우한폐렴. 2월 10일 : "우한폐렴 바이러스는 과연 유출된걸까?"

음모론의 대두

1월 30일 인도 연구자들은 우한폐렴 코로나바이러스에 대한 의견을 생물학 사이트 bioRxiv에 게재했다.

bioRxiv는 논문을 발표하는 곳이라기보다는 생물학 전공자의 의견을 주고받는 커뮤니티라 할 수 있고, 이들이 보낸 것도 논문의 형태로 발표된 것은 아니다.

그러나, 우한폐렴 바이러스의 4개 염기 서열이 에이즈 바이러스의 염기서열과 비슷하다는 내용의 주장은 음모론에 기름을 붓는 것처럼 큰 파장이 일으켰다.

파장의 거품은 금새 꺼지는 것 같았다. 인도 연구자들의 주장은  근거가 빈약할 뿐 아니라, 이들이 지적한 염기 서열은 에이즈 바이러스가 아니라도 다른 코로나바이러스 등에도 존재할 수 있다는 다른 연구자들의 반박으로 이들은 곧 궁지에 몰렸고, 이들의 주장이 우한폐렴 바이러스가 의도적으로 만들어진 것이라는 뉘앙스를 품기면서 음모론의 토대로 사용 되자, 인도 연구자들은 수일 만에 자신들의 주장을 스스로 철회했다.

철회 후에도 파장은 남았다. 홍콩 의료진이 에이즈 치료제를 사용해 우한폐렴 감염자를 완치시켰다는 사실을 발표되자, 일부는 인도 연구자들의 주장을 인용하며 음모론에 더욱 더 불을 당겼다.

중국 정부의 기관지인 Global times는 2월 3일 이 음모론에 대한 반박 기사를 실었다.

이 기사의 핵심은, 현재의 기술로는 전혀 새로운 바이러스를 만들 수 없다는 것이다.

테이블과 말이 모두 4개의 다리를 갖는다고 해서, 그 개체 사이에 생물학적 유사성이 있다고 보기 어려운 것 처럼, 4 군데에서 염기 서열이 같다고 해서, 바이러스가 조작되었다고 주장하는 건, 열쇠를 분실하고, 가로등 아래에서만 열쇠를 찾으려고 하는 것과 같다고 말한 하버드 화학자 David Liu의 말을 인용해 비난했다.

사실, 우한 시에는 마침 최고 등급인 BSL4 바이러스 연구소가 있었고, 이 연구소는 우한폐염의 발원지로 알려진 해산물 시장과 불과 30km 밖에 떨어져 있는데다가 너무나 빠른 속도로 바이러스가 전파되면서 "음모론"은 그 전부터 모락모락 피워올랐던 것이 사실이다.

음모론은 크게 2 가지이다.

첫째는 우한 바이러스 연구소에서 바이러스를 조작한 것 아니냐는 것이며, 둘째는 이 연구소에서 바이러스가 유출된 것이 아니냐는 것이다.

이 둘은 같은 말 같아 보이지만 크게 다르다.

Shi Zhengli (石正丽) 박사

음모론에 접근하려면 우리는 먼저 Shi Zhengli (石正丽 (석정려) '시정리'라고 읽는다) 박사에 대해 알 필요가 있다.

Shi Zhengli (石正丽)

시정리 박사는 인도 연구자들의 발표가 거듭되자 '우한폐렴 바이러스는 자연이 인간에게 주는 형벌 (the 2019 novel coronavirus is a punishment by nature to humans) 이라며, 자신의 목을 걸고 연구소에서 바이러스가 유출된 것이 아니라고 주장했다. 그녀의 주장은 이미 인도 주장이 철회된 이후에 나왔다.

시정리는 허난성 출신의 64년생으로 현재 문제가 된 우한 바이러스 연구소(Wuhan Institute of Virology)에서 신흥감염질환연구팀 (Center for Emerging Infectious Diseases)을 이끌고 있다. 소속 팀원은 대학원생을 포함해 20~30 명 수준이다.

시정리 박사는 사스 바이러스는 물론 박쥐에 있는 코로나바이러스에 대한 연구 분야에서 최고 권위자로 인정받고 있다.

때문에 관련 논문의 양이 상당한데, 그녀의 주장을 요약하면 다음과 같다.

1. 박쥐에는 상당히 다양한 코로나 바이러스가 있다.
2. 우리는 박쥐 대변에서 많은 종류의 코로나 바이러스를 검출해 이를 증명했다.
3. 이 바이러스 중 일부는 인류에게 심각한 질병을 야기할 수 있다.

신흥감염질환팀의 연구자들. 우한바이러스 연구소

사실, 그녀의 최대 업적은 박쥐로부터 사스 바이러스를 찾아낸 것이다.

2005년 전까지만 해도 박쥐가 사스 바이러스의 최초 숙주라는 건 가설로만 존재했는데, 이를 확인한 것이다. 그러나 그녀가 408 마리 박쥐의 혈청, 인후, 항문 검사를 통해 밝혀낸 건 인체에 감염된 사스 코로나바이러스가 아니라 염기 서열이 92% 일치된 코로나바이러스 뿐이었다.

즉, 사스 사태를 일으킨 바이러스와 일치된 바이러스를 찾은 건 아니었다. 그녀뿐 아니라 여러 학자들이 중국, 아프리카, 유럽 등에서 박쥐를 잡아 사스 바이러스를 확인하기 위해 노력했으나 번번히 실패로 끝났다.

계통발생적 불일치와 찾아낸 바이러스의 S (spike) 단백질이 인체의 ACE2 수용체를 사용해 침투한다는 것을 밝혀내지 못했기 때문이다.

그러던 중 시정리 박사 팀은 2013년 Nature 지에 중국의 말굽박쥐에서 'bat SARS-like coronavirus'를 발견했다고 보고 했다.

그 논문의 제목은 다음과 같다.

"Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor"

이 논문을 통해 시정리 박사는 중국 말굽박쥐에서 발견된 RsSHC014, Rs3367 라는 2 종류의 새로운 바이러스의 염기 서열을 공개하고, 이 신종 코로나바이러스가 인체 감염 사스 바이러스와 게놈의 95%가 동일해 이 바이러스 들이 과거에 발견된 그 어떤 코로나바이러스보다 사스 바이러스에 유사하다고 발표했다.

또, 박쥐의 대변에서 살아있는 바이러스(bat SL-CoV-WIV1) 를 발견했으며, 이 바이러스는 염기 서열을 공개한 Rs3367과 99.9% 일치하며, 세포에 진입하기 위해 ACE2 수용체를 이용한다는 것도 공개했다.

즉, 인체를 감염시킨 사스 바이러스와 매우 유사한 살아있는 코로나바이러스를 찾은 것이다.

그녀는 이를 토대로 중국 말굽박쥐가 사스 코로나 바이러스의 최초 숙주이며, 실험실 실험을 통해 이 바이러스가 박쥐에서 인체로 직접 감염될 수 있다는 것도 밝혔다.

2015년에는 좀 더 충격적인 연구를 발표했다.

시정리 박사는 미국 노스캐롤라이나 대학 연구진과의 공동 연구에서 쥐에 적응된 사스 코로나바이러스에 사스 유사 코로나바이러스 SHC014-CoV 의 S 단백질(Spike glycoprotein)을 결합해 새로운 바이러스(chimeric virus)를 만들었다.

사스나 메르스 바이러스의 S 단백질은 인체 세포의 특정 수용체와 결합해 인체 세포에 침투하게 하는 역할을 한다. 사스나 우한폐렴 코로나바이러스는 인체 세포의 ACE2 수용체와 결합해 침투하고, 메르스 코로나바이러스는 DPP4 수용체를 이용한다.

2019-nCoV 의 구조

이 실험을 통해 야생에 있는 SHC014-CoV 의 S 단백질을 가진 2b 그룹의 바이러스는 인체의 ACE2 수용체를 통해 인체를 감염시킬 수 있으며, 인체 호흡기 세포에서 효율적으로 증식할 수 있다는 것을 밝힌 것이다.

코로나바이러스의 2b 그룹에는 사스 코로나바이러스, 사스 유사 코로나바이러스는 물론 우한폐렴 유발 코로나바이러스가 모두 속하고 있다.

또, 생체실험을 통해 이 합성 바이러스가 쥐의 폐에서 증식하는 것도 확인했으며, 사스에 대한 면역 치료나 예방은 효과가 없다는 것 또한 밝혔다.

연구자들은 이 연구를 통해 박쥐 그룹에 있는 바이러스를 통해 사스 코로나바이러스의 재발 발생 가능성을 주장했다.

시정리 박사의 연구를 통해 우리는 두 가지 사실을 확인할 수 있다.

첫째, 시정리 박사는 오랜 연구를 통해 박쥐로부터 수 많은 코로나바이러스를 찾아냈다는 사실이다. 그녀는 박쥐는 '코로나바이러스의 저수지' 라는 말을 하기도 했다.

둘째, 시정리 박사와 다른 연구자들은 합성 바이러스(chimeric virus)를 만들어 실험했다는 사실이다.

비록 논문에서는 이 바이러스로 쥐를 감염시켰을 뿐이지만, 이 바이러스가 인체의 ACE2 수용체를 통해 침투할 수 있는 S 단백질을 가지고 있다고 밝혔으므로, 인체 또한 감염 가능한 것이다.

자, 그럼 이런 기초 정보를 토대로 음모론으로 돌아가 보자.

바이러스를 만들 수 있을까?

서두에 음모론은 크게 두 가지이며, 그 두 가지는 우한 바이러스 연구소에서 바이러스를 조작한 것 이냐 하는 것과 이 연구소에서 바이러스가 유출된 것이 아니냐는 것이라고 했다.

일각에서는 바이러스를 만들어 내는 것은 현재 수준으로는 불가능하다고 주장한다.

사실이다.

"전혀 새로운 바이러스"를 만들기 위해서는 2 가지가 필요하다.

바로 바이러스의 게놈 설계도와 유전자 조작을 할 수 있는 BSL4 연구기관이다.

그러나, 우한폐렴 바이러스는 "전혀 새로운 바이러스"가 아니다.

우한폐렴 바이러스는 메르스 바이러스와는 50%, 사스 코로나바이러스와는 77.5% 동일하며, 박쥐유래 사스 유사 바이러스와는 89.1% 일치한다.

이미 시정리 박사는 2015년 연구를 통해 쥐의 바이러스와 박쥐의 사스 유사 바이러스를 결합해 새로운 바이러스를 만든 적이 있다.

이 같은 새로운 바이러스를 만드는 건 과거에도 있었다.

2013년 중국 농업과학원 등은 인플루엔자 바이러스 H1N1과 조류 독감 바이러스 H5N1를 결합해 새로운 잡종 바이러스를 만들어 기니피그를 감염시킨 바 있으며, 이에 대해 사이언스 지에 발표했다.

이 역시 "전혀 새로운 바이러스"는 아니다.

H5N1은 원래 조류에서만 발생하던 인플루엔자 바이러스지만, 97년 홍콩에서 조류독감을 일으켜 6명이 사망함으로써 인간도 교차감염될 수 있다는 것이 밝혀졌고, 사스가 끝날 무렵 재발해 2007년까지 중국과 동남아 일대에서 발생해 사망률 60%를 기록한 치명적인 바이러스이다.

H5N1 사망률 60%

2011년에는 미국 위스콘신 대학 교수인 요시히로 가와오카 (Yoshihiro Kawaoka)와 네델란드 바이러스학자인 론 푸시에(Ron Fouchier)가 H5N1 의 유전자를 조작해 새로운 바이러스를 만들어냈다.

요시히로 가와오카와 론 푸시에 박사

이 역시 "전혀 새로운 바이러스"가 아니며 H5N1 게놈 중에서 염기 몇 개를 바꾸었을 뿐이다.

그러나, 이렇게 바뀐 H5N1 은 전혀 다른 특성을 보였다.

원래 H5N1 은 감염된 새를 통해 전염될 뿐, 인간 대 인간의 전염은 되지 않는다. 그런데, 요시히로 등이 만든 바이러스는 달랐다.

H5N1 의 염기서열 중 단 3개를 바꾼 바이러스를 흰담비에 감염시켰는데, 감염된 흰담비는 다른 담비에 접촉은 물론 공기로 감염시킬 수 있었다. 흰담비의 호흡기계는 인간과 가장 유사해 독감 바이러스 연구에 흔히 사용된다.

요시히로는 네이쳐(Nature) 지에 H5N1 인플루엔자 바이러스의 H ((hemagglubinin) 단백질을 조작하면 인간 대 인간 감염이 가능하다고 밝혔다.

미국 보건 당국이 이 논문이 생물무기로 사용될 수 있다며 발표하지 말라고 권고했고, 네이쳐 지 편집자들은 이 논문을 게재해야 할지를 놓고 회의를 해야 했다.

바이러스나 인체 세포의 유전자를 조작할 때, 최근 각광받는 유전자 조작 기술에 일명, 유전자 가위라는 것이 있다.

유전자 가위는 염기 서열의 특정 부위를 잘라내는 기술을 말하며, 3세대 유전자 가위로 CRISPR ('크리스퍼'라고 읽는다) 가 있다.

크리스퍼는 박테리아가 바이러스에 감염될 때 바이러스에 저항하는 방법에서 아이디어를 얻어 만든  방법이다.

박테리아는 세포이며, 자기 복제와 분열을 할 수 있는 골지체, 미토콘드리아 등 세포내 기관을 갖추고 있지만, 바이러스는 RNA와 DNA의 유전자 정보만 가지고 있을 뿐 스스로 증식할 수 있는 기관이 없다.

따라서 바이러스가 생존하기 위해서는 세포로 진입해 자신의 유전자를 밀어넣은 후 세포가 가진 세포내 기관을 이용해 유전자를 복제하여야 한다.

바이러스는 동물이나 인체의 세포 뿐 아니라 세균(박테리아)를 이용하기도 하는데, 박테리아는 바이러스 공격에 살아남기 위해 특별한 방법을 쓴다.

즉, 세포 내로 들어온 바이러스의 유전자를 절단해버리는 것이다. 세균의 면역체계라고 할 수 있다.

게다가 이렇게 절단한 유전자 정보는 세포 (박테리아)의 염색체 속에 보관되며, 다음에 같은 바이러스가 들어오면 보관한 유전자 정보와 비교해 바이러스라는 걸 알아차린 후 또 다시 절단한다. 게다가 이 유전자 정보는 다음 세대에도 전달된다.

과학자들은 박테리아의 이 면역체계를 이용해 크리스퍼(CRISPR) 라는 유전자 가위를 만들어, 염기 서열 중 원하는 부위를 정확하게 잘라낼 수 있을 뿐 아니라, 다른 염기 서열로 대치할 수도 있다.

이 기술은 비정상적 염기를 제거하고 정상적 염기를 집어넣어 유전병을 치료하거나, 개량된 형질을 만들 목적으로 사용된다. 최근 중국은 크리스퍼 기술로 인체 배아 세포의 유전자를 조작해 논란을 빚기도 했다.

유전공학 기술은 급속도로 발전하고 있어, 심지어 유전 정보를 인터넷을 보내고, 파일로 받은 유전 정보를 생물학적 프린터로 출력해 살아있는 세포로 만들거나, 백신을 만드는 시도도 이루어지고 있다.

음모론

첫번째 음모론은 우한 바이러스 연구소에서 코로나바이러스의 유전자 조작이 있었느냐 하는 것이다.

알 수 없다.

그러나, BSL4 등급의 우한 바이러스 연구소의 시설과 현존 기술로는 가능하다.

그렇다고, 우한 바이러스 연구소에 실제 우한 폐렴 코로나바이러스 즉, 2019-nCoV를 만들었거나, 이를 생화학무기로 만들기 위해 조작했다는 증거는 없다.

오히려 2019-nCoV는 계통발생적으로 생긴 자연스런 염기서열을 갖는다고 믿는 측이 더 많다.

따라서, 첫번째 음모론은 기각하거나 보류할 수 밖에 없다.


두번째 음모론은 우한 바이러스 연구소에서 바이러스가 유출되었느냐 하는 것이다.

이 역시 명백한 증거는 없다. 단지, 가능성만 거론되고 있다.

시정리 박사가 목숨을 걸고 우한 바이러스 연구소에서 아무 일 없었다고 약속한 이후, 오히려 동료 과학자들의 고발이 이어졌다.

그들의 주장은 대충 이런 것들이다.

- 실험용 동물을 애완 동물로 데려가 키운 일들이 있었다
- 실험 후 소각해야 할 동물을 내다 판 사례가 있었다

한 마디로, 우한 바이러스 연구의 실험 동물 관리에 허점이 있었다는 얘기이다.

그게 사실이라도 그게 하필이면 인체의 ACE2 수용체를 통해 인체 세포에 침투할 수 있고, 전염력이 강한 2019-nCoV 인가는 또 다른 의문이 아닐 수 없다.

현재까지 밝혀진 ACE2 이용 코로나바이러스는 사스와 우한폐렴, 그리고 감기 증상을 일으키는 HCoV-NL63 밖에 없다. 게다가 우한폐렴 바이러스는 사스 유사 바이러스와 매우 유사한 염기서열을 가지고 있다.

시정리 박사가 추구한 연구는 첫째 사스 코로나바이러스의 검출과 연구, 둘째 인체에 크게 악영향을 줄 수 있는 사스 유사 코로나바이러스에 대한 연구, 셋째 사스 코로나바이러스 치료 및 예방제의 개발 가능성 연구라고 할 수 있다.

악의적 극단적 가정을 해 보자.

"시정리 박사의 팀이 수 백 마리의 박쥐에서 수 많은 종류의 코로나 바이러스를 검출했다. 이 중에는 논문을 통해 발표하지 않은 종류의 코로나바이러스도 있었다.

우연히 발견된 사스 유사 코로나바이러스가 인체의 ACE2 수용체를 이용할 수 있는 S 단백질이 있다는 것을 알게 되었고, 동물 실험도 했다.

그러나, 이 바이러스가 실제 인체를 감염시킬 수 있는지는 알 수 없다. 실험실 실험 즉, in vitro 로는 추정할 뿐 확신하기 어렵다.

실제 인체를 감염시킬 수 있다면, 전염력이 어떤지, 얼마나 심각한 수준의 감염을 유발하는지에 대한 연구도 필요하다.

이런 실험이 토대가 되면, 예방 백신이나 치료제의 개발도 생각해볼 수 있다.

이건 모두 시정리 박사가 추구해왔던 연구 테마들이다.

그럼, 인체 실험을 해봐야 하지 않을까?

시정리 박사는 아니라도 수십명의 연구 동료 중 그런 욕심이 생기는 자는 없었을까?"

다시 말하지만, 이는 매우 악의적이고 터무니없는 극단적 가정일 뿐이다.

많은 바이러스 연구자들은 2019-nCoV가 계통발생적으로 어색한 연기 서열을 갖지 않는다고 주장한다. 물론 이 점은 더 많은 연구가 필요하다.

그러나, 2019-nCoV 가 자연발생적 바이러스라도 해도, 그게 꼭 '자연적'으로 outbreak 을 유발했다고 단정할 수도 없다.

특히나 중국과 같은 문화를 갖는 국가라면 말이다.

그래서, 아직은 모든 가능성의 창문을 열어 두어야 할 때이다.


2020년 2월 10일