豫測 可能한 副作用에 關한 硏究도 持續되고 있다.

戰爭은 決코 일어나선 안 된다. 하지만 一旦 始作된 戰爭이라면 我軍 1名도 다치지 않고 戰爭을 끝내는 方法을 찾기는 매우 어렵다. 中國 古代 兵法인 ‘孫子兵法’에도 살을 주고 뼈를 取한다는 表現이 나오는 것처럼 말이다. 바이러스와 戰爭에서 勝利하기 위해 우리는 이미 오랫동안 많은 犧牲과 苦痛을 經驗했다. 過去 世界的으로 流行한 新種플루(新種 인플루엔자)도 이제 毒感 水準으로 管理할 수 있게 된 祕訣은 백신과 治療劑가 同時에 使用됐기 때문이라는 事實을 記憶하자. 백신이건, 治療劑件 우리가 할 수 있는 모든 方法을 動員해 只今 始作된 戰爭을 勝利로 이끌어야 한다. 그리고 더욱 發展한 科學技術을 바탕으로 앞으로 일어날 모든 戰爭에서는 살도, 뼈도 내주지 않고 이길 수 있다면 얼마나 좋을까 期待해본다.

_{軌道는… 연세대 天文宇宙學科 學部 및 大學院을 卒業하고 韓國天文硏究院 宇宙監視센터와 연세대 宇宙飛行制御硏究室에서 勤務했다. ‘軌道’라는 藝名으로 팟캐스트 ‘課長窓’, 유튜브 ‘안될과학’과 ‘투머치사이언스’를 進行 中이며, 著書로는 ‘軌道의 科學 虛勢’가 있다.}