[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보  |  e브릭몰e브릭몰 sale 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
cytiva
배너광고안내
이전
다음
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2 배너3
시스템 점검 : 12월 3일 오후 10시
전체보기 Bio통신원 Bio통계 BRIC View BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
목록
조회 2688  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
바이오통신원   
[바이오토픽] 긴급 점검: 집단면역(herd immunity), 올바른 COVID-19 대응전략인가?
의학약학 양병찬 (2020-10-23)

트럼프 등이 좋아하는 ‘바이러스가 갈 데까지 가도록 내버려두자’라는 제안이 이루 말할 수 없는 죽음과 고통을 초래하는 이유
 

Herd immunity

Herd immunity / ⓒ Wikipedia


지난 5월, 200만 명의 인구를 가진 브라질의 마나우스시(市)는 대규모 COVID-19 집단감염으로 황폐화되었다. 병원은 만원이었고, 주변의 숲은 새 무덤을 파느라 아수라장이었다. 그러나 8월이 되자 뭔가가 달라졌다. 6월 초 강화되었던 사회적 거리두기가 느슨해졌음에도 불구하고, 하루 사망자 수가 '120명'에서 '거의 0명'으로 감소한 것이다.

그리고 9월, 두 연구팀은 출판전 서버에 업로드한 논문에서, "지난 여름 마나우스에서 COVID-19의 증가세가 (최소한 부분적으로) 둔화한 것은, 상당수의 사람들이 이미 바이러스에 노출되어 면역을 보유하게 되었기 때문"이라고 제안했다.

상파울루 대학교의 에스터 사비노(면역학)가 이끄는 연구팀은 마나우스 혈액은행에 보관된 6,000여 개의 혈액샘플을 대상으로 SARS-CoV-2 항체를 검사했다(참고 1). "1차 집단감염의 물결이 잔잔해질 즈음, 감염된 사람들의 비율은 무려 66%에 달했다"라고 사비노는 말했다. "그렇게 높은 감염률은 '바이러스에 취약한 사람의 수가 너무 적어, 새로운 집단감염을 초래할 수 없다'는 것을 의미한다. 다시 말해서 집단면역(herd immunity)이 생긴 것이다." 또 다른 브라질 연구팀도 그와 비슷한 결론을 내렸다(참고 2).

(팬데믹 초기에 큰 피해를 입었던) 이탈리아의 몇 개 지역에 대한 비슷한 주장과 함께, 마나우스에 대한 보고서들은 '집단면역을 추구하는 세력'이 힘을 얻는 데 도움이 되었다. 그들의 제안을 요약하면, "사회의 대부분을 평상시 상태로 되돌리되, '중증 위험이 가장 높은 사람들'을 보호하기 위해 몇 가지 조치를 취하자"는 것이다. 본질적으로, 코로나바이러스가 갈 데까지 가도록 내버려두자는 것이다.

그러나 역학자들은 그런 발상을 호되게 질책해 왔다. "바이러스에 항복한다는 건 방어계획이 아니다"라고 캘리포니아주 라호야 소재 스크립스 연구소(Scripps Research Institute)의 크리스티안 안데르센(면역학)은 말했다. "그런 접근방법은 인간생활의 파국적인 손상을 초래하며, 사회의 정상화를 반드시 가속화하는 것도 아니다." 그에 의하면, 그런 시도는 지금껏 성공한 적이 없으며, 용인할 수 없는 수준의 불필요한 사망과 고통을 초래할 게 불을 보듯 뻔하다고 한다.

광범위한 비판에도 불구하고, 집단면역 옹호론은 많은 나라(예: 스웨덴, 영국, 미국)의 정치가와 정책입안자들 사이에서 지속적으로 제기되어 왔다. 미국의 도널드 트럼프 대통령은 지난 9월 "집단 멘탈리티(herd mentality)"라는 익살스런 단어를 써 가며 집단면역을 옹호했다. 심지어 극소수 과학자들도 그런 어젠다를 밀어붙였다.

10월 초, 한 리버럴한 탱크탱크와 소규모 과학자 그룹은 「그레이트 배링턴 선언(Great Barrington Declaration)」이라는 문서를 발표했다. 그들은 그 문서에서, "저위험군을 일상생활로 돌려보냄으로써, SARS-CoV-2로 하여금 집단면역이 형성되기에 충분한 수준으로 확산되도록 허용하자"고 주장했다. 또한 애매모호한 방법을 들먹이며 노인과 같은 고위험군을 보호할 수 있다고 장담했다. 그들은 백악관의 호응을 얻었지만, 또 다른 과학자 그룹의 역공을 받았다. 뜻있는 과학자들은 《랜싯》에 보낸 서한에서(참고 3), 집단면역을 "과학적 근거에 의해 뒷받침되지 않은 위험한 오류(dangerous fallacy unsupported by scientific evidence)"라고 불렀다.

‘바이러스가 갈 데까지 가도록 내버려두자’라는 주장들의 공통점은, '집단면역이란 무엇인가'와 '집단면역을 달성하는 최선의 방법은 무엇인가'에 대한 대체로 미확인된 오해를 공유한다는 것이다. 이에 《Nature》에서는 논란이 되고 있는 발상에 대한 5가지 의문을 검토해 보기로 했다.

1. 집단면역이란 무엇인가?

집단면역은, 어떤 바이러스가 '감염에서 보호된 사람들'을 계속 만나는 바람에 더 이상 확산되지 못할 때 생겨난다. 일단 충분한 비율의 인구가 더 이상 취약하기 않게 되면, 어떤 새로운 집단감염도 잠잠해 지게 된다. "어떤 집단에서 100%가 면역될 필요는 없으며, 충분한 비율이 면역되는 것으로도 족하다"고 하버드 공중보건 대학원의 캐럴라인 버키(역학)는 말했다.

전형적으로, 집단면역은 '광범위한 백신접종 프로그램의 바람직한 결과물'로서 논의된다. '백신에 의해 유도된 높은 수준의 집단면역'은 백신에 접근할 수 없거나 충분히 반응하지 않는 사람들(이를테면 면역계가 약화된 사람들)에게 혜택을 준다. "많은 의료 전문가들은 '집단면역'이라는 용어를 혐오하고, '집단방어(herd protection)'라는 용어를 선호한다." 버키는 말했다. "왜냐하면 집단면역은 바이러스 자체에 대한 면역성을 부여하는 게 아니라, 취약한 사람들이 병원체와 접촉할 위험을 줄여 줄 뿐이기 때문이다."

공중보건 전문가들은 집단면역을 '백신이 부재하는 상황에서의 도구'로 언급하지 않는게 상례다. "요즘 집단면역이라는 용어가 '얼마나 많은 사람이 감염되면 COVID-19가 종식될 수 있나?'라는 의미로 쓰이는 것을 볼 때마다 적잖이 당황스럽다"라고 스위스 연방공대의 마르셀 살라테(역학)는 말했다. "집단면역은 원칙적으로 백신접종의 결과이지, 자연적 감염의 결과가 아니다."

2. 집단면역은 어떻게 달성되나?

역학자들은 집단면역이 작동하는 데 필요한 문턱값, 즉 '면역된 사람의 비율'을 추정할 수 있다. "그 문턱값은 기초감염재생산수(R0: basic reproduction number)—쉽게 말해서, 한 명의 감염자가 평균적으로 몇 명을 감염시킬 수 있는지(참고 4)—에 의존한다"고 홍콩 중문대학교의 감염병 역학자 겸 수리모델 분석가인 궉킨온은 말했다. 집단면역의 문턱값을 계산하는 공식은 「1 – 1/R0」인데, 이는 '한 사람에 의해 감염되는 사람의 수'가 많을수록 '집단면역에 도달하기 위해 면역되어야 하는 사람의 비율'이 높아진다는 것을 의미한다. 예컨대, 홍역은 감염력이 극단적으로 높아, R0 값이 전형적으로 12~18에 달한다. 따라서 집단면역의 문턱값은 인구의 92~94%가 된다. 감염력이 낮은 바이러스(R0가 낮은 바이러스)의 경우, 문턱값은 홍역보다 낮을 것이다. [R0는 '모두가 바이러스에 취약하다'고 가정하지만, 그것은 유행병의 진행에 따라 달라진다. 왜냐하면 어떤 사람들이 감염되어 면역성을 획득하기 때문이다. 따라서, 그런 경우에는 R0 대신 유효감염재생산수(Re: R effective)가 간혹 사용되는데, Re(또는 Rt)는 취약성의 변화를 반영한 감염재생산수다.]
 

The relation between the basic reproduction number of a virus(R0) and the proportion of the population that needs to be immunized to achieve herd immunity(P)

The relation between the basic reproduction number of a virus(R0) and the proportion of the population that needs to be immunized to achieve herd immunity(P): Note the steep rise of the curve at values of R0 between 1 and 5; three examples are shown: R0 =2, proportion = 50%, R0 = 5, proportion = 80%; R0 = 10, proportion = 90%; the inset shows a linearization of the main graph, generated by plotting P against 1/R0 ※ 출처: CEBM(참고 5)


위의 공식에 숫자를 대입하면 집단면역에 필요한 이론적 수치가 나오지만, 현실적으로 집단면역이 달성되는 정확한 점(point)을 포착하는 것은 불가능하다. "집단면역의 문턱값은 '점'보다는 '범위'라고 생각하는 게 좋다"고 존스 홉킨스 대학교의 집시앰버 드'수자(역학)는 말했다. "그리고 변수들(R0, 바이러스에 취약한 사람의 수)이 달라질 수 있으므로, 집단면역은 항정상태(steady state)가 아니다."

설사 전체적으로는 집단면역이 달성되었더라도, 접종률이 낮은 지역에서 국지적인 대규모 집단감염이 여전히 발생할 수 있다. "백신의 안전성에 대한 오해가 만연한 나라에서, 그런 사례들이 종종 발생하고 있다." 살라테는 말했다. "기술적으로 '수학 공식에 따른 집단면역'에 도달했을지라도, 백신 접종률이 낮은 지역에서 대규모 집단감염이 얼마든지 발생할 수 있다." 따라서 궁극적인 목표는 '모델상의 문턱값'에 도달하는 게 아니라, 인구 전체를 질병에서 보호하는 것이다.

3. SARS-CoV-2의 집단면역 문턱값은?

(1) 집단면역에 도달할 것인지는 부분적으로 '인구 중에서 일어나고 있는 일'에 달렸다. 궉킨온에 따르면, 문턱값은 R에 매우 민감하다. 지난 6월, 그와 동료들은 《Journal of Infection》 편집자에게 보낸 서한에서(참고 6) 이 사실을 증명했다. 그들은 3월부터 발생한 일별 신규환자 수를 이용하여 30여 개국의 Rt를 측정했다. 그런 다음, Rt 값을 이용하여, 각국 인구의 집단면역 문턱값을 계산했다. 그 결과 바레인의 경우에는 85%(당시 Rt는 6.64)로 매우 높았고, 쿠웨이트는 5.66%(당시 Rt는 1.06)로 매우 낮았다. 쿠웨이트의 수치가 그렇게 낮았던 것은, 많은 통제수단(예: 지역 통행금지, 많은 나라의 상업적 비행 금지)을 사용하고 있었기 때문이다. "만약 쿠웨이트가 그런 조치를 해제했다면," 궉은 말했다. "집단면역 문턱값은 상승했을 것이다."

"쿠웨이트의 집단면역 계산 사례는 실생활을 반영하는 게 얼마나 중요한지 말해 준다"고 노스웨스턴 대학교(매사추세츠주 보스턴)에서 감염병을 연구하는 네트워크 과학자 새뮤얼 스카피노는 말했다. "대부분의 집단면역 수치는 인간행동에 대해 아무 것도 말해 주지 않는다. 즉, 그것들은 개입(intervention), 행동변화(behavioral change) 등이 전혀 없다는 가정에 기반한다. 그러나 물리적 거리두가 일시적으로 강화될 경우 집단면역 문턱값이 내려가지만, 통상적인 일상생활로 복귀하자마자 문턱값은 다시 올라간다."

(2) 다양한 모델들이 10%에서 70%까지의 SARS-CoV-2의 문턱값 추정치를 제시했으며, 어떤 모델의 추정치는 이 범위를 벗어난다(참고 7, 참고 8). "그러나 가장 낮은 값을 제시한 모델은 '유효하지 않은 사회관계망'에서의 상호작용에 기반하고 있다"고 스카피노는 지적했다. 스카피노에 따르면, 그런 낙관적인 모델은 다음과 같은 가정에 입각하고 있다: "접촉이 많은 사람이 제일 먼저 감염될 것이고, 그들은 많은 사람들과 접촉하기 때문에 더 많은 사람들에게 바이러스를 전파할 것이다. 그런 슈퍼전파자(superspreader)들이 바이러스에 대한 면역성을 획득함에 따라, '바이러스에 아직 취약한 사람들' 간의 전염사슬(transmission chain)이 크게 감소한다. 그 결과 집단 전체는 신속히 집단면역 문턱값에 도달한다." 그러나 누구라도 슈퍼전파자가 될 수 있다는 사실이 밝혀졌으므로, 20%나 30%와 같은 추정치를 제시한 모델의 가정은 틀린 것으로 보인다. 그리하여 집단면역 문턱값은 60-70%에 수렴하게 되는데, 이는 대부분의 모델(예컨대 참고 7)이 예측한 수치와 일치한다.

"교도소나 유람선에서 발생한 슈퍼전파 사례를 보면, 면역되지 않은 사람들이 밀집해 있는 장소의 경우 COVID-19가 처음에는 널리 확산되다가 나중에 주춤한다는 것을 분명히 알 수 있다"고 안데르센은 말했다. 캘리포니아주 샌퀜틴 주립교도소(San Quentin State Prison)의 경우, 궁극적으로 60% 이상이 감염되고 나서야 집단감염이 중단되었다(참고 9). 그러나 30%의 사람이 감염된 후 집단감염이 마술처럼 중단되는 일은 일어나지 않았다. "사람을 보호해 주는 신비로운 암흑물질 같은 건 없다"고 안데르센은 말했다.

(3) 더욱이 존스 홉킨스 보건안전센터(Johns Hopkins Center for Health Security)의 케이틀린 리버스(역학)에 따르면, 과학자들이 집단면역 문턱값을 계산할 수는 있지만 진짜 수치를 실시간으로 계산할 수는 없다고 한다. "그 대신, 집단면역은 데이터를 후향적으로 분석함으로써만 확실히 관찰될 수 있는 것이다. 아마도 10년 후쯤"이라고 그녀는 말했다.

4. 집단면역은 과연 작동할까?

많은 연구자들은 집단면역을 추구하는 발상을 가리켜 '나쁜 생각'이라고 한다. "목표지향적 감염(targeted infection)을 통해 집단면역에 도달하려는 시도는 터무니없는 짓이다"라고 안데르센은 말했다. "미국의 경우, 그 과정에서 100만 명 ~ 200만 명의 사람들이 죽게 될 것이다."

마나우스의 경우, 5월 첫 주의 사망률은 전년도 대비 4.5배로 급증했었다(참고 10). 8월 들어 증가세가 주춤하여 집단면역의 기대에 부풀게 했음에도 불구하고, 최근 들어 사망자 수가 다시 증가하는 기미를 보이고 있다(참고 11). "최근의 증가세는 '마나우스의 인구가 집단면역에 도달했다'는 추측이 틀렸음을 보여준다"고 안데르센은 말했다.

더욱이 사망은 방정식의 한 부분일 뿐이다. COVID-19에 걸린 사람들은 심각한 의학적·재정적 결과를 경험하게 되며, 많은 사람들이 질병에서 회복된 후 지속적인 부작용을 호소하고 있다(참고 12). 마나우스에서 58,000명 이상의 사람들이 SARS-CoV-2에 감염되었음을 감안할 때, 엄청난 인간적 고통이 예상된다.

팬데믹 초기에, 많은 언론은 "스웨덴은 국민들로 하여금 일상생활을 그대로 영위하게 함으로써 집단면역 전략을 추구하고 있다"고 보도했다. 그러나 스웨덴의 보건사회부 장관 레나 할렌그렌에 따르면, 그건 오해라고 한다. 그녀는 《Nature》에 보낸 서한에서 이렇게 말했다. "스웨덴이 됐든 그 어떤 나라가 됐든, 집단면역은 바이러스의 확산이 진행되는 과정에서 비롯되는 잠재적 결과일 뿐, 전략의 일부는 아니다." 그녀에 따르면, 스웨덴은 대부분의 다른 나라들과 유사한 도구(사회적 거리두기, 취약한 사람 보호하기, 바이러스 검사와 접촉자 추적, 팬데믹에 대처하기 위한 보건의료 시스템 강화하기)를 사용하고 있다고 한다. 설사 그렇더라도, 존스 홉킨스 대학교의 통계자료(참고 13)에 따르면 스웨덴은 성공적인 모델이 될 수 없는 듯하다. 10만 명당 사망률을 보면, 노르웨이는 5.23명인 데 반해 스웨덴은 58.12명으로 10배 이상이기 때문이다. 알려진 감염자 수에 기반한 증례치명률(case fatality rate)의 관점에서 보더라도, 스웨덴은 노르웨이나 인근의 덴마크에 비해 3배 이상이다.

5. 집단면역을 가로막는 그 밖의 걸림돌은?

'병원체의 공동체 내 확산을 통해 집단면역을 달성한다'는 개념은 '감염에서 회복한 사람은 면역성을 보유한다'는 입증되지 않은 가정에 의존한다. "SARS-CoV-2의 경우, 감염된 후에 일종의 기능적 면역성(functional immunity)이 생겨나는 듯하지만, 면역반응의 지속기간과 효과를 이해하려면 회복자들을 경시적(經時的)으로 추적해야 한다"고 버키는 말했다.

설상가상으로, 리버스에 따르면 "현재로서는 바이러스에 대한 면역성을 측정할 공인된 방법이 없는 실정"이라고 한다. 어떤 사람이  SARS-CoV-2에 특이적인 항체를 보유하고 있는지 여부를 검사할 수는 있지만, 면역성이 얼마나 오랫동안 지속될지는 아직 알 수 없다. "보통감기를 초래하는 계절성 코로나바이러스의 경우, 1년쯤 지속되는 '사그러드는 면역성'을 촉발한다"고 버키는 말했다. "그런 사례가  SARS-CoV-2에도 적용된다는 가설을 제기하는 것은 합당해 보인다."

최근 몇 달 동안, 최초 감염 후 SARS-CoV-2에 재감염된 사람들의 사례가 보고되었다(참고 14; 한글번역). "그러나 그런 재감염이 '얼마나 빈번하게 일어나는지'와 '경미한 증상을 초래하는지'는 아직 알 수 없다"고 안데르센은 말했다. "만약 감염됐다 회복된 사람이 1년 후 다시 감염될 수 있다면, 기본적으로 자연적인 전염을 통해 집단면역에 도달하는 것은 불가능하다"고 리버스는 말했다.

"현재로서 우리가 사용할 수 있는 마술봉(magic wand)은 없다." 안데르센은 말했다. "우리는 현실을 직시해야 한다. 지금껏 자연적인 감염을 통해 신종 바이러스에 대한 집단면역에 도달한 사례는 한 건도 없었다. 안타깝지만, SARS-CoV-2도 예외가 될 수 없다." 안데르센에 의하면, 백신접종이야말로 집단면역을 달성하는 유일한 윤리적 경로라고 한다. 얼마나 많은 사람들에게—그리고 얼마나 자주—백신을 접종할 것인지는 많은 요인들(예: 백신의 효능, 효능의 지속기간)에 달렸다.

COVID-19의 확산을 통제하기 위한 사회적 거리두기와 셧다운에 많은 사람들이 지치고 좌절하는 것을 충분히 이해하지만, 백신이 개발될 때까지는 그런 방법이 최선이다. "감염을 피하는 것은 얼마든지 가능하다." 드'수자는 말했다. "우리가 희망을 품을 이유는 많다. 장담하건대, 효과적인 백신이 등장할 때까지 리스크 완화조치를 계속한다면 생명을 살릴 수 있다."

 

※ 참고문헌
1. https://doi.org/10.1101/2020.09.16.20194787
2. https://doi.org/10.1101/2020.09.25.20201939
3. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)32153-X
4. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02009-w
5. https://www.cebm.net/covid-19/when-will-it-be-over-an-introduction-to-viral-reproduction-numbers-r0-and-re/
6. https://doi.org/10.1016%2Fj.jinf.2020.03.027
7. https://doi.org/10.1101/2020.07.23.20160762
8. https://doi.org/10.1101/2020.04.27.20081893
9. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02042-9
10. https://doi.org/10.1590%2F0102-311x00120020
11. https://www.reuters.com/article/healthcoronavirus-brazil-manaus/in-brazils-amazon-a-covid-19-resurgence-dashes-herd-immunity-hopes-idUKL2N2GM0SC
12. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02598-6
13. https://coronavirus.jhu.edu/data/mortality
14. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02506-y (한글번역 https://ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=321344&SOURCE=6)

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-020-02948-4

  추천 3
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
다른 연재기사 보기 전체보기 >
[바이오토픽] 치명적인 바이러스(VEEV)의 침투를 돕는 수용체 발견
지난 17년 동안 (SARS, MERS에 이어) 세 번째로 찾아온 코로나바이러스 팬데믹에서 벗어나게 해 줄 백신의 출시가 임박한 시점에서, 우리가 명심해야 할 사실이 하나 있다....
[바이오토픽] 아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 비하인드 스토리: 제조상의 오류가 전화위복?
이번 주 발표된 아스트라제네카/옥스퍼드 백신의 임상시험 예비결과에 대해, 열광과 당혹감이 교차하고 있다. "상이한 플랫폼에서 긍정적 결과가 나왔다는 것은 좋은 일이다"라고 세계보건...
[바이오토픽] 러시아 「스푸트니크 V」, 증례 추가된 2차 중간결과 발표
COVID-19 백신의 긍정적 결과가 담긴 보도자료의 홍수에 가세하여, 러시아의 「스푸트니크 V」 백신 개발자들은 11월 24일 "18,000여 명의 사람들을 대상으로 한 2차 중...
본 기사는 네티즌에 의해 작성되었거나 기관에서 작성된 보도자료로, BRIC의 입장이 아님을 밝힙니다. 또한 내용 중 개인에게 중요하다고 생각되는 부분은 사실확인을 꼭 하시기 바랍니다. [기사 오류 신고하기]
 
  댓글 1 댓글작성: 회원 + SNS 연동  
회원작성글 동쥐  (2020-10-23 16:16)
1
양병찬님의 번역, 고맙게 자주 읽고 있는 독자입니다.
항상 번역을 잘 해주신다고 생각하고 있습니다.
단지, 이번 글은 민감한 주제인데, 제목이 원글과 많이 다르네요.
바뀌었는지 모르겠으나, 원글 제목은 "The false promise of herd immunity for COVID-19"로 나옵니다.
 
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS
머크 광고