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아주 잘 설명한 내용이라 올려 봅니다. 이석봉

COVID-19 의 특성

작년말 삼국지의 관우가 지켰던 형주 ( 우한 ) 땅의 한 일가족이 걸리면서 세상에 처음 드러난 신종 코로나 바이러스는 유래없이 높은 전파력으로 불과 석 달 만에 전 세계를 강타하고 있습니다 . 당연한 이야기이겠지만 바이러스 감염의 임상적 양상은 바이러스 자체의 특성에 의해 결정이 됩니다 . 잘 아시는 동문들이 많겠지만 현 상황을 이해하기 위한 바이러스에 대한 기본 지식을 가능한 쉽게 정리했습니다 . 자세한 역학적 특성이나 분자생물학적 지식이 필요하신 분들은 끝에 있는 참고문헌을 참조하시기 바랍니다 . 참고문헌을 보실때 특히 중국 우한지역에서 나온 역학 데이터들은 바이러스의 급속한 전파로 인한 중복 노출과 높은 감염농도로 인한 예외적인 케이스 ( 아웃라이어 ) 들이 포함되어 있다는 것을 염두에 두고 해석하시기 바랍니다 .

우한 코로나 , 신종 코로나 등 다양한 명칭으로 불리던 이번 신종 코로나 변이종은 키워드 검색의 정확성을 위해 코로나 19 (COVID-19) 로 공식 명명이 되었습니다 . 이 놈은 우리가 학부시절 배웠던 계절성 감기의 흔한 원인 중 하나인 코로나 바이러스의 변이 아형 (subtype strain) 입니다 . 사람에게 유행성 감기를 주로 일으키는 아형으로는 코로나 229E 와 OC43 가 있습니다 . 이전에도 이런 흔한 코로나 이외에도 변이 코로나의 간헐적 출현은 있었을 것으로 생각되지만 검사 기법의 미비로 확인이 불가능했습니다 . 하지만 분자생물학적 바이러스 검사 기법 , 특히 역전사 중합효소연쇄반응 (RT-PCR) 기법의 발달로 신종 RNA 바이러스의 즉각적인 확인이 용이해졌습니다 . 이에 따라 2000 년대 이후는 여러 번의 코로나 변이형들의 출현이 보고 되었습니다 . 현재까지 출현이 확인된 코로나 바이러스는 SARS-CoV (2003 년 ), HCoV NL63 (2004 년 ), HKU1 (2005 년 ), MERS-CoV (2012 년 ), 그리고 이번 COVID-19 (SARS-CoV-2) 가 있습니다 . 이들 중 사스와 메르스가 가장 악명이 높았죠 . 이처럼 주기적으로 발생하는 코로나 바이러스의 명칭을 통일하기 위해 COVID-19 라는 용어를 쓰게 되었습니다 . COVID-19 처럼 연도를 나타내는 이름이 붙었다는 것은 향후에도 주기적으로 이런 바이러스의 유행이 일어날 것이라는 뜻입니다 . 만약 2022 년에 새로운 코로나가 나오면 COVID-22 로 명명이 되겠죠 .

코로나 바이러스에 속하는 COVID-19 는 점액 친화성을 특징으로 하는 Orthocoronavirinae 에 속하며 , 인체에 감염을 일으키는 RNA 바이러스들 중 크기가 가장 큽니다 . 양성 단일 가닥 RNA 유전자의 크기는 27-34 kbase, 물리적 크기는 120-140 nm 정도 입니다 . 그리고 숙주의 세포막에서 기원하는 인지질 껍데기를 가지고 있습니다 . 변이를 통한 유행이 빈번한 호흡기 감염 바이러스들의 가장 큰 특징이 이 인지질 이중막 입니다 . 왜냐하면 인지질막으로 인해 바이러스의 외부 단백질의 변이 허용치가 높아지고 , 면역을 회피할 수 있는 확률이 올라가기 때문입니다 . 코로나 바이러스의 경우는 인지질 껍질에 호흡기 점액질에 친화력을 가진 몽둥이같은 스파이크 단백질이 촘촘하게 박혀있습니다 . 이 형태를 전자현미경으로 관찰하면 왕관을 위에서 본 모양을 닮았다고 해서 코로나 바이러스라는 이름이 붙었는데 , 이 스파이크들에 의해 호흡기 점막 진화성을 가지게 됩니다 .

바이러스의 변이는 무작위로 발생되며 증식 횟수당 일정 확률로 나타납니다 . 따라서 변이를 거쳐 유리한 변이가 선택되어 신종 바이러스로 출현하기 위해서는 일단 증식이 충분히 일어나는 원숙주가 필요합니다 . 코로나의 경우는 박쥐가 원숙주 입니다 . 아시다시피 박쥐는 포유류이기 때문에 사람과 이종간 바이러스 교차 장벽이 아주 낮습니다 . 박쥐는 포유류이면서도 날짐승이기 때문에 대사율이 높습니다 . 이런 특성때문에 면역의 활성화 없이 코로나 바이러스가 장기적으로 증식이 가능하고 다양한 변이 바이러스가 나타나게 됩니다 . 이렇게 박쥐에서 발생된 신종 변이 바이러스가 종을 건너 사람에게 감염을 일으키면 인류는 이전에 접촉한 적이 없는 완전 새로운 구조의 항원을 마주치게 됩니다 . 즉 집단 면역이 제로인 상태이며 범세계적 유행의 위험이 커지는 것입니다 . 하지만 사람이 박쥐와 직접 접촉할 일은 드물기 때문에 박쥐에서 사람으로 감염을 연결시킬 중간 매개체 ( 증폭숙주 ) 가 필요합니다 . 사스의 경우는 고양이 , 메르스의 경우는 낙타가 이런 역할을 했는데 이번 COVID-19 는 이 중간 매개체가 아직 불확실합니다 . 뱀이나 어류 라는 가설도 있지만 포유류와 종간 거리가 멀기 때문에 중간 매개 숙주로서 가능성은 떨어집니다 . 최악의 경우는 에볼라의 아형인 독일 말버그 바이러스의 유행 케이스처럼 , 우한에 있는 생명공학 실험실에서 박쥐를 잡아서 실험하던 도중 바로 사람에게 건너 왔을 가능성도 있습니다 .

COVID-19 의 경우는 아직 전파가 진행 중이라 정확한 역학 통계를 내기는 어렵지만 신속하고 광범위하게 검사를 시행하고 있는 우리나라의 자료를 보면 치사율은 대략 1% 이하가 될 것으로 보이며 , 통제가 잘되는 경우는 0.5% 이하가 될 것으로 예측됩니다 . 독감의 치사율보다 조금 높은 수준이죠 . 사스의 경우 사망율 7%, 메르스의 경우 34% 였던 것을 보면 아주 낮은 치사율입니다 . 이처럼 감염율과 치사율이 반비례 관계에 있는 것은 숙주 간의 직접 전파만 가능하다는 바이러스 감염의 특징 때문입니다 . 메르스의 경우는 치사율이 굉장히 높은데 그만큼 감염자의 일상생활에 제한이 가해지기 때문에 전파되기 어렵습니다 . 하지만 이번 COVID-19 의 경우 일반 감기처럼 지나는 사람도 많기 때문에 전파가 잘되는 특성을 가지게 됩니다 . 바이러스의 입장에서도 숙주가 가능한 일상 생활을 유지해야 자신의 유전자 전파에 유리하기 때문입니다 .

하지만 이런 역학적 특성만으로 COVID-19 의 높은 전염력이 전부 설명되지는 않습니다 . 모든 호흡기 바이러스는 점액 친화성이 있어야 합니다 . 점액에 흡착되지 못하면 호흡기 상피 세포에 접촉할 수 있는 확률이 떨어지기 때문이죠 . 이 점액친화성은 앞서 이야기한 코로나의 스파이크 부분에 의해 획득됩니다 . 신종코로나는 이 스파이크 부분의 변이가 필수적으로 있어야 합니다 . 이 부위는 인체의 면역세포가 인지하는 부분이기 때문에 변이가 없으면 금방 면역에 의해 제거가 됩니다 . COVID-19 의 경우는 이 스파이크에 변이가 일어났을 뿐 아니라 점액 친화력이 이전 코로나에 비해 50 배 정도 높아졌습니다 . 즉 점액 흡착도는 좋아지면서 면역도 회피할 수 있는 최악의 변이가 생긴 것이죠 . 이런 분자생물학적 특성 때문에 소량의 바이러스가 점액과 접촉해도 호흡기 상피에 감염이 될 확률이 올라갔고 초기부터 증식이 활발하게 일어나는 특성을 가지게 되었습니다 . 즉 어느 정도 임상 경과가 지나야 타인에게 감염이 가능한 농도에 도달하던 이전 바이러스들과 달리 비교적 감염 초기에 다른 사람에게 전파될 가능성이 커진 것입니다 .

COVID-19 도 호흡기 상피세포 감염을 통해 증상이 시작되므로 다른 감기 특히 인플루엔자 감염과 감별할수 있는 차별적인 임상적 특징은 없습니다 . 하지만 분자생물학적 특징에서 기인하는 임상 양상의 진행 경과 ( 시간에 따른 증상발현 순서 ) 에는 차이가 날 확률이 큽니다 . 인플루엔자 독감의 경우는 크기와 바이러스의 수용체 특성 때문에 에어로졸을 통한 비강 감염으로 시작되는 경우가 흔합니다 . 반면 COVID-19 는 큰 크기와 스파이크의 특징때문에 비말을 통한 구강 감염이 시작인 경우가 흔합니다 . 구강을 통해 들어온 바이러스가 인후두의 호흡상피세포에 감염되어서 최초의 증식을 시작하는 것이죠 . 점액 친화성이 낮은 바이러스들은 구강으로 들어와도 대부분이 음식물이나 물과 함께 식도로 내려가게 됩니다 . 하지만 COVID-19 는 점액 친화력이 강해 씻겨 내려가지 않고 호흡기 상피세포를 감염시키는 것이죠 . 이번 COVID-19 의 임상 특징 중 하나가 콧물이 적고 마른 기침과 복통 증상이 적다는 것인데 이것이 바로 이런 특징에 의해 발현되는 것 입니다 . 물론 COVID-19 라고 무조건 콧물이 나오지 않는 것은 아닙니다 . 에어로졸을 통해 감염이 시작이 되었을 수도 있고 감염이 진행이 됨에 따라 인후에서 비강으로 바이러스가 넘어 올 수도 있기 때문입니다 .

콧물 감기라고 COVID-19 를 제외할 순 없지만 감기의 가장 첫 증상이 목감기 혹은 마른 기침이라면 충분히 의심할 근거는 됩니다 . 동반되는 발열은 면역 상태에 따라 개인차가 있습니다 . 하지만 빠르게 증식하는 바이러스의 특성상 조기 발열이 흔하게 동반됩니다 .

확진은 요즘 대부분의 바이러스들처럼 RT-PCR 을 기반으로 합니다 . 이 기법은 빠르고 정확하지만 너무 민감하고 바이러스의 증식이 없어져도 일정기간 유전자 조각은 남아 있을 수 있기에 음성 판정에는 시간이 걸린다는 것을 고려해야 합니다 . 즉 RT-PCR 양성이라고 모두 전파가 가능한 상황은 아니라는 이야기입니다 . 임상적으로는 영상 의학적 양상 확인이 예후를 결정하는 중요한 요인이면서 진단적 가치가 높은 것으로 평가되고 있습니다 .

마지막으로 감염 전파의 특성을 살펴보면 , 바이러스의 입자가 크기 때문에 에어로졸의 바이러스 농도가 감염 필요 농도 이상 수준으로 쉽게 올라가지 못합니다 . 즉 야외나 환기가 잘되는 곳이라면 마스크의 중요성이 크지 않다라고 할 수 있습니다 . 하지만 입원실처럼 실내에서 계속 기침을 하는 감염자가 있는 경우 에어로졸의 농도가 위험한 수준으로 금방 올라간다고 봐야 합니다 . 그리고 비말을 통해 감염이 전파된다고 할 때 마스크만 생각하는 경우가 많은데 코로나의 경우 손을 통한 분비물의 접촉이 더 중요합니다 . 특히 병원에선 화장실 등의 손잡이가 주된 감염원이 됩니다 . 손을 씻어도 나오면서 오염된 손잡이를 만져야 한다면 소용이 없는 것이죠 . 따라서 병원의 화장실은 손잡이 없이 미는 형태의 문이 좋고 구조적으로 가능하다면 아예 문이 없는게 더 좋습니다 . 감염력이 높은 비말이 가장 큰 특징인 이번 COVID-19 의 경우는 서로 마주보고 이야기 하며 식사하거나 회식을 하는 것은 위험합니다 . 손으로 얼굴을 만지지 않는 습관과 더불어 손을 수시로 씻어주는 것도 중요한데 , 인지질 껍데기를 가진 바이러스이므로 특별한 손 소독제를 사용하지 않아도 계면 활성제인 비누만으로도 충분히 효과적입니다 . 바이러스는 치료하는 것이 아니라 예방하는 것이라고 합니다 . 특히 COVID-19 는 밀접 접촉으로 전파될 확률이 크기 때문에 각 개인의 생활 방식이 감염예방에 있어 가장 중요하다는 것을 강조하면서 글을 마칩니다 .

감사합니다 .

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