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※ 실감나는 기사를 위해 이 기자가 직접 아프리카에 간다고 가상으로 설정했습니다.
안녕? 나는 <;어린이과학동아>;에서 가장 용감한 이정아 기자야. 지난주에 편집장님이 “아프리카에 취재가고 싶으면 손을 들어 보라”고 했을 때 혼자 두 팔을 번쩍 들었지. 다들 뭐가 그렇게 수줍은지 발끝만 바라보더라고. 사자와 기린을 실컷 볼 생각에 신 나는 마음으로 비행기에 올라 신문을 펼쳤는데…. 헉! 죽음의 ‘에볼라바이러스’가 지금 아프리카에서 퍼지고 있다는 거야! 당장 내리겠다고 발버둥을 쳤지만 비행기는 이미 구름 위를 날고 있었지. 엉엉~! 하늘이 무너져도 솟아날 구멍은 있다! 나는 눈물콧물을 닦고 결심했어. 이번 기회에 에볼라바이러스가 어떤 녀석인지 뼛속까지 알아내겠다고! 나는 용감한 이 기자니까 말이야!
취재파일 1 죽음의 에볼라바이러스! 왜 공포스러울까?
“에볼라바이러스에 감염되면…, 온 몸에서 피를 쏟아내면서 죽는대.”
“이미 우리나라에도 감염자가 있다는데?”
“한 명이 감염되면 주변 사람은 모두 죽는대.”
현재 에볼라바이러스가 유행하고 있는 아프리카로부터 멀리 떨어져 있는 우리나라에서도 근거 없는 소문이 빠르게 퍼지고 있어. 너무 너무 무섭지만 용감한 이 기자가 에볼라바이러스에 대해 낱낱이 밝혀 줄게!
에볼라바이러스, 너는 누구냐!
이름 에볼라바이러스, 처음 발견된 곳에 있는 강 이름에서 유래.
발견 서아프리카의 자이르(지금의 콩고민주공화국)에서 1976년 첫 발견.
생김새 길쭉한 실 모양. 지름이 약 80㎚(나노미터, 1㎚=0.000001㎜, 길이가 약 970㎚.
정체 바이러스. 한 마디로 생물이 아니다! 세포보다 약 100분의 1만큼 작다. 단백질 캡슐 안에 유전물질을 가지고 있어, 생물처럼 자손을 번식할 수 있다. 하지만 스스로 살아갈 수 없어 생물을 숙주 삼아 들러붙어야 한다.
형제 지금까지 다섯 종 발견. 그중 사람에게 치명적인 ‘자이르형’은 치사율이 80~90%나 된다.
유전물질 DNA는 없고 RNA만 가졌다. 생김새나 특징이 유전정보대로 나타나려면 DNA는 먼저 ‘복사본’인 RNA를 만들고, 복사본대로 단백질을 만든다. RNA는 ‘원본’인 DNA보다 오류(돌연변이)가 생길 확률이 10만 배나 높다. 에볼라바이러스는 RNA만 있어 돌연변이가 잘 생기는 만큼 다양한 자손들을 퍼뜨린다.
하는 일 사람 몸속에서 에볼라 출혈열을 일으킨다. 감염된 지 20일 쯤에는 두통과 근육통이 나타나기 시작하며 시간이 흐르면서 구토와 설사를 일으킨다. 결국 사람은 몸의 안팎으로 피를 쏟으며 죽는다.
공격력 주로 혈관세포와 간세포, 그리고 면역세포인 백혈구 중 대식세포를 공격한다. 세포 안으로 들어가면 수많은 RNA가 증식하고, 숙주의 면역력을 떨어뜨린다. 감염된 세포와 조직은 결국 파괴되고 몸의 안팎으로 피가 나온다.
전파 방법 바이러스는 자손을 널리 퍼뜨리기 위해 또 다른 숙주를 찾아 몸 밖으로 나간다. 예를 들면 감기바이러스는 널리 퍼지기 위해 숙주가 기침을 하면서 침을 뿜거나 콧물을 흘리게 한다. 에볼라바이러스는 침이나 똥오줌뿐 아니라 피를 타고도 나간다. 그래서 에볼라바이러스에 감염된 숙주는 피를 쏟는다.
라이벌 감기를 일으키는 라이노바이러스. 인간에게 유해한 바이러스들은 대개 DNA 없이 RNA만 갖고 있다. 돌연변이가 많아 치료제나 백신을 만들기 어렵다.
숙주★ 바이러스나 세균에게 영양을 공급하는 생물.
취재파일 2 전염병이 퍼진 건 처음이 아니다!
덜덜덜, 에볼라바이러스가 이렇게 살벌한 녀석이었다니! 더 무서운 건 이렇게 무서운 전염병이 도는 게 이번이 처음이 아니라는 사실이야. 예전에 돌았던 전염병을 알면 에볼라바이러스를 이겨내는 방법도 알아낼 수 있지 않을까?
이 기자가 뽑은 역사적으로 가장 무서웠던 전염병
천연두
역사상 최초로 기록된 전염병
천연두바이러스
기원전 13세기, 이집트와 히타이트가 전쟁을 하는 동안 천연두가 돌았다는 기록이 있다. 천연두에 걸리면 얼굴과 몸에 붉은 반점과 물집이 생겼다가 딱지로 떨어지며 피부가 움푹 팬 자국이 생긴다. 영국의 의사 에드워드 제너가 백신을 개발한 뒤 점차 줄었다.
스페인독감
사람을 가장 많이 죽인 전염병
인플루엔자바이러스
2009년 유행한 신종플루와 닮은 인플루엔자바이러스가 옮겼다. 스페인 독감에 걸린 사람들은 걸리면 폐렴 증상이 나타나다가 피부가 점점 퍼렇게 썩으면서 죽었다. 1918년 미국 시카고에서 나타나 2년간 5000만 명 이상이 죽었다. 당시 제1차 세계대전으로 죽은 사람 수보다 3배쯤 많았다. 전쟁에 참여하지 않았던 스페인에서만 유일하게 독감에 대한 뉴스를 보도했으므로 이런 이름이 붙었다.
사스(SARS)
짧은 시간에 가장 널리 퍼졌던 전염병
사스코로나바이러스
심각한 폐렴으로 죽음을 부르는 사스는 2002년 11월 중국 남부에서 시작해 홍콩을 거쳐 일주일 만에 전 세계로 퍼졌다. 바이러스가 호흡기로 전염되는데다 예전보다 교통이 발달한 탓이다. 2003년 7월까지 전 세계에서 774명이 죽었다. 과학자들은 감기바이러스 중 하나인 코로나바이러스에 돌연변이가 생긴 ‘사스코로나바이러스’ 때문이라고 밝혔다.
페스트(흑사병)
역사를 바꾸어버린 전염병
페스트균
페스트균에 감염된 쥐의 피를 빤 벼룩이 사람을 물면서 균을 옮긴다. 고열과 근육통, 두통을 시작으로 겨드랑이와 가랑이에 심각한 염증이 생기면서 죽는다. 1348년부터 300년간 유럽에서는 페스트로 인구의 3분의 1이 죽었다. 결국 평민과 노예가 심각하게 줄면서 계급제도(봉건제도)도 사라졌다.
탄저병
생물학테러 무기가 될 수 있는 전염병
탄저균
피부나 호흡기로 전염되며, 감기와 비슷한 증상이 나타나다가 폐에 피가 고이면서 죽는다. 탄저균은 열이나 햇빛, 소독약에도 살아남을 만큼 강하고, 치사율이 약 80%나 된다. 그래서 전쟁이나 테러에서 무기로 사용될 가능성이 높다.
세균도 전염병을 일으키는 주범이다!
세균은 바이러스보다 크기가 크고, 세포를 가지고 있어 스스로 살아갈 수 있는 ‘생물’이다. 음식물이나 물, 흙, 공기 중에서도 살 수 있지만, 동물이나 식물을 감염시키기도 한다. 바이러스와 마찬가지로 자손을 널리 퍼뜨리기 위해서다.
취재파일 3 에볼라바이러스를 옮긴 주범은 과일박쥐!
에볼라바이러스는 도대체 어디에서 왔을까? 과학자들은 중앙아프리카에 사는 동물 3만 마리를 관찰한 결과, ‘과일박쥐’만이 에볼라바이러스에 감염돼도 죽지 않는다는 것을 알아냈어. 고릴라나 침팬지, 영양 같은 동물은 에볼라바이러스에 감염되면 사람처럼 피를 쏟다가 얼마 후 죽었지. 바이러스를 다른 숙주에게 옮길 시간이 그만큼 짧다는 얘기야. 그러니까 아마도 에볼라바이러스에 감염된 과일박쥐를 잡아먹거나 분비물을 만질 때 사람에게 전염됐을 거야.
과일박쥐는 중국 남부나 필리핀, 인도네시아 등 아시아에도 살고 있어. 그런데 왜 에볼라바이러스는 주로 아프리카에서만 나타나는 걸까?
에볼라바이러스가 주로 아프리카에서 창궐하는 이유
1 야생 과일박쥐를 날고기로 먹는다.
아프리카에서는 고기를 굽지 않고 날로 먹는 식문화가 있다. 특히 과일박쥐가 별미로 알려져 있다. 문제는 과일박쥐는 에볼라바이러스에 감염돼도 아무런 증상이 없다는 것이다. 올해 에볼라바이러스가 확산된 계기도 지난해 12월 첫 번째 사망자인 기니의 2살짜리 남자아이가 과일박쥐를 먹으면서부터였다고 전해진다.
2 위생 관념이 떨어진다.
에볼라바이러스가 다른 사람에게 전염되는 일을 막기 위해 감염된 환자는 무조건 격리된 곳에서 치료해야 한다. 하지만 아직까지 아프리카에서는 이것을 이해하지 못하는 사람이 많다. 그래서 감염자를 병원에 데려가지 않고 집에 숨겼다가 온 가족이 전염되기도 한다. 감염자가 흘린 피나 분비물(토나 똥오줌)을 맨손으로 치우다가도 전염된다.
3 병원에 의료물품이 부족하다.
아프리카는 다른 나라에 비해 병원 시설이 열악하다. 특히 에볼라바이러스가 처음 유행했던 1970년대에는 주삿바늘 하나로 모든 환자가 돌려 썼다. 결국 모든 환자가 에볼라바이러스에 감염됐다. 또 의사가 보호복이나 위생 마스크, 장갑 없이 감염자를 치료하다가 감염되기도 했다.
4 맨손으로 시신을 처리하는 장례문화
서아프리카에서는 시신에게 입을 맞추고, 맨손으로 장례를 치르는 풍습이 있다. 맨손으로 시신에서 흐른 피와 분비물을 닦는 것이다. 결국 장례를 치르는 동안 살아 있는 사람들에게 에볼라바이러스가 옮는다.
과일박쥐는 왜 에볼라바이러스에 걸려도 죽지 않을까?
미국 벅넬대학교의 생물학자인 디안 리더 박사는 박쥐가 ‘하늘을 나는 유일한 포유류’라는 점에 주목했다. 날갯짓을 할 때 엄청난 에너지를 태우면서 체온이 40℃까지 올라가 바이러스가 증식하기 어렵다는 것이다.
오랜 세월에 걸쳐 박쥐가 바이러스를 이겨내도록 진화했다는 연구 결과도 있다. 2012년 7월 영국 케임브리지대학교의 전염병학자인 데이빗 헤이맨 박사는 서아프리카에서 사는 과일박쥐의 피에서 바이러스를 죽이지는 않아도 무기력하게 만드는 물질을 발견했다. 박쥐가 오랜 세월 동안 바이러스와 함께 살면서 면역력을 높인 셈이다.
취재파일 4 담배를 이용하면 치료제를 만들 수 있다!
안타까운 소식은 아직까지 에볼라 출혈열을 낫게 하는 치료제가 없다는 거야. 전문가들은 거대 제약사들이 에볼라바이러스가 아프리카 일부 지역에서 가끔씩 나타난다는 핑계로 치료제를 연구하지 않았다며 비판하고 있단다. 다행히 전 세계 중소 제약사들이 에볼라 출혈열 치료제를 개발하고 있어. 그 중 ‘지맵’은 아직까지 실험단계로 효능이 완벽히 입증되지는 않았지만, 감염자가 급격히 늘어나는 바람에 지난 8월 12일, WHO(세계보건기구)에서 사용을 허가하기도 했지. 얼마 전 라이베리아에서 구호활동을 하다가 에볼라바이러스에 감염된 켄트 브랜틀리 박사도 지맵을 맞고 건강이 나아지고 있대. 놀랍게도 이 약은 담배로부터 얻었단다.
담배에서 얻은 ‘항체 칵테일’
미국 ‘맵바이오제약’은 담배 식물을 감염시키는 담배바이러스에 에볼라 출혈열을 치료할 수 있는 유전자를 심어 새로운 바이러스를 만들었다. 이 유전자는 에볼라바이러스를 공격하는 항체를 만든다. 새로운 바이러스를 담배 식물에 감염시키면, 식물은 에볼라바이러스를 공격하는 항체를 대량으로 만든다. 이 식물이 만든 항체와, 에볼라바이러스에 감염된 쥐가 만든 항체를 섞어 지맵을 개발했다.
항체★ 병원균을 무찌르기 위해 면역세포가 만드는 당단백질. Y자처럼 생겼으며 특정 병원균에 달라붙어 공격한다.
에볼라바이러스를 이겨낸 ‘피’
몇몇 사람들은 에볼라바이러스에 감염되고도 살아남았다. 그 비결은 특별한 돌연변이를 가졌기 때문이다. 에볼라바이러스는 면역세포인 백혈구를 공격해 면역력을 떨어뜨릴 뿐 아니라, 피를 타고 온몸으로 퍼진다. 그런데 백혈구에 특정 돌연변이 유전자를 가진 사람은 에볼라바이러스가 몸속에 들어와도 세포가 잘 감염되지 않고 오히려 바이러스를 무찌르는 항체를 만든다. 이 사람들에게 수혈을 받아 에볼라 출혈열을 치료하는 방법도 연구 중이다.
바이러스의 발목을 잡는 ‘인공 RNA’
에볼라바이러스가 가진 RNA를 잠그는 방법으로 에볼라 출혈열을 치료하는 방법도 연구 중이다. 사슬 두 개가 서로 길게 붙어 나선처럼 꼬여 있는 DNA와 달리 RNA는 하나의 사슬로 이뤄져 있다. 이것과 붙을 수 있는 또 다른 RNA 사슬(안티센스 RNA)을 인공적으로 만들면, 지퍼를 올려 잠그는 것처럼 RNA를 잠글 수 있다. 결국 더 이상 바이러스의 유전정보가 복제되거나 단백질을 만들 수 없다. 한 마디로 ‘강력한 바이러스가 아무런 힘을 쓰지 못하도록 발을 묶는 셈’이다.
에볼라바이러스도 탄저균처럼 생물학테러 무기가 될 수 있을까?
현재 문제가 되고 있는 ‘자연적인’ 에볼라바이러스를 생물학테러 무기로 사용하기는 어렵다. 숨을 쉬는 것만으로는 전염될 수 없으며, 잠복기가 길기 때문이다. 하지만 실험실에서 임의로 신종 에볼라바이러스로 발전시키면 얘기가 달라진다. 그래서 미국 국방위협감소국(DTRA)에서는 에볼라바이러스가 테러 무기로 악용될지도 모른다는 우려 때문에 제약사들이 치료제를 빨리 만들 수 있도록 지원하고 있다. ‘지맵’도 이곳에서 지원을 받아 개발되었다.
취재파일 4 에볼라바이러스가 우리나라에도 퍼질까?
지난 8월 6일 대한의사협회와 대한감염학회는 “에볼라바이러스가 우리나라에 전염될 가능성이 무척 낮으므로 심각한 공포심을 가질 필요가 없다”고 발표했어. 그래도 사람들은 여전히 에볼라바이러스를 두려워하고 있지. 하지만 너무 걱정 마! 조만간 에볼라바이러스를 예방하는 방법이 나올 거거든. 독감에 걸릴 위험을 줄이기 위해 예방주사(백신)를 맞는 것처럼 말이야.
지난 7월 30일 질병관리본부는 에볼라바이러스가 퍼진 나라에 가는 것을 자제하고, 에볼라바이러스 감염자의 피나 침, 분비물 등을 절대 만지지 말라고 권고했다. 에볼라바이러스는 잠복기가 10~20일 정도 되므로 서아프리카에 다녀온 지 몇 주가 지났는데 아무런 증상이 나타나지 않는다면 걱정할 필요가 없다. 만약 최근에 서아프리카에 다녀왔는데 에볼라 출혈열과 비슷한 증상이 나타난다면 입국 시국립검역소에 신고하고 병원에 가서 진료를 받아야 한다.
에볼라 출혈열 예방하는 백신 개발 중
바이러스에 감염되는 걸 막기 위한 여러 방법이 있다. 천연두 백신처럼 약한 바이러스를 몸속에 넣어 면역계가 스스로 이겨내게 하면, 다음에 실제로 바이러스가 들어와도 면역계가 기억하고 있다가 쉽게 물리칠 수 있다.
하지만 바이러스를 몸속에 넣지 않고도 예방할 수 있다. 바이러스는 세포 안으로 들어가 세포가 가진 효소를 이용해 유전물질을 복제하기 때문에, 처음부터 바이러스가 세포에 들어가지 못하도록 방해하는 것이다.
영국 제약기업인 글락소스미스클라인(GSK)은 사람에게 치명적인 해를 끼치지 않는 아데노바이러스에 에볼라바이러스의 유전자를 심어 백신을 만들고 있다. 이 유전자는 에볼라바이러스가 사람 세포에 들러붙을 때 사용하는 당단백질을 만든다. 그래서 이론상 백신을 맞으면 이 유전자에 대한 면역이 생긴다. 실제로 나중에 에볼라바이러스가 몸속에 들어와도 세포에 들러붙지 못해 감염시킬 수 없게 만들려는 셈이다. 이 백신은 침팬지와 고릴라에게는 예방 확률이 100%에 가깝다.
영국 케임브리지대학교의 인류생물학자인 피터 왈쉬 박사팀은 에볼라바이러스와 생김새가 닮았지만 병을 일으키지 않는 입자를 만들었다. 그리고 이 입자를 맞은 침팬지는 몇 주 후 에볼라바이러스를 공격하는 항체를 만들었다.
미국국립보건원은 이르면 올 9월에 백신이 정말 사람의 몸속에서 에볼라바이러스를 막을 수 있는지, 부작용은 없는지 임상시험을 할 계획 이래. 하루 빨리 에볼라바이러스 백신이 개발돼 아프리카 사람들이 더 이상 두려움에 떨지 않고 행복하게 살 수 있는 날이 오길 바라! 그 때가 되면 나도 서아프리카의 별미인 과일박쥐를 맛볼 수 있겠지?
