빌 게이츠 마이크로소프트 創業者. 聯合뉴스 提供
昨年 10月, 존스홉킨스 健康 安全 센터는 世界 經濟 포럼 및 빌 앤드 멜린다 게이츠 財團과 함께 新種 感染病의 世界的 流行에 關한 시나리오를 發表한 바 있다. 이벤트 201(Event 201)이라는 이름의 시나리오다.
새로운 種의 코로나 바이러스가 브라질의 養豚場에서 나타난다. 最初 感染者를 始作으로 漸漸 퍼지면서 南아메리카 一部 都市의 低所得 슬럼街에서 擴散된다. 시나리오에서는 基礎 再生産指數(R0)는 1.7로 假定했고(1.1~2.6), 死亡率을 平均 14%으로 設定했다. 感染 患者의 折半이 入院이 必要하고, 相當數가 重患者室 集中 管理가 必要할 것으로 보았다. 潛伏期는 5~7日로 設定했다.
포르투갈과 美國, 中國으로 傳播된다. 世界的인 流行이 일어나며 一部 國家는 統制에 成功하지만 結局 再擴散이 일어나면서 어떤 國家도 統制하지 못한다. 모든 國家에 퍼진다. 백신 開發은 今方 이루어지지 않는다. 抗바이러스劑는 治療 效果가 있지만, 疾病 電波를 그다지 막지 못한다. 每週 患者 數가 두 倍씩 늘어난다.
結局 新種 感染菌은 6個月 만에 全 世界로 퍼져 나가고, 18個月 만에 6千 5百萬 名이 死亡한다. 天文學的인 醫療 資源이 要求되며, 엄청난 社會經濟的 混亂이 일어난다. 백신이 開發되거나 全 人口의 80~90%가 感染된 後에야 大流行은 멈춘다. 소아기에 發病하는 常時的인 流行病으로 殘留한다. 勿論 그냥 시나리오다.
財團에서는 본 시나리오가 우한에서 發生한 新種 코로나바이러스의 流行을 豫測한 것이 아니며, 但只 모델링에 따른 結果에 不過하다고 强調한다. 元來 이런 시나리오는 最惡의 事態를 想定하는 傾向이 있다. 只今 問題가 되고 있는 新種 코로나 事態의 未來를 豫測한 것이 아니다. 이런 點을 念頭에 두고 新種 感染病이 어떻게 進化하는지 알아보자.
病原體는 어디서 오는가
人類의 歷史는 수많은 疫病으로 가득하다. 過去 우리 祖上보다는 狀況이 나아졌지만, 如前히 感染性 疾患은 全體 死亡의 約 25%를 차지한다. 人間에게 影響을 미치는 感染菌의 種類는 1400種이 넘는다. 500種이 박테리아나 리케차, 300種이 眞菌, 50種의 原生動物, 300種이 淵衷, 2種이 프라이온이다. 바이러스는 約 200種이다.
病原體는 어디서 오는 것일까? 一旦 사람 間의 電波다. 直接 接觸이나 環境 汚染에 依한 間接 傳播, 媒介體를 通한 電波 等이다. 代表的인 境遇가 梅毒이나 말라리아다. 사람 사이에서만 옮겨 다닌다. 過去에는 이러한 感染病이 큰 問題였는데, 事實 그 數字가 많지 않다. 約 100種이 채 안 된다. 말라리아의 境遇 生活史 中에 모기의 몸에도 있는 期間이 있지만, 이런 것도 包含해서 사람 間 電波로 取扱한다.
動物에서 오는 境遇가 더 흔하다. 勿論 사람 間의 傳播도 可能하지만, 一次的인 感染源은 動物이다. 狂犬病이나 라임病, 웨스트나일熱病 等이다. 引受共通感染病이라고도 한다. 普通은 脊椎動物 사이에서 感染이 일어난다. 어쩌다가 人間에게 옮겨오는 例도 있고(광견병), 다른 動物도 感染되지만, 人間 사이의 感染이 더 深刻한 例도 있다(홍역 等). 大略 800種의 感染體가 바로 이런 境遇다. 有蹄類나 齧齒類, 靈長類, 박쥐, 고래, 유대류 等이 흔하다. 鳥類나 爬蟲類, 兩棲類, 魚類도 若干 있다.
세 番째는 그 밖의 境遇다. 一般的인 感染 經路를 따르지 않는 이러한 感染을 社프로老시스라고 하는데, 炭疽菌이나 破傷風, 眞菌 等이다. 暫時 體外에서 머물 수 있는 境遇는 除外하는데, 普通은 代辯-口腔 經路의 感染도 除外한다. 이러한 特異한 感染菌은 約 百餘 種이다. 感染力이 그리 높지 않지만, 콜레라는 例外다.
人間만 걸리는 病原體는 相對的으로 적다. 大部分은 環境 或은 다른 動物에서 由來한다.
새로운 感染菌의 出現
人間에게 影響을 미치는 病原菌의 리스트는 漸漸 길어지고 있다. 每年 한두 種의 새로운 感染菌이 나타나기 때문이다. 이런 傾向은 漸漸 심해지고 있다. 1975年부터 人類가 새롭게 알게 된 感染體는 約 50餘 種에 이른다. 健康과 公衆保健에 深刻한 影響을 미치는 것만 따졌는데도 그렇다.
興味롭게도 새롭게 登場하는 感染體는 主로 바이러스다. 왜 그럴까? 첫째 理由는 바이러스 同情 技術이 向上되었기 때문이다. 예전에는 모르고 지나갔을 怪疾度 原因을 찾아낼 수 있게 된 것이다. 둘째는 RNA 바이러스가 빠른 變異를 하기 때문이다. 變異가 잘 일어나면 새로운 感染菌이 될 可能性도 커진다.
새로운 感染菌은 主로 引受共通이다. 反對로 社프로老시스를 보이는 感染菌은 아주 드물다. 아주 드문 例가 레지오넬라菌이 代表的이다. 다만 抗生劑 耐性菌은 最近 問題가 되고 있다.
人類의 歷史는 傳染病의 歷史지만, 事實 結核菌을 除外하면 大部分 動物에서 由來했다. 어떻게 그럴 수 있었을까? 가장 重要한 特徵은 바로 宿主의 範圍다. 一部 感染菌은 다양한 種의 宿主를 感染시킬 수 있다. 極히 一部지만 어떤 病原體는 哺乳類와 鳥類를 넘나들며 感染을 일으킨다. 이런 傾向은 新種 感染菌에서 두드러진다.
新種 感染菌의 進化를 理解하려면 病原體 피라미드라는 槪念을 알아두는 것이 좋다. 피라미드의 가장 下段에는 다양한 潛在的 病原體가 있다. 그러나 大部分은 人類가 만나보지도 못한 病原體다. 바로 윗端에는 感染菌이 있다. 人類가 새롭게 病原體를 만난다고 해도 一部만이 感染을 일으킬 수 있기 때문이다. 다음 윗端에는 傳播力이 있다. 어쩌다 人間에게 옮겨온 病原體라고 해도 사람 間 傳播가 되는 것은 一部에 지나지 않는다. 피라미드의 가장 윗端에는 傳染病 流行이 位置한다. 사람 間 電波가 可能한 感染菌 中 一部만 大流行에 成功(?)한다. 各各을 레벨 1부터 4까지 나누어 부르기도 한다.
生態系 破壞와 新種 感染菌
生態系는 神功 感染菌의 流行을 決定하는 가장 重要하면서 廣範圍한 要因이다. 事實 要因이라기보다는 그 自體라고 하는 便이 옳겠다. 人間과 다른 媒介體 或은 感染菌의 棲息地는 普通 잘 겹치지 않는다. 感染菌이나 媒介體가 人間의 住居地를 襲擊하는 때도 있겠지만, 普通은 그 反對다. 都市 建設과 人口 增加, 旅行, 移住 等으로 인해서 人間은 끊임없이 새로운 場所로 옮겨 살고 있다. 피라미드의 가장 下端이 무너지면, 그中 一部가 다음 段으로 올라오게 된다.
그러나 大槪는 큰 問題가 되지 않는다. 感染菌의 R0, 卽 基礎 再生産指數(basic reproduction number)가 낮으면 사람 間 傳播는 일어나지 않는다. 1보다 낮으면 가만히 두어도 사라진다. 萬若 R0街 1보다 크다면 人口 集團에서 퍼지기 始作한다. 하지만 初期 感染者의 數字가 적으면 R0街 높다고 해도 結局은 推計敵으로 사라질 可能性이 크다.
R0街 높으면 大流行의 可能性이 크다. 다른 條件이 同一하면 大略 다음과 같은 關係가 成立한다.
大流行의 可能性 = 1-[1/R0]
萬若 新種 感染病의 R0街 1이라면 大流行의 可能性은 0이다. 그러나 2라면 大流行의 可能性은 50%로 높아지고, 4라면 75%, 10이라면 90%로 높아진다. 現在 新種 코로나의 R0는 確實하지 않다. 1.4부터 6.47까지 多樣하다. 勿論 수많은 要因이 作用하므로 이런 單純한 式으로 豫測하는 것은 無理다. 하지만 다양한 方法을 使用하여 R0를 1 以下로 줄이는 것이 必要하다. 防疫도 그中 하나다.
新種 感染菌의 또 다른 進化
問題는 새로운 感染菌이 進化하는 境遇다. 旣存의 病原體가 偶然히 生態的 境界를 넘어 人間에게 感染되었다고 해보자. 大槪는 散發的 感染으로 끝나고 小康狀態에 빠질 것이다. 그런데 이때 突然變異가 일어난다고 해보자. 普通 人口 集團에 들어오기 前에 變異가 일어나면 오프더쉘프 病原菌이라고 하고, 人口 集團에 들어온 後 變異가 일어나면 테일러메이드 病原菌이라고 한다. 各各 旣成品 或은 맞춤이라는 뜻이다.
오프더쉘프 病原體는 主로 遺傳子 漂流에 依한 變異가 일어난 後 人間에 對한 感染力을 獲得한다. 그리고 R0街 1이 넘으면 擴散하기 始作한다. 테일러메이드 病原體는 一旦 1 以下의 R0를 가진 病原體가 人間 宿主에 感染된 後, 變異가 일어나서 R0街 1 以上으로 높아지는 境遇를 말한다. 그래서 新種 感染菌이 나타나면 새로운 變異가 일어나지 않는지 다들 觸角을 곤두세운다.
그러면 R0街 1보다 낮으면 安心해도 되는 것일까? 勿論 初期 感染菌株의 R0街 낮으면 새로운 變異가 일어날 可能性도 낮다. R0이 1에 가까워지면 突然變異의 可能性이 幾何級數的으로 높아진다. 그리고 이中 一部가 R0를 1 以上으로 높인다면 大流行이 可能해지는 것이다.
무엇을 해야 하는가
新種 感染病의 被害를 막는 戰略은 크게 넷으로 나눌 수 있다. 첫째 抗바이러스劑, 둘째 백신, 셋째 隔離다. 勿論 이러한 戰略을 다 使用하는 것이 바람직하지만, 大部分의 新種 感染病은 檢證된 抗바이러스劑가 없는 데다가 백신 開發에는 相當한 時間이 걸린다. 그래서 隔離에 크게 關心을 가지는 理由다. 아직은 感染 經路를 잘 알지 못한다. 無症狀 感染이 可能한지에 對해서도 論難이 있다. 國內에서 發見된 一部 家族 내 感染은, 勿論 안타까운 일이지만, 感染 經路와 潛伏期를 推定하는 아주 重要한 情報를 提供해준다.
事實 一般 市民의 立場에서 當場 할 수 있는 일은 別로 없다. 個人衛生을 잘 지키고, 心理的 不安이 集團的인 恐慌으로 發展하지 않도록 操心하는 것뿐이다.
아무튼, 全世界的인 流行이 始作되면 防疫보다는 國際的인 協力과 共助가 더 必要하다. 이미 世界는 하나의 地球村이다. 排除와 偏見으로는 全 地球的 問題를 解決할 수 없다. 流言蜚語에 휩쓸리지 말고, 社會的 不安과 恐慌度 이겨내야 한다. 이벤트 201에서도 잘못된 情報의 遮斷과 正確한 情報 傳達의 必要性을 强調했다. 備局가 行爲者의 自發的인 努力이 必要하다. 萬若 事態가 더 深刻해지거나 長期化하면 醫療 資源이 急激하게 消盡될 것이다. 奮鬪하는 醫療人과 保健公務員을 아낌없이 激勵하고 支援해야 한다. 效率的인 資源 配分을 위한 强力하고 效果的인 國家 水準의 危機 對應도 必要하다. 常套的인 말 같지만, 世界인 모두가 힘을 합쳐야 한다.
※參考資料
-김성순, 최보율 및 李祥源. (2008). 新種 인플루엔자 流行 관리를위한 數學的 理論과 戰略에 關한 考察. 韓國 驛 學會誌 , 30 (2), 157-167.
-https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30183-5/fulltext
-http://www.centerforhealthsecurity.org/event201/
-Stearns, S. C., & Koella, J. C. (Eds.). (2008). Evolution in health and disease. Oxford University Press.
※筆者紹介
박한선.
精神健康醫學科 專門醫, 神經人類學者. 서울대 人類學科에서 進化와 人間 社會에 對해 講義하며, 精神의 進化過程을 硏究하고 있다. 《幸福의 逆襲》, 《女性의 進化》, 《進化와 人間行動》를 옮겼고, 《災難과 精神健康》, 《精神科 使用說明書》, 《내가 憂鬱한 건 다 오스트랄로피테쿠스 때문이야》, 《마음으로부터 일곱 발자국》을 썼다.
