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[Life's like] 코로나19: 젊은이들의 안전 불감증, 『사이토카인 폭풍』
오피니언 쏘르빈 (2020-03-25)

전 세계 사람들을 집에 가둬두고 있는 공포의 교도관, ‘코로나19’.

요즘 나의 하루는 재난 경보로 시작해서 재난 경보로 끝이 난다. 아침엔 코로나19 예방을 위한 마스크 5부제 안내 경보, 그리고 이어서 코로나19 확진자 알림과 동선 경보. 핸드폰은 내가 잊으려 하면 경보음을 울리며 나에게 ‘코로나19’의 존재를 각인시켜준다. 이토록 압도적인 ‘코로나19’는 우리에게 앞으로도 최소 2주간은 사회적 거리 두기를 선사했다. 

이미 전 세계 적으로 코로나19가 퍼진 지금, 총 16,126명에 달하는 사람들이 사망하였다 (2020년 3월 24일 기준). 우리나라 또한 지금까지 총 120명의 코로나19 환자가 사망에 이르렀다. 늘어나는 사망 소식에, 사람들은 각자의 공포에 떨고 있다.
 

사이토카인 폭풍


젊은 사람들은 코로나19를 어떻게 생각하고 있을까? 아마 대부분은 코로나19 감염을 상상했을 때 ‘죽음’을 떠올리진 않을 것이다. 호흡기 질환이 있는 사람이라면 위험할 수 있겠지만, 그게 아니라면 내 몸이 이겨낼 수 있는 질병이라 여길지도 모른다. 실제로 내 주변을 둘러보면, 코로나19에 대한 공포의 모습은 ‘죽음’보단 ‘다른 사람에게 줄 피해’에 가깝다. 나 또한 당장 감염되어도 엄청 위험하진 않겠지만, 나의 가족과 주변 어른들을 전염시켜 누군가를 죽음에 이르게 하진 않을까 걱정하고 있다. 그리고 이 건강에 대한 안심은 ‘강한 면역력’에서 기인한다. 과연 우리는 정말로 안심할 수 있는 것일까?

지난 20일, 대구에서 20대 확진자가 중증 환자로 분류되어 인공호흡기 치료를 받고 있다는 브리핑이 있었다. 젊은 층은 감염이 되어도 대부분 경증을 앓거나 무증상이라는 인식 속에서, 이 젊은 중증 환자의 소식은 젊은이들에게 큰 충격을 안겨주었다. 이 증상의 원인은 ‘사이토카인 폭풍’. 강한 면역력을 뛰어넘어 생명에 위협을 가하는 이 무서운 폭풍에 관하여 천천히 이야기해보자.

 

인간의 면역체계

이번 코로나19의 바이러스는 ‘신종’코로나 바이러스라고 불린다. 인류가 처음으로 겪는, 새로운 바이러스라는 뜻이다. 이 ‘새로움’을 맞을 준비가 안 되어있기에 세계는 보건적으로, 그리고 경제적으로 큰 파장에 휩싸였다. 우리 몸도 마찬가지이다. 처음 만나는 바이러스이기에, 기존에 접해본 질병과 다르게 훨씬 다이내믹한 증상을 보이게 된다.

홍역, B형간염 같은 인류가 겪어본 질병의 경우, ‘백신’이 존재한다. 우리가 이 백신을 접종하면 해당 질병에 대항하는 특수부대를 몸 안에 준비할 수 있게 된다. 백신은 병을 일으키는 병원균이나 바이러스를 아주아주 약한 상태로 만든 것이다. 이 약해진 병원균들을 몸에 주입하면 인체의 방어를 담당하는 면역세포들은 이 균들을 상대로 싸움 예행연습을 할 수 있게 된다. 만렙 보스인 병원균을 잡기 위해서 레벨 1의 약한 보스와 미리 겨뤄보는 것이다. 약한 균들과의 연습 싸움을 통해 진짜 병원균을 없앨 수 있는 공략법을 미리 알아두는 셈이다. 그래서 진짜 병원균이 몸속에 들어왔을 때, 학습이 된 면역세포들이 성공적으로 제압을 할 수 있게 된다.

 

사이토카인 폭풍

허나 ‘새로운’ 병원균이 예행연습 없이 바로 들어온다면 이야기는 달라진다. 처음부터 만렙 보스와 싸움을 시작하는 꼴이다. 아무리 당황스러워도 면역세포들은 몸을 지키기 위해 싸워야 한다. 이를 위해 면역세포들은 서로 소통하는 수단인 ‘사이토카인’이라는 단백질을 뿜어내기 시작한다. 보통이라면 ‘사이토카인’을 적당히 뿜어야 하는데, 새로운 병원균의 급습을 이겨내기 위해 폭풍처럼 뿜어대기 시작한다. 많아진 사이토카인 단백질은 염증반응을 일으키고 백혈구를 불러오며 활발히 면역 활동을 이어간다. 특히나 염증반응은 발열을 동반하여 몸이 뜨거워지는데, 적당한 발열로 인하여 병원균을 없앨 수 있다면 다행이다. 하지만 과도하게 분비된 ‘사이토카인’은 발열 또한 과도하게 일으킨다. 이 현상이 바로 ‘사이토카인 폭풍’이다.

과도한 발열은 곧 몸에 2차 피해를 일으킨다. 우리 몸의 정상적인 세포들은 열에 약한 여러 단백질을 포함하고 있다. 오랫동안 체온이 40도 이상을 유지하게 된다면, 단백질이 변형되어 정상적인 세포들도 망가지게 된다. 그리고 이 다친 세포들 또한 없애야 할 존재로 인식되어 면역세포의 공격을 받는다. 면역체계가 공격 대상을 제대로 파악하지 못하고 바이러스뿐만 아니라 우리 몸까지 공격하게 되는 것이다. 예를 들어서 폐에서 사이토카인이 과하게 분비된다면, 폐의 정상세포들이 망가져 폐렴이 오거나 심하면 사망에 이르는 합병증을 가져올 수도 있다.  

이러한 사이토카인 폭풍 현상은 주로 젊은 사람들에게 일어난다. 젊을수록 면역력이 강하기 때문에 사이토카인 단백질을 더 많이 분비할 수 있기 때문이다. 인류가 겪었던 질병들 중 메르스, 에볼라, 스페인 독감, 조류인플루엔자 또한 사이토카인 폭풍으로 인한 크나큰 2차 피해를 입었다. 장기화된 신종 전염병들 속에서, 노년층뿐만 아니라 젊은 층들도 이 폭풍으로 인해 많은 희생을 안았던 것이다.

 

폭풍을 이겨내는 희망

원치 않는 무서운 폭풍을 직격탄으로 맞고 싶진 않은데, 이겨낼 방법은 없을까? 아쉽게도 지금은 사이토카인 폭풍을 막을 방법이 상용화되어 있지는 않다. 하지만 많은 연구진이 이 폭풍을 통제할 단서를 찾아내고 있다. 그 연구들 중에서 몇 가지를 소개하고자 한다.

1. 작년, 고려대학교 최의주 교수 연구팀이 과도한 염증 반응을 억제할 수 있는 새로운 방법을 찾아냈다. 사이토카인 폭풍으로 인하여 과도한 염증반응이 일어났을 시, 이를 제어하여 면역체계를 안정적으로 유지할 수 있는 ‘MST1’이란 효소를 발견한 것이다. 이 효소에 대한 연구는 사이토카인 폭풍 같은 염증성 질병의 치료제를 개발할 토대가 될 것이다. 또한 사이토카인 폭풍의 피해가 면역세포가 정상세포를 공격하는 2차 피해에 있는 만큼, 세포 스트레스와 세포사멸과 관련된 질병들의 치료제 개발에도 응용될 수 있으리란 전망을 보인다.

2. 마찬가지로 작년에, 독일 뮌헨 공과대 생명과학대의 디트마어 첸  동물생리학·면역학 교수팀이 몸 안의 면역반응을 온·오프 시킬 수 있는 스위치를 발견하였다. 이 스위치의 이름은 바로 ‘톡스(Tox) 단백질’이다. 이 단백질은 면역세포의 기능을 변경시켜서 면역세포의 표면에 억제 수용체를 발현시킨다. 즉, 세포 표면에 지쳤다는 표시의 백기를 달아 더 이상 면역반응을 일으키지 못하게 하는 것이다. 톡스 단백질은 이 방식으로 과도한 면역반응을 둔화시키는 것뿐만 아니라 항암치료 등에서 약해진 면역반응을 다시 활성화시키는 것 또한 가능하다. 말 그대로 면역반응의 ‘스위치’인 것이다.

3. 올해 4월 초, 스위스 제약사인 로슈 홀딩AG가 ‘악템라(Actemra®, tocilizumab)’를 코로나19 치료제로 쓰기 위한 임상시험에 들어갔다. 악템라는 원래 류머티즘성 관절염 치료제로 쓰이던 약물이다. 또한 악템라는 코로나19 사태의 과도한 면역반응의 주요 원인으로 지목된 사이토카인 ‘IL-6’를 억제할 수 있다. 따라서 사이토카인 폭풍을 효과적으로 예방, 치료할 수 있는 단서가 되리라고 여겨진다.
 

사이토카인 폭풍


 

우리가 살아가는 세상에는 전염병이 항상 함께 해왔다. 사스, 메르스, 에볼라, 조류 인플루엔자 등을 겪으며 바이러스 들은 점점 진화하였다. 하지만 우리도 함께 진화하였다. 전염병의 위협으로부터 살아남기 위하여 의료체계를 더 구축하고, 전염병 대책 본부를 마련하고, 위생 관념을 높이고, 백신 기술을 연구하며 건강한 미래를 그렸다. 

물론, 이번에 닥쳐온 코로나19의 피해는 이루 말할 수 없다. 하지만 지나간 전염병의 경험이 없었다면, 정말 무의 상태로 코로나19를 직면했다면 그 피해 규모는 훨씬 컸을 것이다. 역사는 되풀이되며 전염병 또한 진화된 모습으로 다시 찾아올 것이다. 이번 코로나19의 경험이 우리에게 위생의 경각심을 일깨워 줬고, 전염병 행동수칙을 익히게 했다. 이 경험이 우리를 더 진화시켜서 다음에 찾아올 바이러스에겐 더 빠르게 대처할 수 있는 길이 되리라 믿는다.

오늘 이야기했던 ‘사이토카인 폭풍’ 또한 더 이상 ‘새로운’것이 아니다. 우리가 이 매서운 폭풍의 존재를 알았고, 면역력이 강하다고 마냥 안심할 수 없다는 것을 알았다는 것 자체로 큰 발전이다. 그리고 이 깨달음이 사이토카인 폭풍뿐만 아니라 젊은이들의 전염병 유행, 안전 불감증 또한 해결할 수 있는 열쇠가 될 것이다.

 

Reference

WHO Situation Report 
https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports )

코로나바이러스감염증-19 정식 홈페이지
http://ncov.mohw.go.kr/ )

Lee, In Young, et al. "MST1 Negatively Regulates TNFα-Induced NF-κB Signaling through Modulating LUBAC Activity." Molecular cell 73.6 (2019): 1138-1149.

Alfei, Francesca, et al. "TOX reinforces the phenotype and longevity of exhausted T cells in chronic viral infection." Nature 571.7764 (2019): 265-269.

Patel, Aarat M., and Larry W. Moreland. "Interleukin-6 inhibition for treatment of rheumatoid arthritis: a review of tocilizumab therapy." Drug design, development and therapy 4 (2010): 263.

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쏘르빈
과학을 현상을 넘어선 인문학적인 시선으로 바라보고자 합니다. 누군가가 삶 속에서 과학을 발견한다면, 저는 과학 속에서 삶을 발견하며 이것을 글로 기록합니다. 포항공과대학교에서 화학공학을 공부했고, 현재는 과학커뮤니케이터가 되고자 노력하고 있습니다.
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