원숭이두창이 전 세계 대유행병에 포함된 지 2개월이 지났다. 원숭이두창 감염 건수는 미국에서만 6,000여 건에 이르며, 전 세계 감염 건수는 총 1만 8,000건을 넘어섰다. 그리고 미국에서는 과거에도 원숭이두창 감염 사례가 발생한 적이 있다는 사실은 오래전 알려진 소식일 것이다. 2003년, 가나 외래 생물종 유입과 함께 원숭이두창 바이러스가 미국에 퍼지기 시작했다. 당시 3살배기 유아를 포함해 총 72명이 원숭이두창에 감염되었다. 당시 원숭이두창이 스스로 사라지기 전까지 총 19명이 병원에 입원했다.
이제 와서 돌아보면, 원숭이두창 바이러스가 2003년 이후 확산 방법을 변경한 듯하다. 2003년, 미국 내 모든 원숭이두창 바이러스 감염 사례는 인간이 바이러스에 감염된 동물과 접촉하면서 시작했다. 그러나 2002년에는 인간 사이에서의 감염 사례가 압도적으로 많으며, 동성 간 성관계를 한 남성 사이에서의 성적 접촉이나 신체 접촉이 주요 감염 경로이다. 하지만 2022년 발생한 감염 사례를 연구하는 연구팀은 2003년 사례의 상세한 사안을 우려한다. 2003년에는 인간이 아프리카에서 포획한 야생동물을 미국에서 애완동물로 판매하면서 바이러스에 감염되었다. 미국 내 원숭이두창 바이러스 확산 원인이 된 프레리도그는 인간에게 바이러스를 전파했다.
그 누구도 동물과 인간 사이의 바이러스 전파 취약점을 고려하지 못했다. 인간의 원숭이두창 감염 사례가 서아프리카와 중앙아프리카 이외 지역에서 발생한 적이 없기 때문이다. 2003년 당시 아프리카 야생동물종이 사냥꾼이나 동물 서식지에 거주한 인간에게 바이러스를 옮긴 사실을 이해할 수 있다. 여기서 놀라운 점은 바이러스가 다른 대륙의 야생 동물에게도 전염될 수 있다는 사실이다. 여전히 신중하게 조사해야 할 문제이다. 그와 동시에 원숭이두창 바이러스가 다른 동물종 사이에서 우세 바이러스가 되고, 전 세계 80여 국에 확산될 수 있다는 경고가 될 수도 있다.
전혀 확실한 일은 아니다. 그러나 바이러스 전문가 집단이 새로운 곳에서 새로운 바이러스종이 인간에게서 동물로 다시 전염돼, 현재 알려진 바를 넘어선 새로운 위험성이 발생할 것을 우려하기는 충분하다. 과학계에서는 인간이 동물에게 원숭이두창 바이러스를 다시 옮길 가능성을 신중하게 연구 중이다. 그 누구도 논란을 촉발하는 것을 원하지 않는다. 서스캐처원대학교 백신 및 전염병 연구소-국제 백신 연구센터(Vaccine and Infectious Disease Research Organization-International Vaccine Centre) 소속 바이러스 학자인 안젤라 라스무센(Angela Rasmussen) 부교수는 “현재 동물원성 질병을 인간이 동물에 다시 옮기는 사례가 분명히 발생하지 않았다고 본다. 만약, 인간이 원숭이두창 바이러스를 동물에 다시 옮긴다면 구분하여 연구해야 할 것이다. 남성 간 성관계에 따른 바이러스 감염과는 전혀 관련이 없는 바이러스 감염 경로이며, 아직까지는 발견된 사례가 없기 때문이다”라고 설명했다.
원숭이두창 바이러스를 최초로 발견한 국가에서 일부 설치류가 원숭이두창 바이러스를 보유했다는 사실이 확인됐다. 따라서 다른 곳의 여러 생물종도 바이러스에 취약하다고 확신할 수 있다. 하지만 지금까지 누적한 과학적 지식만으로는 세계 여러 곳의 생물종도 바이러스에 취약하다는 사실을 찾기에는 충분하지 않다. 인간이 유럽이나 미국 야생동물의 원숭이두창 치료 전 잠깐 들어 올릴 수 있을까? 아니면, 설치류 사이에서 만연한 질병이 될 수 있을까? 원숭이두창이 야생동물 사이에서 만연한 질병이 된다면, 시골 지역의 프레리도그이든 도시의 쥐든 다른 생물종과의 교배로 바이러스를 퍼뜨릴 수도 있을까? 그리고 바이러스 전염 위험성이 높은 동물이 인간과 접촉해, 전염병을 옮길 수 있을까? 혹은 인간의 접촉으로 원숭이두창 바이러스 감염 위험성이 발생할까?
원숭이두창을 포함한 여러 동물원성 병원균을 연구한 매니토바대학교 미생물학자이자 부교수인 제이슨 킨드라척(Jason Kindrachuk)은 “2003년, 미국 원숭이두창 확산 당시 다양한 생물종이 원숭이두창을 옮겼을 가능성을 확인했다. 그러나 지금은 원숭이두창 확산 경로를 정확히 알지 못한다”라고 말했다.
[사진=Freepik]
바이러스는 설치류와 영장류 사이에서 전염 사례가 계속 발견된다. 하지만 원숭이두창을 처음 발견했을 당시 동물원 운영이나 실험을 위해 모은 원숭이를 통해 발견하여 질병 명칭을 정하게 되었다. 1958년, 싱가포르의 원숭이를 코펜하겐 폴리오 연구 시설로 운반하면서 원숭이두창을 처음 발견했다. 이후 1960년, 펜실베이니아대학교 연구실과 1962년, 미군 월터리드 육군 연구소(Walter Reed Institute of Research)에서 발견됐다. 그리고 2년 뒤 오랑우탄과 침팬지, 고릴라, 긴팔원숭이 등 로테르담 동물원에서 돌보던 다양한 원숭이와 영장류 동물 사이에서 원숭이두창 바이러스 전염 사례를 발견했다.
당시 바이러스 확산은 원숭이두창 감염이 복잡해질 것이라는 초기 경고였다. 동물원에 도착했을 당시만 하더라도 바이러스에 감염된 영장류는 없었기 때문이다. 바이러스는 야생동물 밀수업자가 로테르담 동물원에 판매한 거대한 개미핥기 두 마리를 통해 영장류에 전염되었다. 이후 동물 보호 단계 어디에선가 개미핥기가 이미 바이러스에 감염된 다른 동물과 같은 보호 시설에서 관리를 받았다는 가설이 제기되었다. 2003년, 미국 원숭이두창 바이러스 인간 감염 경로와 비슷하게 복잡한 과정이 섞였다.
연구실 원숭이를 통해 최초로 바이러스 감염 사실을 발견한 이유이기도 하다. 오래전 발행된 의학 논문 여러 편을 보면, 1960년대에 전 세계에서 영장류 거래 시장이 광범위하게 활성화됐으며, 최초의 폴리오 백신 제조 및 실험 추진 과정에서 불쾌한 부작용이 발생했다는 사실을 설명한다. 1990년대, 어느 한 저명한 바이러스 학자는 “1960년대 영장류 운송 및 관리 상태가 매우 한탄스러울 정도로 열악했다. 각각 다른 곳에서 온 동물을 한 곳에 복잡하게 몰아넣었다”라는 내용을 작성했다.
공중 보건 전문가가 원숭이두창 바이러스의 기원이 아프리카이며, 바이러스가 인간에게도 전염이 될 수 있다는 사실을 이해하는 데 몇 년이 걸렸다. 모두 거의 우연히 발견한 사실이다. 1970년대에는 두창 전염 위험성이 잠재한 국가에서 두창 퇴치 집중 국제 운동을 펼치기 시작했다. 두창 전염 위험성이 사라지지 않은 국가의 백신 접종 운동이 성공하자 현장팀은 두창의 두드러지는 농포와 관련된 이례적인 사례 관측을 이어갔다. 연구팀은 콩고민주공화국의 어느 한 마을에서 발생한 집단 감염 사례를 발견했다. 해당 마을 주민은 백신 접종을 완료한 것으로 알려졌으나 실제로 원숭이두창 발병 원인이 된 병변이 발견되었다. 해당 마을의 병변 기원을 조사하던 연구팀은 현지 영장류를 자세히 연구하기 시작했다. 그리고 바이러스를 옮긴 주요 동물종은 원숭이가 아닌 마을 외곽에 서식하며, 종종 식량을 비축하는 다람쥐와 같은 생물종일 확률이 높다는 사실을 확인했다.
수십 년이 지난 지금도 여러 설치류나 영장류 중 어떤 동물이 원숭이두창 숙주인지, 혹은 바이러스 순환이 여러 생물종을 통해 이어지면서 사라지지 않은 것인지 확실히 말할 수 없다. 야생에서 포획한 동물 중 극소수 동물을 통해서만 원숭이두창 바이러스 보유 사실을 발견했다. 원숭이두창 관련 여러 실험은 쥐와 기니피그, 토끼를 포함한 다양한 생물종이 원숭이두창 감염에 취약하다는 사실을 입증한다. 하지만 연구실 실험 결과로는 원숭이두창에 취약한 생물종이 실제 바이러스를 곳곳으로 퍼뜨리는지 설명할 수 없다. 게다가 실험 환경도 자연과는 매우 다르다. 많은 동물이 야생보다 실험실에서 더 많은 바이러스 유입에 노출될 수 있다. 혹은 실험실에서 바이러스에 더 오랜 시간 유출될 수도 있다.
현실 세계 상황과는 다른 연구실 실험 조건의 사례로 2003년, 미국 내 원숭이두창 확산 사례를 언급할 수 있다. 쥐와 다람쥐, 동면쥐류 등 다양한 설치류 동물을 운반한 감비아 야생동물 사냥꾼을 통해 외래 동물종 거래 업자가 아프리카 생물종과 미국 프레리도그, 유럽 고슴도치 등을 미국으로 반입했다. 자연 생태계에서는 절대로 발생할 수 없는 접촉 경로이다. 그러므로 미국에 원숭이두창 바이러스가 깊은 곳까지 자리를 잡았다면, 원숭이두창 바이러스 숙주로 가장 유력한 동물종을 정확히 발견할 수는 없다. 사실, 2008년, 미국 식품의약청(FDA)은 원숭이두창 감염과 연결된 아프리카 설치류 170여 마리와 프레리도그 103마리가 추후 질병 확산에 집계되지 않을 수 있다는 점을 발견했다. 원숭이두창과 관련된 동물 모두 죽거나 탈출했을 수도 있지만, 미국 중서부 지역의 표본이 제한적이어서 추가 확산 사례는 발견하지 못했다.
설치류, 특히 애완동물이 원숭이두창 바이러스 전파와 연결된 사례는 2003년이 처음이 아니다. 지난 20여 년간 유럽 연구팀은 오소폭스(orthopox) 바이러스 숙주와 관련된 우두 바이러스를 반복하여 확인해, 많은 아동이 부적절한 보호 기관에서 온 애완용 설치류나 동물 보호 시설에서 바이러스에 감염되었을 수도 있는 애완용 고양이가 아동에게 우두 바이러스를 옮긴 사례를 발견했다. 야생 설치류가 인간에게 우두를 옮긴 사례도 있다. 당시 14세였던 소녀가 야외에서 쥐의 공격으로 부상을 당해, 건강 회복을 위해 간호를 받았다. (쥐는 죽었으며, 소녀는 살았다.)
우두는 원숭이두창보다 더 널리 퍼졌으며, 세계 여러 지역에서 감염 사례가 발견되었다. 아프리카보다는 유럽과 러시아의 우두 감염 사례가 더 많다. 따라서 우두 감염 사례로는 원숭이두창이 비슷한 바이러스 종류와 똑같은 경로로 확산될 것이라는 점을 입증할 수 없다. 하지만 연구팀은 우두 확산 사례가 야생의 바이러스가 인간에게도 전염될 수 있는 여러 전염병의 확산 경로를 제시할 가능성을 고려한다. 밀접한 공간에서의 바이러스 노출 후 초기 발생 지역에서 바이러스를 퇴치하거나 먼 곳으로 확산되는 과정 내내 바이러스의 이동 영역을 통해 동물이 인간에게 바이러스를 전파한다. 그 원인은 우연히 바이러스 감염 동물을 유입하거나 외래 동물종 거래 등이다.
바이러스 유포 역할이라는 기준에서 본 설치류 과학 평가 결과를 논문으로 발표한 루이지애나주립대학교 공중보건 전문의의자 교수인 제임스 디아즈(James Diaz)는 “2003년, 미국 아동과 마찬가지로 독일과 프랑스 아동은 설치류를 애완동물로 기르고 싶어 했다. 그리고 독일과 프랑스에서 바이러스 감염 가능성이 있는 동물 거래가 시작되었다”라고 전했다.
간혹 두 가지 경로로 바이러스가 확산되었을 수도 있다. 특히, 코로나19 발병 원인이 된 SARS-CoV-2 바이러스는 북미와 유럽에서 감염된 인간이 동물에게 전염된 사례가 있다. 밍크와 흰꼬리사슴 모두 원서식지인 중국에서는 SARS-CoV-2 바이러스를 보유하지 않았다. 원숭이두창도 코로나19와 같은 경로로 바이러스 전파가 이어질 수 있다. 원숭이두창 확산 초기, 영국 보건 안전국(Health Security Agency)은 원숭이두창 감염자에게 회복 전까지 집 안의 모든 설치류 애완동물을 두지 않고, 동물에게 바이러스를 옮길 위험성을 줄이도록 권고했다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 더 나아가 “원숭이두창 감염 환자는 동물과의 접촉을 피하고, 회복 전까지 애완동물을 대신 돌볼 사람을 찾아야 한다”라고 권고했다.
다양한 생물종의 원숭이두창 감염 취약성을 다룬 기존 데이터가 매우 드물어, 원숭이두창 전염 위험성은 현재 혹은 과거의 감염 사례 증거가 될 동물을 찾는 대대적인 감시 연구 계획을 확립해야만 정의할 수 있다. 과학계에서 원숭이두창 바이러스 전파 위험성이 큰 생물 종을 알아내더라도 대규모 연구 시행 과정이 될 수 있다. 킨드라척 부교수는 “박쥐와 에볼라의 관계를 떠올려볼 수 있다. 인간은 수십 년 간 바이러스 감염을 조사했다. 크고 넓은 건초 더미에서 매우 작은 핀 하나를 찾듯이 광범위한 데이터에서 한 가지 작고 중요한 증거를 발견할 수 있다”라고 말했다.
인간 혹은 쥐와는 달리 수십 년에 걸쳐 확보한 다양한 생물종의 광범위한 세포와 조직 표본이 없다. 만약, 존재했더라도 이미 알려진 원숭이두창 숙주와 원숭이두창 바이러스에 취약한 다른 생물종 간의 먹이를 비교했을 것이다. 새로운 동물 감시 연구는 확립하기 어려우며, 연구 진행 비용도 매우 비싸다. 동굴에 올라가 코로나바이러스 연구를 위해 박쥐의 면봉 표본을 확보하거나 새 둥지에서 혈액 표본을 채취할 때의 인건비를 생각해보아라.
새로운 동물 종의 원숭이두창 확산 감지를 확인하고자 한다면, 바이러스 학자는 SARS-CoV-2 바이러스 감지를 위해 설정한 습지 샘플링과 같은 과정을 마련해야 할 것이다. 다시 말해, 기존 체계를 활용해 신속 자동화 연구실 기법으로 질문의 답을 찾을 수 있다는 뜻이다. (원숭이두창 바이러스 확산 사례를 확인하고자 할 때, 수의학 현장 연구나 동물 치료 작업, 동물원 등에서 진행할 수 있다.) 각각의 동물 한 마리를 채집해 면봉 표본이나 혈액 표본을 확보할 때보다는 정확도가 줄어들 수 있지만, 연구 진행 속도가 더 빠를 것이다. 또한, 원숭이두창에 취약한 동물을 알지 못해, 질병 감염 이후 너무 늦게 감염 사례를 발견한 2003년 미국 원숭이두창 확산 당시보다는 훨씬 더 빠른 속도로 연구를 진행할 수 있다.
** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)
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