영구 동토층 해빙과 함께 풀려난 판도라 바이러스는 얼마나 위험한가?

지구 온난화와 함께 북극의 빙하와 시베리아의 영구동토층이 녹는 속도가 점점 빨라지고 있다. 문제는 박테리아와 바이러스를 포함하여 수천 년 동안 얼어 있던 유기물이 방출되고 있는데, 일부는 여전히 번식할 수 있다는 것이다. 일각의 우려에도 불구하고 이러한 바이러스들은 포유류는 물론 인간에게 위험을 끼칠 가능성이 매우 낮다. 더 우려스러운 것은 영구동토층에서 과거 감염으로 죽은 사람들과 짐승들의 발견과 함께 이들로부터 방출되는 박테리아와 항생제 내성 생물이다. 이 글은 이스트앵글리아 대학교 의학 교수 Paul Hunter의 The Conversation 12월 5일 자 기고 Pandoravirus: the melting Arctic is releasing ancient germs – how worried should we be?의 번역으로 영구동토층의 해방과 함께 발견된 판도라 바이러스 등 고대 바이러스의 새로운 감염 위험에 대해 분석하고 있다.

판도라 바이러스: 녹는 북극이 고대 세균을 방출하고 있다. 우리는 얼마나 걱정해야 하는가?

Paul Hunter

사진: Amguema, Siberia Russia

과학자들은 최근 수만 년 동안 얼어붙은 시베리아 땅(영구동토층)에 묻혀 있던 여러 대형 바이러스를 되살렸다.

되살아난 가장 어린 바이러스는 약 27,000년 된 것이었다. 그리고 가장 오래된 판도라 바이러스(Pandoravirus)는 약 48,500년 전의 것이었다. 이것은 지금까지 부활된 바이러스 중 가장 오래된 것이다.

세계가 계속해서 따뜻해지면서, 영구 동토층이 녹으며 박테리아와 바이러스를 포함하여 수천 년 동안 얼어 있던 유기물이 방출되고 있는데, 일부는 여전히 번식할 수 있다.

이 최신 연구는 프랑스, 독일, 러시아의 과학자 그룹에 의해 이루어졌으며, 그들은 시베리아 영구 동토층의 7개 샘플에서 추출한 판도라 바이러스와 팩맨 바이러스(Pacmanvirus)와 같은 이국적인 이름을 가진 13개의 바이러스를 되살리는 데 성공했다.

샘플이 추출하는 동안 오염되지 않았다고 가정하면(항상 보장하기 어렵다), 이것들은 이전에 수만 년 전에만 복제되었던 생존 가능한 바이러스를 나타낸다.

영구 동토층 샘플에서 생존 가능한 바이러스가 검출된 것은 이번이 처음이 아니다. 이전의 연구들은 피토바이러스(Pithovirus)와 몰리바이러스(Mollivirus)의 발견을 보고했다.

그들의 프리프린트(아직 다른 과학자들이 검토하지 않은 연구)에서 저자들은 "고대 영구 동토층의 해빙에 의해 고대 바이러스 입자가 전염성이 있고 다시 순환하게 되는 위험을 숙고하는 것이 정당하다"라고 말했다. 소위 "좀비 바이러스"의 위험에 대해 지금까지 우리는 무엇을 알고 있는가?

그러한 샘플에서 지금까지 배양된 모든 바이러스는 아메바에만 영향을 미치는 거대 DNA 바이러스다. 그들은 포유류는 물론 인간에게 영향을 미치는 바이러스와는 거리가 멀고 인간에게 위험을 끼칠 가능성이 매우 낮다.

그러나 미미바이러스(Acanthamoeba polyphaga mimivirus)라고 불리는 그러한 큰 아메바 감염 바이러스 중 하나는 인간의 폐렴과 관련이 있다. 그러나 이 연관성은 아직 입증되지 않았다. 그래서 영구 동토층 샘플에서 배양된 바이러스는 공중 보건에 위협이 되는 것으로 보이지 않는다.

더 관련 있는 우려 사항은 영구 동토층이 녹으면서 전염병으로 사망했을 수 있는 오래전에 죽은 사람들의 시신을 풀어서 그 감염을 다시 세상에 퍼뜨릴 수 있다는 것이다.

전 세계적으로 박멸된 유일한 인간 감염은 천연두이며 특히 접근하기 어려운 지역에서 천연두가 다시 유입되면 전 세계적인 재앙이 될 수 있다. 영구 동토층 매장지에서 천연두 감염의 증거가 발견되었지만, "부분적 유전자 서열"로 인해 바이러스 조각이 부러져 아무도 감염시킬 수 없었다. 그러나 천연두 바이러스는 -20°C에서 냉동하면 잘 생존하지만 여전히 몇 세기가 아닌 수십 년 동안만 생존한다.

지난 몇십 년 동안, 과학자들은 스페인 독감으로 사망하고 알래스카와 노르웨이 스발바르의 영구 동토층에 묻힌 사람들의 시신을 발굴해왔다. 인플루엔자 바이러스는 이 죽은 사람들의 조직에서 염기서열을 알아낼 수는 있었지만 배양되지는 않았다. 인플루엔자 바이러스는 얼었을 때 적어도 1년 동안은 생존할 수 있지만 아마도 수십 년은 아닐 것이다.

박테리아가 더 문제가 될 수 있다.

그러나 박테리아와 같은 다른 종류의 병원체는 문제가 될 수 있다. 수년에 걸쳐 시베리아의 순록에 영향을 미치는 탄저병(가축과 인간에게 영향을 미치는 세균성 질병)이 여러 차례 발생했다.

특히 2016년에는 2,350마리의 순록이 사망한 대규모 발병이 있었다. 이 발병은 특히 따뜻한 여름과 겹쳤으며, 이는 영구 동토층 해동에서 방출된 탄저균이 발병을 촉발시켰을 수 있다는 암시로 이어졌다.

탄저균 포자. 사진: Cultura Creative Ltd / Alamy Stock Photo

시베리아에서 순록에게 영향을 미치는 탄저균의 발생은 1848년으로 거슬러 올라간다. 이러한 발병에서 인간도 종종 죽은 순록을 먹음으로써 영향을 받았다. 그러나 다른 사람들은 이러한 발병에 대한 대안 이론을 강조했는데, 이는 발병이 영구 동토층 해동에 반드시 의존하지 않으며  탄저균 백신 접종 중단과 순록 인구 과잉과 같은 것을 강조했다.

영구 동토층 해빙이 지역 주민에게 심각한 영향을 미치는 탄저병 발병을 촉발했다고 해도 초식 동물의 탄저병 감염은 전 세계적으로 널리 퍼져 있으며 이러한 지역 발병이 대유행을 촉발할 가능성은 낮다.

또 다른 관심사는 항생제 내성(antimicrobial-resistance) 생물이 영구 동토층 해빙으로부터 환경으로 방출될 수 있는지 여부이다. 항생제 내성 유전자가 영구 동토층 샘플에서 검출될 수 있다는 여러 연구에서 좋은 증거가 있다. 내성 유전자는 박테리아가 항생제에 내성을 갖게 하는 유전 물질이며 박테리아 간에 전파될 수 있다. 많은 항생제 내성 유전자가 항생 시대 이전의 토양 유기체로부터 진화했기 때문에 이것은 놀라운 일이 아니다.

그러나 환경, 특히 하천은 이미 항균제 내성 생물과 내성 유전자로 심하게 오염되어 있다. 따라서 영구동토층에서 해동되는 항생제 내성 박테리아가 이미 우리 환경에 존재하는 엄청난 양의 항생제 내성 유전자에 크게 기여할 것인지는 의심스럽다.