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유영현
의예과 교수
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10여 년 전 원정도박 의혹을 받은 한 연예인이 뎅기열로 병원에 입원했다고 거짓말을 했다. 이 공개적인 거짓말로 그는 몰락하고 말았다. 이 사건으로 우리 국민에게 생소했던 뎅기열은 큰 관심을 받게 됐다.
뎅기열은 동남아시아와 열대 지방에서는 흔한 감염병이다. 뎅기바이러스를 가진 이집트 숲모기에 물려 발생한다. 우리나라엔 해당 모기가 없지만, 해외여행을 다녀온 여행객들이 뎅기열을 앓아 주의가 요구된다.
최근 뎅기열은 볼바키아 피피엔티스라는 한 세균으로 인해 세계의 주목을 받는다. 이 세균을 이용해 뎅기열을 소탕하려는 계획이 성과를 냈기 때문이다. 1924년 볼바크는 미국에서 채집된 빨간집모기에서 새 미생물을 발견했다. 그의 친구는 친구 이름 ‘볼바크’와 세균을 옮기는 모기 ‘피피엔티스’를 조합해 이 세균 이름을 지었다. 이 균은 질병과는 관계없다고 여겨져 수십 년 동안 큰 관심을 받지 못했다. 하지만 20세기 말에 이르러 볼바크 여러 균주가 곤충 선충 등에서 발견되면서 주목을 받기 시작했다.
먼저 한 무리의 암컷 벌들에서 발견된 볼파크 균주 하나가 관심을 끌었다. 이 균주에 감염된 벌 무리들은 수컷 없이 무성생식으로 번식한다는 사실이 밝혀졌다. 과학자들은 이 벌 무리에 항생제를 투여해 볼비키아 세균을 죽여 보았다. 놀랍게도 이 벌 무리에서 수컷이 재등장하고 양성생식을 회복했다. 또 다른 연구에서는 쥐며느리 수컷이 볼비키아에 감염되면 호르몬 교란으로 암컷으로 변형된다는 사실이 발견됐다. 남방오색나비도 볼비키아에 감염되면 수컷의 비율이 현저히 떨어졌다. 볼비키아는 생식세포를 통해 숙주의 다음 세대로 전염된다. 볼비키아 입장에서 정자보다는 난자가 생존하기 더욱 유리한 공간이다. 과학자들은 볼비키아 균이 수컷을 죽이거나 수컷을 암컷으로 만들어 자신들의 개체수를 확대하기 위해 숙주를 교란한 결과로 해석했다.
일군의 학자는 볼비키아 균의 이런 특징을 이용해 모기에게서 인류를 구원하는 전략을 개발하기 시작했다. 볼비키아를 이용한 모기 박멸 연구는 대륙과 분리된 섬에서 실시됐다. 미국 과학자들은 광저우의 두 유인도에서 볼비키아 균을 감염시켜 흰줄숲모기를 멸종시켰다. 이어진 다른 여러 섬에서 수행된 연구에서도 모기 개체수가 현저히 떨어졌다. 모기 멸종이 자연생태계에 초래할 잠재적 위험도 제기되지만 이 방법은 천연세균을 사용한다는 점에서 유전자변형보다는 더 안전하다고 지지받고 있다.
뎅기열을 옮기는 이집트숲모기 제어에는 볼바키아 피피엔티스 균주가 사용됐다. 과학자들은 이 균이 감염된 이집트숲모기가 암컷과 짝짓기 하면 이들이 낳은 알은 부화하지 않는다는 것을 밝혔다. 이 균이 감염되면 뎅기바이러스의 복제를 차단해 이 균이 감염된 이집트숲모기에 사람이 물려도 뎅기열에 걸리지 않는다는 사실도 알게 됐다. 이 두가지 특성을 이용해 뎅기열을 제어할 수 있다는 가능성이 열렸다.
마침내 무작위대조군연구가 실시됐다.과학자들은 이 균이 감염된 모기의 알을 인도네시아 요그야카르타 섬 자연에 지속적으로 방출했다. 이 균에 감염된 모기들이 해당지역 모기 개체군에서 확산됐다. 감염된 모기알 방출이 시작된 지 10개월이 되니 모기 80% 이상에서 이 균이 감염됐다. 이 볼비키아 균주에 감염된 수컷이 감염되지 않은 야생의 암컷과 교미해 낳은 알은 부화하지 않았다. 모기 수는 현저히 감소하기 시작했다. 연구팀은 같은 기간에 1차 의료기관을 방문한 열병환자를 조사했다. 모기 알이 방출된 지역에서 뎅기열 환자 발생은 대조군에 비해 현저히 감소했다. 연구자들은 이 연구결과를 권위있는 의학잡지에 보고했다. 이 볼비키아 균주에 감염된 모기는 말라리아에 저항성을 가진다는 등 위험성도 제기된다. 하지만 볼비키아 피피엔티스를 이용해 남태평양 섬에서 뎅기열 발생을 줄이는 방법은 크게 주목을 받고 있다.
세균이 모기에게서 사람을 구원한다!
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