코로나바이러스 이야기

바이러스로 전세계가 시끄럽습니다. 아마, 2개월 후 정도면 소강기에 들어가겠지만 그 때 까지는 꽤 많은 사회적 홍역을 치루게 되겠다 싶습니다. 한국의 경우엔 사전방지 여부에 따라 총선의 향방조차 갈릴수도 있을테지요. 문재인 정부가 잘 대처하기를 바랍니다.

딱히 치료법이라는 것이라는게 없고 대증처방에 백신을 통한 예방이 전부인 것도 맞는 말인지라 사람들이 더 공포스러워 하는 것 같습니다. 

그럼에도 조심과 주의환기를 넘어서 너무 공포에 질린다거나 향배없는 증오가 양산되지는 않았으면 합니다. 

 

코로나바이러스는 발티모어 분류상 그룹 4에 속하는 단일 (single strand) 주형 가닥 (Positive-strand) RNA 바이러스(Positive ssRNA virus)입니다. 

 

풀어서 말하자면 이 바이러스의 유전체 [유전자를 코딩하고 있는 지놈 (genome)] 는 선형의 단일 가닥인 RNA로 (positive single strand RNA virus)이루어져 있으며, (우리 딴지스들은 2중가닥의 나선형의 DNA를 유전체로 가지고 있지요), 그 유전체는 그 서열 자체로 바로 필요한 단백질로 번역(생성) 될 수 있습니다. 

 

우리가 코로나바이러스와 함께 걱정하는 인플루엔자도 단일 가닥의 RNA이지만 이 친구들은 상보형 가닥 (Negative-strand)의 RNA를 유전체로 가지고 있습니다. (-)상보적 가닥: negative strand의 RNA를 유전체로 하기에, 바이러스 구실 하려면 주형 가닥 (Positive-strand)로 변환되어야 하는 추가적인 단계가 필요한 것이지요. 참고로 에볼라 바이러스도 Negative strand RNA를 유전체로 가지고 있습니다. 

 

코로나바이러스라하면 우리가 흔히 아는 분류법, 종속과목강문계에서 속(genus)에 해당합니다. 정확히는 코로나비리데:Coronaviridae (과:family)에 알파, 베타, 감마, 델타 코로나바이러스의 네가지 속으로 현재 분류가 됩니다. 

 

일단 생긴건 아래와 같이 생겼습니다. 다른 종류의 바이러스이지만, 가까운 친척이니 비슷하게 생겼습니다. 

 

 

겉에 보이는 글라이코단백질(S)과 멤브레인 프로테인(M), 헤마글루티딘 에스터레이즈 (HE), 그리고 표피막 단백질 (E)이 주로 감염성에 

관련합니다. 기주 세포의 수용체 (receptor)에 반응하여 초기감염을 일으키는데 역할을 하기 때문입니다. 우리가 흔히 말하는 백신은, 이러한 수용체에 반응하는 바이러스의 구조 단백질 (Structural protein)에 변이를 주어 약도화 시킨 바이러스거나 이런 단백질의 절편 (Fragments)입니다.

  

 

코로나 바이러스에 속하는 바이러스들의 유전체는 모식도로 하면 요롷게 생겼고 가장 위에 있는 지놈에서 Subgenomic RNA라는 2차 전사체를 만들어 내어 염기 서열내 첫 단백질 (ORF1a/ORF1ab) 이후의 단백질들을 만들어 냅니다. 자세한 기작은 생략.. 

 

방금 언급한 ORF1 이라고한 것은 사실 RNA-dependent RNA polymerase로, 번역하면 RNA 주형 RNA 중합효소 라고 할까요. 풀어서 설명하자면, 지 유전체인 RNA를 주형(Template)로 하여 후대 RNA를 만들어내는 효소라고 하겠습니다. 다시말해 저 단백질은 바이러스가 자기 유전체를 복제하고 또는 전사시키는데 이용됩니다. 다시 줄여 말하면 RNA 유전체 복제효소지요. 자 여기서, 사실은 제가 여러분들이 알아주셨으면 하는 부분이 있습니다. 우리가 살아가면서 라듐 침대에서 잠을자고, 이웃에서 원전이 터지고, 자한당의 기묘한 인간들 처럼 소위 발암을 야기하는 온갖 요인들과 더불어 삶에도 그래도 많은 이들이 소위 천수를 누릴 수 있는 요인 중에 하나가 바로 우리 같은 고등생물은 DNA (RNA 보다 안정)를 유전체로 가지고 있으며, 우리의 유전체 복제 효소는 Proof-reading, 이라고 하여 복제과정중 일어나는 염기서열의 오류를 수정하는 기능이 있어서지만, 이러한 RNA 바이러스들은 그게 없습니다. 즉, 결과적으로 바이러스의 생활환 (Life cycle)에서 엄청나게 다양한 종류의 유전체를 갖는 바이러스의 군체 (Population)를 기주(Host)안에 형성하게 되는 것이고 이 들 중 상당수가 사실은 바이러스 자신에게는 치사(Lethal effect)에 가까운 변이에 해당합니다. 이러한 개념을 설명하는 용어가 quasispecies입니다. (혹 관심있으신 분들은 찾아보시길) 사실 이러한 다양한 유전적 군체 형성이 사람에게도 바이러스에게도 양날의 검입니다. 물론 인간의 입장에서 보면요. ㅎㅎ

 

우리가 매년 새로운 백신을 맞아야 하는 것도, 이러한 RNA 바이러스의 높은 변이 때문인데요, 유전체 서열의 변화는 결국 유전체에 코딩되어 있는 유전자에서 발현되는 단백질의 서열, 구성 나아가 삼차원적인 형태에 까지 영향을 주기 때문에, 작년에 왔던 각설이였던거 같지만 우리 몸의 항체가 이에 반응하지 못하게 되는 것이지요. 이러한 높은 확률의 변이 때문에 인류는 귾임없이 바이러스에 감염이 되고 있습니다만, 일단 감염후 창궐으 단계에 들어서면 스토리 전개가 조금은 달라집니다. 바이러스에 의한 대부분의 증상은 바이러스에 대한 정확히는 바이러스에 감염되어 정상기능을 하지 못하는 우리 세표에 대한 우리 면역반응의 공격에 의하여 일어납니다. 많은 경우 바이러스를 죽이다가 사람이 죽어나는 일이 생기는 거지요. 하지만 사실 바이러스 입장에서는 기주가 죽는게 썩 이로운 일이 아닙니다. 건강히 살아서 밥도 잘먹고, 뽀뽀도, ㅎㄷㅎㄷ도, 응아도 잘 싸야 자신들의 오랜 번영이라는 존재의 목적을 이루어 낼 수 있으니까요. 바이러스는 기주안에서 미친듯이 번식을 하면서 다양한 유전체를 가진 후대 바이러스를 양성해 내지만 결국, 그 개체군 중에서 기주에 영향을 덜 미치는 것들이 최종적으로 살아남게 됩니다. 뭔 개소리냐 하시겠지만, 한번 바이러스가 창궐하면 세대가 지남에 따라 바이러스는 그 개체 안에서 점점 약도 내지는 무독화 되는 경로로 진화하게 된다고 간단하게 표현하고 싶습니다. 조금 비유를 하자면, 우리사회에서 A와 B라는 사람이 바이러스에 감염되었는데, 안타깝게도 A는 사망했습니다. 인류의 입장에서는 바이러스의 승리같지만 사실 바이러스 입장에서는 폭망각입니다. 자신들의 우주가 무너졌으니까요. B는 한 열흘을 끙끙앓타가 회복되었습니다. 인류의 승리가 맞기도 하지만, 바이러스 또한 성공적으로 자기 진화에 성공했습니다. (이 부분에서 여러 스토리가 가능하고 이견이 있을 수 있지만, 공진화에 성공한 케이스로 한정하겠습니다.) 좀더 오랜 시간 동안 스스로를 외부에 노출 시킬 기회를 얻었고 (사실 이 기간동안 주변의 인간들도 약독화된 바이러스에 의한 항체 형성이 이루어지게 되었겠죠) , 또한 일부는 아무런 증상없이 인간과 공존하며 살아갈 수 있는 유전자형을 획득 했을 테니까요. 

 

에볼라 같은 경우에는 바이러스 입장에서 사람에 들어간 순간 폭망인 것이지요. 적당히 원숭이 같은 곳에서 잘 살다가 사람한테 왔는데, 새로 입주한 집이 너무 연약한?...좀 살아보려고 하는데 집이 무너지는 경우랄까요. 사망율이 높은 것도 사실 바이러스 입장에서는 좋은 일이 절대 아닌것이지요. 

 

다행히도, 분자생물학적 연구의 발달로 많은 진단기술과 병리현상에 대한 지식이 집적되었고, 안전한 항원 (백신) 생산의 효율성도 많이 높아졌지요. 

 

다만 사회적 제도와 의료시스템의 미비, 그리고 그에 의한 사회 구성원의 기본적인 영양 및 건강상태가 이렇나 감염성 질병의 진전에 영향을 주겠지요. 역시 생활의 전반은 정치의 영역아닌가 싶습니다. 

 

모쪼록, 큰 무리없이 이 시기가 잘 넘어갔으면 좋겠습니다.