• 면역력은 좋은 습관과 꾸준한 노력으로 개선

• 바이러스 폐렴, 환자 면역력으로도 회복

• 사이토카인 폭풍으로 과도한 염증

• 코로나19가 호흡기세포를 찾아가는 이유

• 치료제, 백신 개발해야 사회적 불안 줄어

• 백신 상용화 늦어지는 이유

• 손 씻기와 사회적 거리두기

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 기승을 부리면서 면역력 강화에 대한 관심이 높아졌다. 쇼핑몰에선 홍삼, 오메가3, 비타민제 등 건강 관련 식품의 판매가 늘었다. 금연이나 금주, 적당한 운동에 대한 관심도 크다. 만일의 경우 코로나19에 걸려도 면역력이 강하면 이겨낼 수 있다고 여기기 때문이다. 

중국 통계를 보면 실제로 전문 치료제도 없는 상황에서 코로나19 확진자의 약 80%는 가벼운 증상을 보이다가 완치됐다. 위중한 상태로 가는 환자들은 대부분 기저 질환이 있거나 면역력이 떨어지는 이들이다. 면역력의 차이가 증상의 차이로 나타나는 것이다. 

면역(免疫·immune system)의 사전적 정의는 인체에서 바이러스 등의 감염이나 질병에 맞서 싸우는 물질을 만드는 체계다. 언뜻 이해가 쉬워 보이지만, 사실 매우 복잡한 과학 분야다. 한 걸음만 더 들어가면 T세포, B세포, 항원, 항원제시세포, 항체 등 용어도 복잡하고, 난해하기 이를 데 없다.

바이러스 폐렴, 환자 면역력으로도 회복

코로나19와 면역의 관계를 좀 더 쉽고, 과학적으로 이해하기 위해 신전수(58) 대한면역학회 회장을 3월 3일 만났다. 신 회장은 연세대 의과대 미생물학교실 교수이며, 면역과 미생물학 권위자다. 이날 인터뷰에는 같은 대학 현영민 해부학교실 교수(면역학회 총무위원장)도 동석해 조언했다. 신 회장은 “유전적인 배경과 사람의 기저 질환, 평소의 건강 상태가 면역에 큰 영향을 미친다”며 “면역력은 하루아침에 강화되는 게 아니라 좋은 습관과 꾸준한 노력을 통해 개선될 수 있다”고 말했다. 

- 면역력이 어느 정도 강해야 코로나19에 걸려도 이겨낼 수 있나. 

“일반적으로 면역력이 좋으면 항체를 생성하고, 병든 세포를 제거하는 세포를 만들어 코로나19와 같은 질병을 잘 이겨낼 수 있다. 그러나 반응 정도는 사람마다 다르며 유전적인 배경과 사람의 기저 질환, 평소의 건강 상태 등이 영향을 미친다. 코로나19의 경우 심장병, 당뇨, 폐질환 등 기저 질환이 있어 면역 기능이 떨어지는 고령자에게 더욱 심한 증상이 나타난다. 그 원인을 과학적으로 설명하기는 쉽지 않다. 관련 연구가 아직 쌓이지 않았기 때문이다.” 



면역력은 치료 과정에서 그 효용을 확연히 드러낸다. 아직까지 코로나19의 공식 치료제는 개발되지 않았다. 하지만 기저 질환을 가진 심각한 상황이 아닐 경우 대부분 치료가 가능하다. 경증 환자는 해열제 사용 등 대증요법으로도 회복된다. 최평균 서울대병원 감염내과 교수는 “치료제가 없는데 코로나19 환자가 입원하면 어떤 치료를 받는가”라는 질문에 “치료제가 없다고 치료법이 없는 것은 아니다. (코로나19로 인한) 바이러스 폐렴은 환자의 면역력으로 회복이 가능하다. 그 과정에서 인공호흡기 치료 등 회복을 돕는 보존적 치료를 한다. 또한 동물실험, 세포실험에서 바이러스 증식 억제 효과를 보인 약들을 사용한다”고 설명했다. 

신종 코로나바이러스는 RNA 바이러스여서 의료 현장에선 유사한 종류의 RNA 계열 바이러스 치료제를 코로나19 감염 환자들에게 투여하고 있다. 현재까지 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV 바이러스 치료제인 칼레트라, 말라리아 치료제인 클로로퀸 등이 안전성이 확보된 약이다. 한때 인류를 공포에 떨게 한 에볼라바이러스의 치료제 렘데시비르도 코로나19 치료에 효과가 있다는 사례 보고가 있다. 또 중국에서는 독감치료제로 개발된 파비피라비르도 임상실험을 할 것으로 알려졌다.

사이토카인 폭풍으로 과도한 염증

- 코로나19에 감염된 젊은 사람이 사망한 경우가 있다. 

“면역적인 면에서 보면 초기에 빠른 바이러스 증식으로 체내에서 사이토카인 폭풍(cytokine storm·비정상적이고 과도한 면역반응)이 일어났을 것으로 보인다. 면역반응 조절체계가 깨져 과도한 염증과 패혈성 쇼크가 일어난 것이라고 생각할 수 있지만, 확실하지는 않다.” 

- 코로나19에 걸릴 경우 폐가 망가지는 폐 섬유화를 우려하는 글이 SNS에 많이 돌아다녔다. 

“폐가 감염되면 어떻게 병인 기전이 형성되는지는 아직 잘 알려져 있지 않다. 다행히 최근에 몇 건의 검시 혹은 병리검사 사례로 감염된 폐가 부종이 많이 있고, 세포가 커지고 염증세포가 침윤(인접 세포에 침입)돼 삼출물(염증 등으로 생기는 진물)이 차 있는 것이 학계에 보고됐다.” 

우려와는 달리 폐 섬유화는 사례가 거의 없는 것으로 알려졌다. 전문가들에 따르면 호흡기 바이러스는 바이러스폐렴을 유발하지만 치유가 가능한데, 문제는 2차 합병증을 유발해 심각한 세균성 폐렴이 오는 것이다. 

- 나이가 들면 왜 면역반응이 잘 일어나지 않나. 

“나이가 들면 침입한 균을 탐식하고 죽이는 능력, 항원제시세포가 T세포(흉선에서 유래하는 림프구로 기억 능력을 갖고 있음)에 항원을 제시하는 능력, 백혈구가 균을 죽이는 능력, B세포(항체 생성하는 백혈구 일종)가 항체를 생산하는 능력, T세포의 기능 등이 떨어진다. 특히 새로운 항원에 반응하는 T세포는 감소하고 탈진한 T세포가 많이 증가돼 감염에 대한 반응성이 떨어져 있다.” 

- 일반적으로 면역력을 높이는 방법은 무엇이 있고, 또 어떤 음식이나 건강보조제가 면역력을 높이는가. 

“면역력을 항진시키는 방법을 한 가지로 정의하기는 어렵다. 사실 건강한 활동, 운동, 과도한 스트레스 방지와 휴식, 균형 있는 식사, 적절한 비타민 섭취, 좋은 유산균 섭취, 항산화제 섭취, 금연, 음주 절제 등은 이미 면역력을 기르는 데 도움이 된다고 잘 알려져 있다. 중요한 것은 면역력이 하루아침에 좋아지는 게 아니라 습관과 꾸준한 노력을 통해 개선될 수 있다는 점이다. 최근에 코로나19로 인한 직장 내 스트레스 및 사회적 스트레스가 아주 많다. 이를 잘 다스리는 지혜가 필요하다.”

코로나19가 호흡기세포를 찾아가는 이유

- 신종 코로나바이러스는 왜 유독 호흡기 질환을 불러일으키는가. 

“그것은 호흡기세포 표면에 이 바이러스가 결합하기 좋은 수용체(ACE2·안지오텐신전환효소2)가 있기 때문이다. 다른 코로나바이러스도 ACE2에 결합하는 것이 있으나 코로나19에 있는 스파이크 단백질이 ACE2와 훨씬 더 강하게 결합한다는 것이 밝혀졌다. 이것은 적은 바이러스 양으로도 감염을 잘 일으킬 수 있다는 뜻이다. 신종 코로나바이러스가 ACE2와 결합해 세포 안으로 들어가면 자기 증식에 필요한 효소와 단백질을 만들어 자기복제를 한다. 그리고 이 요소들이 세포내 세포질세망(ER)에서 조립돼 막을 싸고 세포질로 나온 후 다시 세포 밖으로 배출(exocytosis)된다. 바이러스를 싸고 있는 외피는 사람 이중지질층 성분이고, 이 세포막 표면에 돌기처럼 솟아나는 바이러스 유래 단백질이 바로 스파이크 단백질이다. 

ACE2는 폐 조직뿐만 아니라 소장, 심장, 신장 등에도 존재한다. 환자의 배변에 바이러스 유전자가 존재한다는 보고가 있기 때문에 장에서도 바이러스가 증식할 가능성이 있다.” 

- 몸 안에서 바이러스는 어떻게 없어지는가. 

“바이러스나 바이러스에서 유래된 단백질은 외부 물질이므로 체내에서 항원(면역반응을 유도하는 물질)으로 작용한다. 그러면 우리 몸의 탐식세포(대식세포)가 이를 먼저 찾아서 T세포(흉선에서 유래하는 림프구로 기억 능력을 갖고 있음)에 알려주면서 면역반응을 시작한다. T세포 중 일부는 B세포(항체 생성하는 백혈구)가 항체를 효율적으로 만들도록 도움을 주는 기능을 하고, 또 일부는 바이러스에 감염된 병든 폐 세포를 죽여서 바이러스를 제거하는 역할을 한다. NK(Natural Killer) 세포도 바이러스에 감염된 폐 세포를 초기에 제거한다.” 

- 항체는 어떻게 생기는가. 

“B세포는 바이러스 항원과 결합해서 항체를 만들어낸다. 이 항체는 세포 밖에서 돌아다니는 바이러스를 잡아서 활동을 못 하도록 중화시키고 제거하는 역할을 한다. 건강한 사람은 바이러스에 감염돼도 조금 앓다가 항체가 생겨나면서 바이러스가 몸 안에서 퍼지지 않게 된다. 병이 낫는 것이다. 사람마다 유전적인 배경이 다르므로 이런 반응 강도에 차이가 있다. 대개 이 반응은 감염 후 5~7일 정도에 피크(최고점)가 되며 이후로는 바이러스가 감소해 낫게 된다.”

발열은 면역작용

- 코로나19의 잠복기가 14일로 알려져 있다. 

“확진자가 낫는다는 말은 이런 면역 작용에 의해 바이러스가 완전히 제거된다는 말이다. 코로나19의 경우 잠복기는 평균적으로 5일 정도이고 대개 14일 이내에 증상이 나타난다. 극히 소수의 환자(1%)에게서 이후에도 증상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 열이 나는 것은 몸 안에서 바이러스가 어느 정도 증식해서 면역작용이 일어나는 것이다. 이 기간은 바이러스가 증식해 객담(喀痰)을 통해서 퍼질 수 있으므로 격리하게 된다. 나중에 백신이 상용화돼 우리가 이를 맞으면 실제로 바이러스에 감염돼 항체가 형성되는 과정과 유사한 면역반응이 일어난다. 우리 몸 안에 바이러스에 대항하는 항체를 생성하는 B 세포가 생기는 것이다. 그러면 이후부터는 동일한 바이러스가 와도 걱정할 필요가 없다.” 

- 코로나19가 인체 밖에 있을 때의 생존력(감염력)은 어느 정도 되나. 

“바이러스는 여러 가지 외부 영향을 받는다. 최근 발표된 논문에 따르면 보통 실온의 플라스틱이나 금속 표면에 있는 바이러스는 약 5일까지 생존력이 있다. 온도가 떨어지면 바이러스는 일반적인 금속이나 플라스틱 표면에서 더 오랫동안 생존이 가능하다.” 

- 바이러스는 치명률이 높을수록 생존율이 낮다는 말이 있는데. 

“역사적으로 볼 때 치명률이 높은 병원균들은 숙주를 죽이기 때문에 균이 번식할 자기 장소를 빼앗기므로 오랫동안 지속되지는 않았다. 그런데 코로나19는 숙주를 죽이지 않는다. 치명률이 높은 바이러스는 아니다. 세계 평균 치명률은 3.4%, 국내에선 0.8%다. 물론 기저 질환이 있는 노인에게는 치명률이 높은 편이다.” 

- 우리 사회에 코로나19에 대한 과도한 공포심이 형성돼 있다는 지적이 있다. 과학자로서 견해는. 

“코로나19는 전파력이 강한 바이러스다. 바이러스가 돌연변이를 하면서 병원성이 더 강한 종으로 변하는 경우도 있다. 그러나 과학적 사실을 알고 대응하면 극복할 수 있고 전파 속도를 늦출 수 있으며 공포심을 줄일 수 있지 않을까 생각한다. 접촉 경로에 대한 경각심, 자가 격리를 통한 타인 배려, 감염 시 치료에 대한 신뢰, 확진자의 경우 전파되지 않도록 하는 자가 조치 등이 중요하다. 많은 사람이 근거가 없거나 과장된 정보에 휘둘리는 경향이 있으므로 신뢰할 만한 이야기가 전달되도록 하는 것도 필요하다. 

미래에도 이와 같은 전염병이 도래할 가능성이 높다. 국방이 전쟁을 억제하기 위하여 평화시에 많은 비용을 지출하는 것처럼 감염병을 예방하기 위해서도 마찬가지로 대학, 연구소, 회사의 네트워킹을 잘 갖추고 시스템을 정비하는 것이 중요하다. 결국 치료제와 백신 개발이 늦어질수록 개인적·사회적 불안감과 혼란을 줄이는 것도 그만큼 늦어질 수 있다.” 

- 코로나19 백신은 어떤 과정을 거쳐 개발되나. 

“백신을 만드는 방법은 여러 가지다. 바이러스의 스파이크 단백질이 중요한 백신 요소다. 이 유전 정보를 이용한 DNA 백신, mRNA(메신저RNA) 백신을 개발해 우리 몸 세포에서 (스파이크 단백질을 생산해) 백신 작용을 하게 하거나, 바이러스 벡터(운반체)에 바이러스 유전자 정보를 넣어서 몸에 주사하는 방법, 바이러스의 스파이크 단백질의 일부를 제조해 이용하는 방법 등이 있다. 세계적으로 여러 연구소, 회사가 백신 생산을 위해 노력하고 있다. 3월 현재 30여 개의 백신 개발업체가 준비하고 있다.” 

국내에서도 여러 연구가 진행되고 있다. 한국제약바이오협회에 따르면 국내에서 SK바이오사이언스 등 15개사가 백신과 치료제 연구개발에 착수했는데 모두 임상시험 전 단계라 이른 시일 내 상용화는 어려운 상황이다. 특히 한국화학연구원은 3월 4일 기존에 알려진 사스와 메르스 중화항체가 코로나19 스파이크 단백질에 결합해 이를 무력화할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

백신 상용화 늦어지는 이유

- 코로나19 백신의 상용화는 언제쯤 이뤄질 것으로 보는가. 

“중국이 코로나19의 염기서열을 공개했고, 여러 나라에서 이미 백신 개발 기술을 갖췄다 해도 상용화하는 데는 시간이 걸린다. 무엇보다 사람에게 적용하려면 안전성이 매우 중요한데, 이를 확보하려면 장기간 임상시험을 거쳐야 한다.” 

- 코로나19가 한창 창궐하는 이 시기에 치료제나 백신이 없다는 것이 매우 안타깝다. 임시로라도 심각한 환자에게 투입할 특효약 같은 게 없나. 

“에볼라 바이러스가 창궐한 초기에도 치료제와 백신이 없었다. 그런데 에볼라 바이러스에 감염된 이들 가운데 일부가 살아났을 때, 그들에게서 생긴 혈중 항체를 분리해 다른 환자에게 활용한 적이 있다. 에볼라 바이러스는 워낙 치명적인 바이러스이고 질병 진행이 빨라서 이 방법이 아니면 다른 방법으로 치료할 수단이 없었다. 코로나19 바이러스는 어느 정도 시험적으로 약물이 쓰이고 있고, 대증적인 치료 방법으로 대개는 회복이 가능해 그런 방법을 쓸 필요는 없을 듯하다. 최근에는 바이러스가 사람의 ACE2에 결합하는 것을 방해해서 세포에 침입하지 못하도록 하는 단클론 중화 항체를 개발하고 있다는 보고도 있다.” 

- 대한면역학회에서는 코로나19와 관련해 어떤 연구를 하고 있나. 

“대한면역학회 자체가 기획해서 독자적인 연구를 수행하지는 않는다. 하지만 학회 소속의 여러 바이러스 면역 분야 전문가들이 정부의 지원을 받아서 유관 분야의 연구를 수행하고 있다.” 

1973년 설립된 대한면역학회는 대학교수, 관련 분야 연구소 및 제약회사 연구원 등 2000여 명의 회원을 둔 국내 유일의 면역학 분야 학술단체다. 국내외 유수 연구자들을 초청하는 학술대회와 연구회를 통한 학술교류, 차세대 연구자 교육 및 양성에 매진하고 있다.

손 씻기와 사회적 거리두기

- 마지막으로 강조하고 싶은 말은. 

“바이러스가 유행하고 있을 때는 감염이 되지 않도록 일반적인 수칙을 잘 지키는 것이 무엇보다 중요하다. 혹시라도 오염된 손이 코나 눈에 닿지 않도록 해야 한다. 코로나19 바이러스는 증식해 세포 외부로 나올 때 발아법으로 나오므로 표면이 지질(지방질)층이다. 비누로 잘 씻거나 에탄올 세정제로 손을 잘 세정하면 없앨 수 있다. 오염이 예상되는 물체 표면은 희석한 락스 등으로 소독하면 감염력을 없앨 수 있다. 누가 잠복기에 있는 보균자인지 모르는 상황에서는 사람이 많이 모인 곳을 당분간 피하고, 기침이나 재채기로 인한 침방울에 오염되지 않도록 서로 신경을 써야 한다. 사회적 거리두기(social distancing) 혹은 사람 간 거리두기를 하는 것, 자신이 증상이 있을 때 검사하고 자발적으로 격리하는 것은 타인과 사회를 위한 중요한 배려일 것이다.”