바이러스의 시간

코로나 초기, 아래의 내용을 공유해 주신 주철현 교수님의 책.

https://salutaris.tistory.com/22

COVID-19의 특성

 

바이러스와 면역에 대해 이해하기 쉬우면서도 상세한 설명이 담긴 좋은 책이다.

생물 쪽 관심 있는 학생들의 필독서가 되어야 할 듯.

---

 

 

 

프롤로그

제1부 팬데믹
01 예고 코로나19의 데자뷔

-- 2003 사스 SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome)- 흰코사향고양이 (중간숙주)- 말발굽박쥐 - SARS-CoV 

   사스는 주로 감염자의 증상이 심각해진 이후에 다른 사람에게 전파되었다. 그리고 일상이 아닌 병원을 중심으로 대부분의 전파가 일어났기 때문에 방역의 난이도가 높지 않았다.

-- 이런 데이터를 기준으로 코로나19 특성을 가늠했기에 초기대응이 빠르지 못했던 부분이 있다

 

02 단계 신종 바이러스의 증식 곡선
03 방심 공포와 허무한 결말

--2009 신종인플루엔자 (돼지독감)  novel swine-origin influenza A(H1N1) / Influenza A(H1N1) pdm09

스페인독감과 같은 H1N1으로 급격한 공포반응 확산, 타미플루 비축 경쟁, WHO의 역사상 최초 팬데믹 선언이 성급했다는 평가...

 

04 사망 삶과 죽음의 임계전이

코로나19에 의한 각국의 치사율이 1퍼센트 대에서 10퍼센트까지 큰 차이가 나는 이유는 의료 인프라의 한계 때문이다.
...
따라서 발생하는 코로나 중증 환자의 수를 의료 인프라의 한계 이하로 유지하는 것이 방역의 가장 중요한 목표다. 장기화된 팬데믹의 피로도가 높아져도 방역을 포기할 수 없는 이유가 바로 여기에 있다.

 

05 전초 방역의 예행연습

--2012 메르스 MERS (Middle East Respiratory Syndrome) - 단봉낙타 (중간숙주) - 이집트무덤박쥐 - MERS-CoV

--2015 대한민국에서 메르스 아웃브레이크 발생, 2개월 동안 186명 감염, 36명 사망, 치사율 26.8%

06 오판 양치기 소년의 딜레마
07 징조 고요 속의 외침
08 폭증 팬데믹 공식 선언

역사에 만약은 없다고 하지만, 리원량의 경고가 나왔던 시점에 적절한 봉쇄가 이루어졌다면 팬데믹으로 진행되는 것을 막았을 가능성이 높다. 만약 그랬다면 지금은 십중팔구 우한 봉쇄가 너무 지나쳤다는 비난이 중국 내에서 나오고 있었을 것이다. 물론 세계는 별 관심도 없었을 것이다. 일어나지 않은 피해는 언제나 과소평가되기 때문이다. 

09 실전 방역의 시험 무대
10 임계 팬데믹의 골든타임
11 정보 인포데믹의 창궐

제2부 바이러스
12 정체 생물도 무생물도 아닌 이중성
13 핵심 생명을 지배하는 중심원리
14 기원 RNA 세계의 유전자 화석
15 지향 바이러스의 종간 장벽
16 호흡 코로나19의 침입
17 내포 트로이의 목마
18 증식 바이러스 생산 공장
19 배출 무너지는 공장 탈출
20 경보 감염세포의 호각소리

#인터페론 : 감염을 간섭interfere 한다는 의미로 붙여진 이름

면역은 다양한 수단을 사용해 나와 남을 구분하는데, 병원체 중에서 특히 바이러스를 구분해내는 것이 가장 어렵다. 이유는 간단하다. 자신의 세포가 바이러스를 만들기 때문이다. 세균 같은 병원체들은 독립 영양 생물이기 때문에 스스로 대사를 해서 필요한 구성 성분을 낸다. 이 구성 성분들이 남이라는 표식이 된다. 
...
따라서 최소한 바이러스에 대한 면역에 한해서는 감염된 세포 스스로가 위험을 감지하고 인터페론을 분비해야 한다. 그리고 이를 위해 우리 몸의 모든 세포들은 바이러스의 특이한 유전자들을 감지하는 다양한 센서 단백질들을 기본적으로 가지고 있다.

 

21 개전 면역 전쟁의 서막
22 비말 바이러스에 오염된 침방울

제3부 면역
23 면역 탐구의 짧은 역사
24 공조 두 면역의 협력
25 확전 면역을 농락하는 코로나19 (선천면역의 작동을 늦춤)

#박쥐 : 체온 변화가 크고, 바이러스 집단 감염이 빈번함.

그래서 평상시에도 일정 농도 이상의 인터페론을 분비하여 바이러스 감염에 항상 대비 중.

다만 다른 포유류와 다르게 인터페론에 의한 염증 반응이 약하게 일어나도록 설정되어 있고,

그로 인해 적응면역의 유도도 약함. -> 박쥐의 바이러스가 사람에게 유입되어

몰래 증식하면 코로나19처럼 무증상 감염자가 많아져 전파율이 높아지고,

선천면역에 맞서 싸우며 증식하면 메르스나 사스처럼 치사율이 높아지게 됨.

26 항원 침입자의 표식
27 항체 한 개의 자물쇠와 천만 개의 열쇠
28 지휘 적응면역의 통제 사령관

-- 항체 M,D,G,E,A형.

IgG: 골수와 비장에서 형질세포가 분비

IgE: IgG와 유사한 형대이지만 후속 면역 반응을 유도하는 고정 부위의 서열 정보가 다름.

포유류에만 있고, 기생충에 대한 면역을 위해 가장 최근에 진화됨. 부작용-알레르기.

IgA: 호흡기 점막의 방어에 가장 중요. 중화 항체의 역할.

29 살해 세포를 죽이는 킬러 세포

-- cytotoxic T cell, natural killer cell
30 순환 면역세포의 이동과 유도
31 반격 체액면역과 세포면역의 공조

...위험 지역은 모세혈관을 빠져나온 간질액과 세포들로 가득 차면서 부어오르게 된다. 그리고 빠져나온 선천면역세포가 활동을 하면서 주변보다 온도가 올라간다. 온도가 올라가면 정상세포와 감염세포의 활동이 모두 방해를 받는다. 염증에서 열이 발생하는 것은 바이러스 증식을 억제하는 가장 단순하면서 과격한 수단이다.

 

#면역의국지성 (locality)

32 과잉 지나치면 아니함만 못하다

#사이토카인폭풍 (cytokine storm)

지역 방어를 전제로 작동하는 선천면역이 전신에서 일어나면, 생명을 위협하는 연쇄반응이 일어난다.

33 기억 면역의 성장과 노화

제4부 방역
34 유사 면역과 방역

즉 방역에서는 구성원들의 이타적 행동 바현이 목표 달성의 가장 중요한 요소가 된다. 

35 방역 통제와 부작용의 균형

인체에서 코로나19에 대한 기억세포가 만들어지는 것을 면역을 획득했다고 표현하는데, 집단에서 면역을 획득한 사람의 비율을 집단면역이라 한다. ... 면역은 바이러스를 완전히 제거해야 활동이 종료되지만, 방역에서는 집단면역이 60퍼센트 대에 가까워지면 바이러스 재생산지수가 1 이하로 떨어지면서 전파의 쇠퇴기로 접어든다. 감염자가 회복하면 면역도 획득되기 때문에, 집단면역은 감염자의 증가와 비례한다. 따라서 방역이 없어도 신종 바이러스의 전바는 '언젠가는' 멈추게 된다. 이것을 집단효과herd effect 라고 한다. 즉 집단면역과 집단효과는 다른 의미다.

-- 우리나라에서 자연경과 전략을 취했다면 500만 명 정도가 사망해야 집단효과가 나타났을 거라고 하신다 (전파속도!)

36 숙주 세포와 사람
37 진단 방역의 항체

감염자의 면역이 바이러스를 통제하고 있음에도 감염세포 내에 있던 바이러스의 유전자들이나 면역에 의해 파괴된 바이러스의 부산물들이 RT-PCR에 의해 검출될 수 있다. 단 하나의 유전자만 있어도 증폭하는 민감도 극한의 검사이기 때문이다. 그 결과 바이러스가 완치되었음에도 오랜 기간 양성과 음성을 오가는 결과가 나올 수도 있다. 감염력이 있는 바이러스 입자의 배출을 확인하기 위해서는 처음 언급했던 세포배양을 이용해 검사해야 한다.

38 격리 방역의 취약점
39 의료 치사율의 결정 요소
40 본부 방역의 중앙통제 기구
41 신약 항바이러스제 개발의 어려움
42 백신 희망의 시작
43 진화 바이러스의 변이, 선택, 적응

진화는 오랜 시간에 걸쳐 일어난다는 선입견이 있다. 그래서 바이러스의 유전자 변화에 대해서는 변이라는 용어를 흔히 사용한다. 하지만 용어에 상관없이 모든 유전자의 변화는 진화의 결과다. 바이러스에게 숙주세포는 유전적 다양성을 늘리는 장소이며, 복제의 결과물인 바이러스 입자는 선택압력의 시험에 즉시 놓인다. 박쥐의 코로나19가 종간 장벽을 넘어 사람으로 건너온 것도 진화다. 감염자의 체내에서 관찰되는 변이는 면역에 저항하면서 일어난 진화다. 집단에서 관찰되는 변이는 방역에 저항하면서 일어난 진화다. 이런 바이러스 유전자의 변이는 우리가 직접 관찰할 수 있는 가장 짧은 진화의 과정이다.

 

...신종 바이러스는 항원 구조에 대규모 변화가 일어나 집단면역이 0인 상태에서 시작된 바이러스의 집단을 의미한다. ...신종 바이러스는 기존 면역이 효과가 없다는 것을 뜻한다. 그리고 전파되면서 집단면역이 올라가면 신종이라는 타이틀을 잃어버리게 된다.

 

돌연변이들 중에서 기존의 수용체가 아닌 새로운 세포 수용체와 결합하는 변이가 발생하면 새로운 신종 코로나가 출현하는 것이다. 만약 이런 돌연변이가 발생하면 팬데믹 초기에서 지금까지 겪어온 과정을 처음부터 다시 되풀이하는 악몽 같은 상황이 벌어진다. 

44 결말 코로나19의 엔딩 시나리오

제5부 과거, 현재, 미래
45 숙명 이타적 유전자의 진화
46 역사 흩어지면 살고 뭉치면 죽는 역병
47 과학 인류 문명의 반격
48 부상 보이지 않던 위험의 등장
49 지구 생태계 균형과 교란

가축들은 집단면역을 획득할 기회가 없다. 조류독감이 유행하면 닭을 살처분stamping out 한다. 구제역이나 돼지열병이 발생해도 가축들을 살처분한다. 다른 지역의 가축으로 퍼지는 걸 막기 위해 방역을 하는 것이다. 하지만 이것을 면역학적 관점에서 보면 가축들의 집단면역을 리셋시키는 것이다. ...

50 방향 복습과 예습
51 난제 개인과 집단의 가치 충돌
52 개인 방역의 주인공
53 위생 머리로만 보이는 더러움
54 습관 감염 경로의 차단
55 복면 팬데믹 시대의 개인 장비

에필로그