생명의 정의를 초월한 존재

바이러스란 무엇일까? 바이러스는 왜 존재할까?

과학이 발전하고 인구가 늘어날수록 우리는 질병과 싸워야만 한다. 그렇게 될 수밖에 없는 이유는, 눈에 보이지 않는 바이러스가 우리 주위를 도사리고 있으며, 이 바이러스는 우리 인간으로 인해 발생하기 때문이다. 그래서 아무리 우리가 조심한다고 한들 바이러스를 철저하게 예방해도 사라지지 않는다. 그러니 우리가 바이러스에 대해 정확하게 이해하고, 조심하는 것이 나을지도 모른다. 이렇게 과학이 발전하면 할수록 해마다 새로운 바이러스가 나타나게 된다. 최근에 나타난 바이러스의 이름을 말해 보자면, 최근에 전 세계를 뒤덮은 코로나 19, 메르스, 사스, 에볼라 등이 있다. 이들은 신종 바이러스이자 변종 바이러스이기도 하다. 이 책의 저자는 사실적이면서 역사적 자료들을 바탕으로 인간과 바이러스 간의 관계를 밝혀내고, 당시 유행했던 바이러스 특징과 사람들이 바이러스를 박멸하기 위해 어떤 노력을 했는지 풀어내고 있다. 또 바이러스를 부정적으로 대하기보다 전염병을 예방하기 위한 방법을 말한다. 바이러스 전문가가 말하는 바이러스 이야기 이 책은 50년 넘게 바이러스에 빠져 연구했던 저자의 글을 모아 출간한 것이다. 저자는 12회에 걸쳐 잡지에 연재했었는데, 저자가 바이러스 분야를 연구하면서 알게 된 바이러스의 생태를 쉽지만 깊이 있게 설명하고 있다. 그래서 우리가 몰랐던 다양한 바이러스에 대한 지식과 특징을 설명한다.

서문 _ 바이러스와 함께 살다 10

제1장 신기하고도 이상한 삶과 죽음 14
바이러스는 세포 안에서만 살 수 있다ㆍ15 / 세포 밖에서 죽는 운명ㆍ18 / 천연두 백신 배포ㆍ20 / 송아지를 이용한 천연두 백신ㆍ21 / 효력이 확인된 우역 백신ㆍ24 / E형 간염바이러스를 발견하다ㆍ25 / 세포 밖에서 오래 사는 바이러스ㆍ26 / 범상치 않은 강인함, 노로바이러스ㆍ27 / 냉장고에 방치된 천연두바이러스ㆍ29 / 3만 년 동안 잠들어 있던 아메바의 바이러스ㆍ30 / 부활하는 바이러스ㆍ32 / 일본에서 종두는 어린이를 백신 운반 수단으로 한다ㆍ35

제2장 보이지 않는 바이러스의 흔적을 쫓아서 38
전염성이 있는 살아 있는 액체ㆍ39 / 단백질 결정ㆍ42 / 소와 돼지에 접종해서 발견한 구제역바이러스ㆍ44 / 바이러스 연구의 최초 모델이 된 조류 인플루엔자바이러스ㆍ46 / 새로운 길을 연 폴리오바이러스ㆍ49 / 배양 세포에서 바이러스를 증식하다ㆍ50 / 치료 약이 되는 바이러스 - 박테리오파지ㆍ53 / 분자 생물학의 탄생ㆍ57 / 바이러스 입자를 보는 데 성공하다ㆍ59 / 최초로 인플루엔자바이러스를 발견한 과학자ㆍ61 / 파지 요법의 부활ㆍ63

제3장 바이러스는 어디에서 오는가 66
바이러스 기원에 관한 3가지 가설ㆍ67 / 이미 존재했던 바이러스ㆍ68 / 바이러스는 세포에서 도망친 유전자ㆍ71 / 바이러스는 세포가 퇴화한 것ㆍ74 / 바이러스의 화석을 발굴하는 고바이러스학ㆍ76 / 공룡 시대에도 존재했던 B형 간염바이러스ㆍ77 / 신석기 시대 사람 뼈에서 분리된 B형 간염바이러스의 게놈ㆍ79 / 4억 년 전에도 존재했던 헤르페스바이러스ㆍ80 / 면역학 가설을 제창하다ㆍ82

제4장 흔들리는 생명의 정의 85
증식하고 변화하는 거대 분자ㆍ85 / 생명도 생물도 라이프(Life)ㆍ87 / 세 단어로 생명을 정의할 수 있을까?ㆍ89 / 자리를 움직이는 생물의 분류ㆍ90 / 새로운 생명관의 제창ㆍ92 / 폴리오바이러스의 시험관 속 합성ㆍ94 / 대화하는 바이러스ㆍ96

제5장 몸은 버리고 정보로 생존하다 100
역전사 효소의 발견ㆍ101 / 내재성레트로바이러스의 발견ㆍ103 / 내재화는 우연ㆍ104 / 바이러스의 도움을 받아 태어났다고?ㆍ106 / 임신을 유지하는 양의 내재성레트로바이러스ㆍ108 / 내재화되는 코알라 에이즈바이러스ㆍ109 / 돼지 장기를 인간에게 - ‘이종 이식’의 최대 걸림돌에 도전하다ㆍ111 / RNA 바이러스도 게놈에 잠복할 수 있다ㆍ113 / 역전사 효소의 논문 발표ㆍ115

제6장 때로는 파괴자가 수호자로 118
광합성 하는 동물을 창조하다ㆍ118 / 숨은 공범자ㆍ122 / 해충을 지키다ㆍ126 / 작열하는 불모지에서 살아갈 힘을 주다ㆍ127 / 경제 버블의 흑막ㆍ128 / 숙주의 근접 종에 다가간 바이러스ㆍ130 / 에이즈 증상 발현을 억제하다ㆍ132 / GBV-C라고 부르는 이유ㆍ134

제7장 상식을 뒤집은 바이러스들 136
‘죽음의 세계’ 속 풍요로운 바이러스 생태계ㆍ137 / 극한 환경을 견디는 이형 DNAㆍ140 / 바이러스의 맹점 - 거대 바이러스 발견ㆍ144 / 거대 바이러스를 연달아 발견하다ㆍ146 / 거대 바이러스에 기생하는 바이러스ㆍ148 / 거대 바이러스는 사람을 병들게 할까?ㆍ149

제8장 수중에 퍼지는 바이러스 세계 152
미지의 바이러스 생태계를 발견하다ㆍ153 / 바이러스는 적조 소멸에 관여한다ㆍ156 / 바이러스는 심해 생태계를 지지한다ㆍ159 / 열수 분출공에도 대량의 바이러스가 산다ㆍ160 / 바이러스가 지구 환경에도 영향을 준다고?ㆍ162 / 전 세계의 해양 바이러스 탐사ㆍ166 / 유산균 파지 연구에서 탄생한 게놈 편집 기술ㆍ169
제9장 인간 사회에서 쫓겨난 바이러스들 172
천연두바이러스의 기원을 둘러싼 수수께끼ㆍ173 / 천연두 백신의 정체ㆍ177 / ‘로테크’로 근절한 천연두ㆍ179 / ‘제2의 천연두 발생’ 시나리오ㆍ183 / ‘천연두바이러스의 인공 합성’이라는 악몽ㆍ185 / ‘천연두 테러’라는 시나리오ㆍ188 / 홍역바이러스는 소의 바이러스에서 생겼다ㆍ191 / 존속 전략은 ‘최강의 전파력’ㆍ192 / 홍역은 어른이 걸리는 병ㆍ194 / 선진국에서의 배제ㆍ196 / 왜 반세기 전의 백신이 효과가 있을까?ㆍ197 / 우역 - 사상 최악의 전염병ㆍ198 / 생물 병기의 우역이자 수의학 어머니로서의 우역ㆍ199 / 아시아, 중동, 아프리카로 확대한 우역 박멸 프로젝트ㆍ201 / 최신 바이러스학으로 바이러스를 추적하다ㆍ202 / 자연사 연구자로서의 제너ㆍ206 / 암세포를 홍역바이러스로 용해하다ㆍ208 / 빛을 보지 못한 조작 우역 백신ㆍ209

제10장 인간의 몸속에 사는 바이러스들 213
재발하는 단순 헤르페스바이러스ㆍ214 / 잠복하는 수두바이러스가 대상 포진을 일으킨다ㆍ217 / 최초로 발견된 인간의 암 바이러스ㆍ219 / 인간면역부전바이러스가 있는 건강한 사람ㆍ222 / 인체 속 암흑 물질 - 인간 바이롬ㆍ227

제11장 격동의 환경에서 사는 바이러스 231
대규모 양돈 산업이 낳은 돼지생식기호흡기증후군바이러스ㆍ232 / 돼지 과밀 도시와 ‘바이러스를 숨긴 국제 유통’ㆍ235 / 인간 사회의 반려동물로 진출한 파보바이러스ㆍ236 / 연구실에서 나타난 원숭이의 에이즈바이러스ㆍ240 / 양계가 만든 신형 인플루엔자바이러스ㆍ245 / 다양한 숙주를 넘나드는 교묘한 생존 전략ㆍ246 / 돼지 콜레라 - 우수한 백신이 있는데 왜 살처분 당할까?ㆍ250

에필로그 ㆍ256

후기 ㆍ266

참고문헌 ㆍ271

바이러스를 생명체로 볼 때, 거기에는 독특한 생(生)과 사(死)가 존재한다. 그러나 이제까지 바이러스 연구는 바이러스가 어떻게 증식하고, 어떻게 병원성 세포 속에서 활동하며, 그 구조의 형태에만 초점이 맞춰져 있었다. 이것은 바이러스의 ‘생(生)’의 측면이다. 그러나 바이러스가 태어나서부터 죽을 때까지의 ‘일생’을 살펴보면 바이러스는 생과 사의 경계를 가볍게 초월한 존재로 보인다.
제1장 중에서
■19세기 후반 광학 현미경으로는 볼 수 없는 병원체(=바이러스)가 존재한다는 것을 알게 되었다. 바이러스에는 세균학의 기반 기술을 적용할 수 없었다. 과학자들은 일단 동물에게 병을 일으키는 힘이나 세균을 용해하는 힘을 바이러스 기준으로 삼아 연구를 해야 했다. 다시 말해 바이러스 자체가 아닌, 바이러스가 남긴 흔적을 살펴 바이러스학을 발전시킨 것이다.
제2장 중에서
■바이러스는 동물, 식물, 세균에서 분리할 수 있다. 그중 동물바이러스와 식물바이러스는 대부분 질병의 원인으로 분리되었기 때문에 예전에는 바이러스를 세균의 한 종류라고 생각했다. 그래서 바이러스의 기원이 화제가 되진 않았다.
제3장 중에서■사람들은 생물을 관찰할 때 육안에서 현미경으로 형태를 관찰하고, 나중에는 리보솜의 유전자를 해석해서 분류했다. 과학 기술이 발달하자 생물의 전부라고 생각했던 식물과 동물은 생명의 계통수 중 작은 가지의 일부분이라는 것이 밝혀졌다. 어쩌면 지금도 우리는 나무의 전 체 모습을 보지 못하고 있을 수도 있다.
제4장 중에서■인간내재성레트로바이러스의 대부분은 약 3천만~4천만 년 전에 영장류 사이에서 수평 감염을 일으킨 레트로바이러스라고 생각된다. 언젠가 이 바이러스가 생식 계열의 세포(정자 또는 난자)에 감염된 채 게놈 에 삽입되어 숙주의 유전자 중 하나가 되었다. 그 결과, 부모에서 자식으로 수직으로 이어지게 되었다. 수정란에 레트로바이러스의 유전 정보가 들어 있었기 때문에 성장한 개체의 모든 세포에 레트로바이러스의 유전 정보가 퍼져서 자손에게도 이어지는 것이다. 인간내재성레트로바이러스는 오랫동안 유전자에 다양한 변이가 일어나 복제 능력을 상실해, 지금은 인간의 DNA에 잠들어 있다. 그러다가 어떤 계기가 있으면 활동한다. 최근 이것들이 단순한 바이러스 화석이 아닌 다양한 기능을 발휘한다는 사실이 드러나고 있다.
제5장 중에서벌은 알려진 종만으로도 20만 종이 넘고, 곤충 중에서 가장 종류가 많다. 벌의 화석을 보면 가장 오래된 기생벌은 1억 4천만 년 전에 존재했다는 사실을 알 수 있다. 맵시벌은 벌 중에서 가장 종류가 많은 2만 4 천 종 이상으로 기록되었지만, 실제로는 6만~10만 종이 서식한다고 추정한다. 마찬가지로 기생벌인 고치벌은 기록으로는 1만 7천 종이지만, 실제로는 3만~5만 종이 서식한다고 추정한다.
이 공생 관계에는 바이러스가 한몫한다. 먼저 1960년대 후반부터 1970년대에 기생벌의 비대한 수란관에서 바이러스 입자를 발견했다. 1981년에는 암벌의 난소에 바이러스의 DNA가 흩어져 있는 것이 확인할 수 있었다. 이것은 1984년에 폴리드나바이러스라고 명명 했다. 이 이름은 바이러스의 DNA가 반지 모양(환형)이고 수많은 분절로 이루어져 있다는 것에 유래한다.
제6장 중에서
■바이러스는 열에 약해서 60도 이상에서는 단 몇 초 만에 사멸한다. 이것은 바이러스 소독 등 바이러스 감염 방지 대책에서 특히 중요한 특징이 된다. 또 바이러스는 세균 여과기를 통과하는 미생물로 발견 됐기 때문에 세균보다 훨씬 작은 존재로만 여겨졌다. 이 특징은 오랫동안 바이러스를 식별하는 기준으로 자리 잡았고 사실상 바이러스를 정의하는 것이기도 했다.
그러나 20세기 후반 열탕에서 증식하는 고세균을 발견했다. 21세기 가 되자 세균 여과기에서 포착할 수 있는 거대 바이러스를 연달아 발견했다. 기존 상식을 뒤집은 이 두 바이러스는 바이러스학이 새롭게 도전해야 하는 과제로 등장했다.
제7장 중에서
■20세기 후반까지 바이러스에 대한 연구자들의 관심은 20세기 육상 생물을 숙주로 하는 것에 한정되어 있었다. 바다에 사는 바이러스에 관해서는 수산업 확립을 위해 양식어에 발생하는 질병(어병)의 원인이 되 는 바이러스를 연구하는 정도였다. 광대한 해양에서 바이러스가 증식 하리라고는 누구도 상상하지 못했기 때문이다.
그러나 최근, 해수나 담수와 같은 수권 환경에 광대하고 지극히 흥미로운 바이러스 세상이 존재한다는 것이 서서히 드러나고 있다. 그뿐 아니라 해수나 호수에 존재하는 이 바이러스들이 수권 생태계, 나아가 지구 환경에 영향을 미칠 가능성도 시사된다.
제8장 중에서
■천연두와 홍역은 인류 역사상 가장 큰 피해를 준 감염증이다. 천연두는 약 30퍼센트라는 높은 치사율을 보인 질병이지만, 근절될 수 있었다. 전 세계에서 천연두 근절 프로젝트가 진행되어 1980년, 세 계 보건 기구는 천연두가 근절되었음을 선언했다.
홍역바이러스는 세계 보건 기구의 근절 프로젝트에 의해 많은 선진국에서 배제되었지만, 아직 완벽하게 근절된 것은 아니다. 홍역은 바이러스가 배제된 나라에서도 드물게 발생하는데, 그것은 홍역이 유행하는 지역에서 바이러스가 들어오기 때문이다.
이런 두 바이러스 감염증에 더해 인류사에 큰 영향을 미친 바이러스 감염증으로는 우역바이러스가 있다.
제9장 중에서많은 바이러스는 외부에서 들어와 숙주를 감염시키고 짧은 시간에 증식해 병을 일으킨다. 그리고 대부분은 결국 체외로 쫓겨난다. 체외에 나온 바이러스는 거의 죽음을 맞이하고 그중 일부만 다음 숙주를 다시 감염시킨다. 반면 우리 몸속에 조용히 감염해서 그대로 잠복하는 바이러스도 있다.
이 바이러스는 때때로 체내에서 증식해 병을 일으키지만, 보통은 아무 증상 없이 공존한다. 최근 이런 바이러스가 많이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 대부분 여전히 정체를 알 수 없지만, 일부는 잠복하는 것만은 아닐 수도 있다. 예를 들어 바이러스가 원인이라고 생각하지 못했던 암 등의 병을 일으키는 바이러스나 반대로 인간이 건강을 유지하도록 돕는 바이러스가 있을 수도 있다.
제10장 중에서■20세기 후반, 급속한 인구 증가로 인한 식량 수요에 대응하기 위해 사람들은 양돈장과 양계장을 효율화했다. 그랬더니 엄청난 크기의 과밀한 동물 사회가 탄생했다. 이는 야생 환경과 동떨어진 상태다. 돼지 와 닭의 바이러스는 이런 심한 환경 변화에 노출된 채 그 상태에 적응 해 정교한 생존 전략을 짜서 새로운 증식 장소를 마련하고 있다. 반려 동물인 개도 인간 사회의 구성원이 되어 바이러스에 노출되었다. 또 의학이 발달하면서 자연계라면 절대 만나지 않았을 여러 종류의 원숭이가 함께 사육되고 있다. 역설적으로 새로운 병원체 바이러스를 생산하는 곳이 되었다.
제11장 중에서

전 세계가 바이러스의 공포로 떨고 있다!
당신이 모르는 바이러스, 당신이 아는 바이러스의 모든 것반복되는 우리 일상 속에서 바이러스와 접촉하는 기회는 얼마나 될까? 바이러스가 모든 병의 근원이라는 것을 모르는 사람이 얼마나 될까? 또, 매년 발생하는 구제역이나 조류 인플루엔자바이러스, 우리 몸에 생기는 대상포진 등은 왜 사라지지 않을까? 놀랄 만큼 다양한 바이러스의 생태가 제대로 전해지지 않는 이유는 무얼까?
최근 전 세계는 신종 바이러스로 인해 많은 사람을 공포와 두려움으로 떨고 있다. 수많은 사람을 두려움에 떨게 한 바이러스는 중국 우한에서 발생한 것으로, 코로나바이러스라고 불린다. 이 신종 바이러스로 인해 인종, 나라, 종교를 떠나 이미 수많은 사람이 사망했으며, 사망자와 감염자는 매일 늘어나고 있다. 언제 끝날지 모르는 이 사태는 낙관적이지 않다.
이미 시장에는 바이러스에 관한 책이 많다. 그러나 우리 호기심과 궁금증을 제대로 설명하고 알려주는 책은 없었다. 《조용한 공포로 다가온 바이러스》는 바이러스의 뿌리이자 근본이 되는 생물학부터 제대로 짚어줘 한 치 앞도 예측할 수 없는 바이러스의 두려움 앞에서 우리가 할 수 있는 것은 무엇일까 생각하게 하는 책이다.바이러스의 진짜 모습은 무엇일까?
이제는 바이러스를 제대로 알아야 할 때!바이러스란 무엇인가?
바이러스의 경이로운 생태가 하나씩 밝혀질 때마다 그 물음에 대한 답은 바뀌어왔다.
바이러스는 수십억 년간 생물과 함께 진화한 ‘생명체’이며, 세포 밖에서는 전혀 활동하지 않는 ‘물질’이기도 하다. 상당수는 연약하며 외부에 노출되면 얼마 안 가 감염력을 잃고 ‘죽는다.’ 하지만 일정한 조건이 갖추어지면 몇만 년간 동결 상태에서도, 몸이 조각난 상태에서도 ‘부활’한다. 바이러스의 생과 사는 생물과 꽤나 동떨어져 있다.
어떤 바이러스는 종종 세계적 유행을 일으켰다. 하지만 그것은 인류가 바이러스를 본래의 숙주에서 떨어뜨리고 도시라는 거주지를 제공한 결과이기도 하다. 본래의 숙주와 함께 존재할 때, 바이러스는 ‘수호자’가 되기도 한다. 어떤 것은 숙주를 헌신적으로 키워주고 어떤 것은 숙주에게 새로운 능력을 부여한다. 우리의 DNA에도 셀 수 없이 많은 바이러스의 유전 정보가 새겨져 있으며 그중 일부는 생명 활동에도 관여한다.
바이러스의 생태를 깊이 알수록 생과 사의, 생물과 무생물의, 공생과 적대의 경계가 무너져간다. 그래서 이 책은 읽을 때마다 생물학의 뿌리에 접근하는 물음을 되뇌게 하고, 바이러스가 어떤 존재인지 그리고 바이러스의 관점에서 현 생태계와 지구의 진화과정, 급속히 발전한 문명을 살펴보고자 출간되었다.