#바이러스 | 생글생글.

과학과 놀자
온난화로 얼음층 녹아 수만 년 전 바이러스 퍼질 수도

"지구온난화 시대는 끝났다. 끓는 지구(global boiling)의 시대가 도래했다." 지난 7월 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장이 이 같은 경고의 메시지를 던졌다. 세계기상기구(WMO)가 "올해 7월이 역사상 가장 더운 달이었다"는 분석을 발표한 뒤였다. 실제로 세계 곳곳에 지구온난화로 인한 이상기후가 나타나고, 생태계 또한 바뀌고 있다. 최근 그 변화가 가장 눈에 띄는 곳이 ‘영구동토층’이다. 영구동토층이 녹으면서 그 안에 묻혀 있던 비밀들이 세상 밖으로 나오고 있다. 영구동토층은 이름에서 알 수 있듯, 1년 내내 얼어 있는 땅이다. 연중 기온이 물의 어는점(섭씨 0℃) 이하로 유지되는 곳으로, 수천 년에서 수만 년 동안 얼어붙어 그 두께만 해도 약 80~100m에 달한다. 그런데 지구온난화로 지구의 온도가 오르면서 영원히 얼어 있을 것 같던 영구동토층이 속절없이 녹아내리는 것이다. 게다가 얼음이 만들어질 당시에 같이 봉인되었던 생물들이 부활하기 시작했다. 올여름 과학자들의 큰 주목을 받은 것은 4만6000년 동안 영구동토층에 갇혀 있다가 부활한 1mm 미만의 작은 벌레다. 파나그롤라이무스 콜리마엔시스(Panagrolaimus kolymaensis)라는 이름의 이 벌레는 시베리아 지역의 영구동토층 표면 아래 40m 깊이에서 발견됐다. 독일 막스플랑크연구소 연구진이 이 벌레의 유전자를 분석한 결과, 그동안 알려지지 않은 새로운 종의 선충류라는 사실을 알아냈다. 다시 말해 과거에 존재했지만 현재에는 없는 멸종된 생물이라는 것이다. 이 벌레가 있던 주변의 흙 나이를 토대로, 4만6000년 전에 묻혀 현재까지 갇혀 있었을 것이라고 추측할 수 있었다. 연구진은 이 벌레를 실험실 접시에 놓은 뒤, 생명 활동에 필요한 영양
과학과 놀자
신종 질병의 주요 원인은 동물이 옮긴 바이러스…박쥐가 품은 130여종 중 60종 전파돼 병 일으켜

2019년 12월 이후 지금까지 전 세계에서 지속되고 있는 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)은 SARS-CoV-2라는 바이러스로 인해 발생하는 중증 호흡기증후군이다. 지금도 알파(α) 베타(β) 감마(γ) 델타(δ) 오미크론 등 다양한 변이 바이러스가 나타나 사회 전반에 걸쳐 많은 혼란과 우려를 낳고 있다.사실 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV, 1만8449명의 사망자를 낸 신종플루바이러스, 2002년에 발생한 신종 전염병을 일으킨 사스 코로나바이러스, 치사율이 50~90%에 달하는 에볼라바이러스와 같은 신종 바이러스가 출현할 때마다 인류 사회는 충격과 혼란을 겪었다. 신종 바이러스는 어떻게 나타나 심각한 질병을 일으키는 것일까.바이러스는 세균과 달리 세포의 구조나 생명 유지와 관련한 화학 반응 기구(예: 효소)를 갖추지 못한 채 유전체와 이를 둘러싼 단백질 껍질(capsid)로 이뤄진 감염체로 매우 작고 단순하다. 독감바이러스나 코로나바이러스 같은 동물 바이러스는 막으로 된 외피가 캡시드를 둘러싸기도 한다. 그래서 바이러스는 숙주세포를 떠나서는 스스로 그 수를 늘릴 수 없고, 생명 활동을 수행할 수도 없다. 바이러스는 대장균과 같은 세균과 비교하면 50~100분의 1 정도 크기다. 세균이 라면 상자만 하다면 바이러스는 사각 반지 케이스만 하다고 할 수 있다.바이러스 표면에 있는 단백질과 숙주세포의 외부에 있는 특이적인 수용체 분자 사이에는 열쇠와 자물쇠 같은 상호작용이 일어나며, 이런 작용에 의해 바이러스는 숙주세포를 인식한다.따라서 각각의 바이러스는 감염시킬 수 있는 숙주가 제한돼 있는데, 이 같은 특성을 바이러스의 숙주범위라 부른다. 웨스트나일바이러스(West Nile
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'변신 귀재' 바이러스 vs '방어 천재' 인간

우리가 코로나 바이러스와 백신(vaccine) 문제를 제대로 이해하려면 다양한 지식을 가져야 합니다. 우리 몸의 면역체계도 간단하게 알아야 하고, 바이러스와 다양한 생명체 간에 벌어지는 군비 경쟁도 알아둘 필요가 있죠. 선천면역, 후천면역 그리고 공생우리 몸은 복잡한 면역체계를 진화시켜 왔습니다. 다른 동물들도 마찬가지죠. 바이러스, 박테리아, 세균은 생명체를 끊임없이 공격했고, 생명체들은 거기에 맞춰 다양한 면역시스템을 업그레이드했습니다. 이런 공격과 방어를 ‘진화적 군비 경쟁’이라고 합니다. 어떤 바이러스와 박테리아, 세균은 경쟁하느니 차라리 공생하자면서 우리 몸 안에 들어와 정착하기도 했답니다.우리 몸이 외부 바이러스 등에 노출되면 두 가지로 대응합니다. 부모에게서 물려받은 선천(inmate)면역 시스템이 1차 방어 무기입니다. 코로나 바이러스가 코로 들어오면 코는 코점막(상피세포), 점액질, 대식세포 등으로 저지합니다. 바이러스를 잡아먹는 거죠. 마스크가 도움이 되죠. 이 단계에서 방어되면 증상이 나타나지 않습니다. 선천면역이 무너져 바이러스가 기관지와 폐로 넘어가면 후천(adaptive)면역 시스템이 2차 방어를 선포합니다. 열이 나고, 기침이 동반되죠. 우리 몸의 B세포들이 항체를 만들어 대항하거나 T세포들이 바이러스를 잡아먹습니다. 바이러스 변이와 백신바이러스는 끊임없이 변합니다. 변신의 귀재이죠. 바이러스가 정복되지 않는 이유이기도 합니다. 백신이나 치료제를 만들려고 인간이 자원을 투입하면, 바이러스는 그 사이 변신합니다. 이런 이유 때문에 제약사들은 백신을 만들려고 하지 않습니다. 사스, 신종플루, 메르스 때 백신을 못
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지식재산권 보호의 두 얼굴

[A 학생] 코로나바이러스 백신(vaccine) 특허권은 인류의 건강을 위해 중지되고 제조 기술은 공유돼야 합니다.[B 학생] 아니죠. 특허가 인정돼야 새로운 기술을 개발하고 혁신에 투자하려는 개인과 기업이 생겨나는 것이죠.“백신 특허는 세계인 모두가 이용해야 하는 공공재”라는 A의 의견과 “특허를 인정해주지 않으면 누가 자기의 노력과 자본을 들이려고 하겠는가”라는 B의 의견 중 어느 쪽에 마음이 끌리나요?최근 코로나19 백신 제조기술을 세계가 공유하자(특허 유예)는 목소리가 미국에서 나오면서 논쟁이 일고 있습니다. 미국 조 바이든 행정부가 이 논란에 불을 붙이자마자 세계 여론은 둘로 나뉘었습니다. 코로나바이러스는 세계 경제와 삶에 중대한 타격을 주는 질병이므로, 피해 최소화를 위해 백신 제조기술을 공유하자는 의견에 세계 여론은 기우는 듯합니다. 프랑스와 이탈리아, 스위스, 러시아, 중국이 당장 찬성하고 나섰습니다. 특허 공유에 가장 강하게 반발하는 나라는 독일입니다. “특허를 인정하지 않으면 혁신이 일어나지 않는다”는 독일의 주장에 알 만한 대기업 최고경영자(CEO)들도 가세했습니다. 화이자의 앨버트 불라와 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠가 대표적인 인물입니다.지식재산권(특허권, 저작권, 상표권)을 둘러싼 이 같은 논쟁은 매우 오래된 것입니다. ‘특허의 두 얼굴 논쟁’ ‘지식재산권과 정의의 문제’라는 것인데요. 즉 권리 보장은 혁신의 원동력이라는 견해와 독점화로 인한 정의 훼손이라는 견해의 대립이죠.과거 특허권은 왕이 수여하는 특별한 권리였습니다. 왕이 주지 않으면 누구도 특허권을 갖지 못했습니다. 저작권, 상

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인류 위해 백신기술 공개 vs 특허권 없다면 누가 개발하나

조 바이든 미국 대통령은 지난 5일 코로나바이러스 백신 특허를 유보할 수 있다고 했습니다. “특허를 유보할 수 있다”는 말은 백신을 개발한 제약사의 권리를 일시 정지해서 세계가 제조 기술을 공유하자는 말과 같습니다. 백신을 각국이 만들어 쓰자는 것이지요. 그러자 세계가 둘로 나뉘었습니다. 바이든 의견에 찬성한 라인(프랑스, 이탈리아, 러시아, 중국)과 반대한 라인(독일과 영국, 제약사, 대기업 CEO들)이죠. 어느 쪽이 정의인가요? 이 논쟁은 백신 이슈에만 국한돼 있지 않습니다. 숱한 논쟁들이 ‘정의 문제’에 갇혀서 우리의 생각을 어렵게 만듭니다. 백신은 의료 문제 vs 특허 없으면 누가 만드나‘코로나19’ 팬데믹이 발생한 지난해, 인류는 백신을 찾느라 아우성이었습니다. 제약사들은 원래 백신을 잘 만들지 않습니다. 투자비는 막대한 반면 성공할 가능성은 적기 때문이죠. 여러 어려움을 극복하고 개발에 어느 정도 성공한다고 해도 문제입니다. 바이러스는 기다려주지 않습니다. 변종으로 변이하죠. 방금 만든 백신은 헛고생이 되고 맙니다. 독감 예방주사를 계절에 따라 맞습니다만, 그 주사가 반드시 효과를 낸다고 보기도 어렵습니다. 바이러스 변이 때문입니다.코로나바이러스에 대한 인류의 대응은 조금 예외적이었습니다. 갑작스럽고 광범위하고 장기적인 팬데믹에 제약사들은 기존 노선에서 이탈해서 개발에 나섰습니다. 가능한 한 빨리 개발할 수 있으면 ‘대박 찬스’가 있었던 거죠. ‘대박 찬스’가 없었다면? 제약사들은 아마 만들지 않았을 겁니다. 정부가 예산을 댈 터이니 무조건 만들라고 긴급명령을 할 수 있습니다만, 가능성이 없다면
과학과 놀자
샤르팡티에·다우드나 교수에게 노벨화학상 안긴 유전자 가위 기술

유전자 가위 기술을 개발한 공로로 스웨덴 우메오대의 에마뉘엘 샤르팡티에 교수와 미국 UC버클리의 제니퍼 다우드나 교수가 2020년 노벨 화학상을 받았다. 유전자 가위 기술은 세균이 바이러스를 물리치기 위한 생물학적 과정을 이용하여 특정 유전자의 발현을 억제하거나 유전자 서열을 바꾸는 데 이용 가능하며, 더 나아가 치료할 수 없다고 알려진 사람의 유전질환에 대한 치료의 가능성을 열었다.인류는 생물이 가지고 있는 유전적 특성을 우리에게 유용한 방향으로 이용해왔다. 가장 오래된 방식이 품종 개량이라고 하는 방법이다. 예를 들어 우리의 주식인 쌀은 야생 벼 품종으로부터 품종 개량을 거쳐 좀 더 맛이 좋고 알곡이 많이 열리도록 개량되었다. 벼와 같은 곡류 외에도 야채, 과일과 가축 등도 오랜 품종 개량을 거쳐왔다. 생명과학은 지난 세기 동안 DNA의 구조 발견, 핵산의 염기서열 결정, 단백질의 아미노산 서열 결정, 유전자 발현 과정의 규명 등 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 이 과정에서 얻은 생명과학 지식은 인류가 직접 생물의 유전자를 조작하여 이용할 수 있게 해주었다. 유전자 재조합 기술을 비롯해 많은 방법이 개발되었지만, 그중 매우 간단하고 빠르게 유전자 서열을 편집하는 방법이 유전자 가위 기술이다. RNA와 CAS9 단백질 복합체로 DNA 유전자 편집유전자 가위 기술은 세균이 바이러스로부터 자신을 지키는 방법을 활용한 것이다. 세균은 자신이 과거 감염된 바이러스의 핵산 서열을 저장해 놓았다가 똑같은 서열을 가진 바이러스가 들어오면 그 바이러스의 핵산을 잘라내 바이러스를 물리친다. 유전자 가위 기술을 ‘CRISPR 가위’ 기술이라고도 하는데 이 단어는 세
시네마노믹스
경제까지 '중증환자' 만드는 오염된 정보·가짜 뉴스

‘컨테이젼’ 같은 재난 영화에서 빼놓지 않고 등장하는 현상이 있다. 잘못된 정보가 사회에 빠르게 퍼지는 ‘인포데믹(정보 감염증)’이다. 인포데믹은 정보(information)와 전염병의 유행(epidemic)을 합친 단어다. 인포데믹이란 단어를 처음 사용한 사람은 미국 전략분석기관 인텔리브리지의 데이비드 로스코프 회장이다. 그는 사스(중증급성호흡기증후군)가 유행했던 2003년 워싱턴포스트에 기고한 글에서 “인포데믹은 한번 생기면 곧장 대륙을 넘어 전염된다”고 설명했다.가짜뉴스가 전염병처럼 빨리 퍼져‘컨테이젼’에서도 감염병을 둘러싸고 확인되지 않은 소문이 수없이 돌아다닌다. 방송 뉴스의 앵커가 인터뷰를 위해 출연한 질병통제예방센터 관계자에게 “인도의 한 약이 치료 효과가 있는데 미국 정부가 발표를 막고 있다는 소문이 진짜냐”고 묻는다. 아시아와 남미에서는 ‘미국과 프랑스가 백신을 이미 개발했지만 아시아에 주지 않는다’는 소문이 퍼지며 세계보건기구(WHO)의 전문가와 과학자들이 납치된다.영화에는 혼란을 이용해 일부러 ‘가짜뉴스’를 퍼뜨려 부당한 이득을 얻는 사람들도 등장한다. 프리랜서 기자 앨런 크럼위드(주드 로 분)는 블로그에 자신이 바이러스에 감염됐다가 개나리액을 먹고 나았다며 거짓 영상을 찍어 올린다. 이를 믿은 수많은 사람은 개나리액을 사기 위해 약국에 줄을 선다. 그러나 판매 수량이 부족해 폭동이 발생한다. 크럼위드는 개나리액 사기를 통해 450만달러(약 55억원)를 챙기고 백신이 개발된 뒤에도 ‘부작용이 있을 것’이라는 소문을 퍼뜨리다 증권 사기 및 범죄 모의 등의 혐의로 수사당국에 붙
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"코로나 신약은 대도약 기회"…K바이오 40여개사 개발 참가

“신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)과의 전쟁을 끝내기 위해서는 코로나19 치료제와 백신이 개발돼야 한다. 이번 전쟁은 모두가 한편이다.”빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자가 지난달 자신의 블로그에 이렇게 썼다. 전 세계의 제약·바이오기업들이 저마다 확보한 기술을 가지고 코로나19를 물리치기 위해 치료제와 백신 개발에 나서고 있다. 국내에서만 40곳이 넘는 기업들이 코로나19 치료제와 백신 개발에 발을 들였다. 코로나19로부터 인류를 지켜내겠다는 사명감도 있지만 제약·바이오 기업에는 커다란 기회이기도 하다. 작은 바이오벤처에 불과했던 미국의 길리어드사이언스가 2009년 신종플루 치료제 ‘타미플루’를 출시하며 순식간에 글로벌 선두권 제약사로 올라섰던 것을 제약·바이오업계는 기억하고 있다.미국에서 첫 코로나19 치료제 긴급사용 승인코로나19는 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 감염돼 발병하는 호흡기 질환이다. 2002년 유행했던 사스(중증급성호흡기증후군), 2015년 유행했던 메르스(중동호흡기증후군)도 모두 코로나바이러스다. 코로나19는 사스, 메르스 등 다른 코로나바이러스보다 전염력이 최대 2배 강하다는 연구 결과가 나올 만큼 확산 속도가 빠르다. 중국 우한에서 발병한 코로나19는 넉 달 만에 전 세계에 380만 명의 감염자를 냈다.처음 등장한 바이러스다 보니 최근까지 코로나19 환자를 치료할 치료제, 이를 예방할 백신이 없었다. 미국 제약사 길리어드사이언스의 ‘렘데시비르’가 지난 1일 미국 식품의약국(FDA)의 긴급사용 승인을 받으며 코로나19 치료제의 물꼬를 텄다. 렘데시비르는 원래 에볼라 치료제로 개발하던 항바이러스제 후

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