코로나19 바이러스란 무엇인가

코로나19 바이러스는 무엇이고 당신은 뭘 해야 할까. 과학 유튜브 채널 쿠르츠게작트(Kurzgesagt)가 코로나19 해설 영상을 공개했다. 이에 따르면 2019년 12월 중국 당국이 바이러스가 국내에서 유행하고 있다고 발표한다. 이 바이러스는 몇 달 동안 중국 이외 국가에서도 확산되며 증례 수는 하루에 2배씩 늘어난다. 바로 신종 코로나 바이러스 SARS-CoV-2다. 이 바이러스가 일으키는 감염이 신종 코로나 바이러스 감염, 코비드-19(COVID-19. 여기에선 코로나19로 통칭)다.

그렇다면 코로나19에 감염되면 구체적으로 어떤 증상이 나타날까. 바이러스는 유전 물질과 단백질이 들어간 껍질에 불과하기 때문에 생물조차 아니라는 견해도 있다. 이런 바이러스는 살아있는 세포에 침투해 증식한다.

코로나19는 물체 표면을 통해 확산되지만 수명은 정확하게 알 수 없다. 하지만 주요 확산 경로는 감염자 기침에서 비산한 침인 건 분명하다. 이 침을 만진 사람이 눈과 귀를 문지르는 등 자신의 얼굴을 접하는 것으로 코로나19에 감염된다.

일단 얼굴에 묻은 코로나19는 이후 체내에 침입한다. 바이러스의 목적지는 대장과 비장, 폐지만 폐에 도달했을 때 가장 극적인 영향을 준다. 단지 코로나19 바이러스 몇 개만으로도 심각한 증상을 일으킬 수 있는 만큼 주의가 필요하다.

폐 표면에는 수십 억개에 이르는 상피세포가 줄지어 있다. 상피세포는 장기와 점막을 덮는 세포에서 장기 내외부 경계를 지키면서 먼저 코로나19 바이러스에 감염된다. 코로나19는 상피세포 막 부분에 있는 안지오텐신 전환 효소II ACE2 수용체에 둘러지고 여기에서 세포 내 유전 물질을 주입한다.

세포는 바이러스가 침입하는 걸 눈치 채지 못한 채 세포를 복제, 재구축하라는 새로운 명령을 실행하기 때문에 감염된 세포는 코로나19가 증식할 수 있다. 이후 세포 사멸을 일으키면 세포에서 증식한 코로나19 바이러스가 체내에 방출되어 또 다른 세포에 감염되어 가는 것이다.

다시 말해 일단 코로나19에 감염되면 체내 감염 세포 수는 기하급수적으로 증가할 것이다. 감염에서 10일 가량이 지나면 수백만 개 세포가 코로나19 바이러스에 감염되어 폐 속 바이러스 수는 수십억 개를 초과한다. 이 시점에선 바이러스로 인해 대단한 피해가 발생하지 않는다.

문제가 되는 건 인간의 몸에 갖춘 면역체계다. 면역 시스템은 원래 인간의 몸을 지키는 역할을 하지만 몸에 해를 끼칠 가능성도 있다. 폐에서 증가한 코로나19 바이러스는 면역세포를 감염시키고 또 세포 자신에 눈이나 코가 없기 때문에 세포간 커뮤니케이션은 거의 사이토카인(cytokine)이라는 작은 정보 단백질을 통해 이뤄진다. 거의 모든 중요한 면역 반응은 사이토카인에 의해 제어되지만 코로나19에 감염되어 버린 면역세포는 과잉 반응을 해버리고 면역 시스템이 몸을 불필요하게 공격해버리게 만든다.

큰 피해를 입는 건 2가지 면역세포로 그 중 하나가 호중구(neutrophile)다. 호중구는 살상능력이 뛰어난 건강한 신체 세포도 파괴해버리는 경우가 있다. 수천 개 단위로 해온 호중구에서 방출되는 효소가 코로나19처럼 체내 세포를 파괴해버리는 것이다. 또 체내에서 막대한 피해를 일으키는 또 다른 면역세포는 세포독성T림프구(cytotoxic T lymphocyte)다. 평소에는 바이러스에 감염된 세포에 자괴를 명하는 세포지만 바이러스에 감염되면 건강한 세포에도 자가 파괴를 명한다. 따라서 면역세포가 도착하면 체내 손상이 증가해 건강한 폐 조직이 파괴된다. 이 손상이 커지고 복구 시도가 없는 손상이 평생 남아 장애가 되는 경우도 있다.

대부분 경우 감염자 체내에서 면역체계는 천천히 장악하고 있다. 면역체계가 감염된 세포를 파괴하고 새로운 감염을 시도하는 바이러스를 방해하고 세포 시체를 청소하는 것으로 조금씩 회복해 나간다.

코로나19 감염자 대부분은 열과 기침 등 비교적 가벼운 증상만 발생하지만 중태에 빠지는 경우도 있다. 모든 증례가 특정되어 있는 건 아니기 때문에 정확한 비율은 알 수 없지만 심각하 증례 수는 독감보다 훨씬 많다는 건 확실하다. 심각한 증례에선 수백만 상피 세포가 죽고 폐를 보호하는 신체 조직이 없다. 이렇게 되면 보통 무해한 세균에 폐포가 감염, 폐렴을 일으킨다. 폐렴이 되면 호흡이 어려워 인공호흡기가 없으면 환자는 살 수 없다.

감염자 체내에서 면역체계는 몇 주에 걸쳐 전력으로 체내 바이러스와 싸운다. 하지만 수천 단위 세균 수가 증식해 면역체계는 버거워진다. 박테리아는 혈액을 통해 온몸에 뻗어 감염자 사망률이 매우 높아지는 것으로 알려져 있다.

코로나19 감염은 인플루엔자와 비교되는 경우가 많지만 실제로는 독감보다 훨씬 위험한 감염이다. 유행성으로 정확한 사망률을 산출하는 건 어렵지만 코로나19 감염은 인플루엔자보다 감염력이 높고 감염 속도도 빠른 건 분명하다. 감염 유행은 빠르거나 느린 2가지 경우가 있다. 어떻게 유행하는지는 전염병 초기 단계에서 사람들이 어떻게 감염에 대응하느냐에 따라 다르다. 빠른 케이스는 수많은 인간의 목숨을 빼앗지만 늦은 케이스는 역사에 남김없이 잊혀진다. 빠른 케이스 중 최악의 시나리오는 감염을 늦추기 위한 조치를 아무 것도 하지 않고 빠르게 바이러스가 확산해 나가는 것에서 시작된다. 빠른 케이스에선 급속한 감염 확산으로 많은 사람이 동시에 질병에 걸린다. 많은 사람이 동시에 아프면 의료 시스템은 환자에 대응할 수 없다. 의료진과 인공호흡기 등 자원이 부족해지고 이렇게 되면 올바른 치료가 실시되지 못한 채 수많은 감염자가 사망하게 된다.

또 의료진 중 감염자가 증가하면 의료 시스템이 환자를 다루는 숫자는 더 저하된다. 그렇게 되면 누구를 살리고 누구를 버릴 것인지 무서운 결단을 내려야 한다. 이 문제를 해결하려면 감염증 유행을 늦추기 위해 전세계인이 할 수 있는 일을 해야 한다. 감염 유행은 적절한 대응으로 완만해질 수 있고 특히 초기 대처가 중요하다. 유행이 완만해지면 의료 시스템과 의료 자원 부담이 가벼워져 감염자 전원에게 적절한 의료 지원을 할당할 수 있다.

코로나19 백신은 현재 존재하지 않는 만큼 행동으로 확산을 막을 필요가 있는 것이다. 이 때 중요한 건 첫째 감염되지 않는 것이고 둘째는 타인에게 확산시키지 않는 것이다. 사소할지 모르지만 코로나19 감염증 대책으로 가장 좋은 방법은 손씻기다. 비누는 감염에 대한 강력한 대항 수단이다. 코로나19는 지방층에 쌓여 있는데 비누를 이용하면 지방을 분해해 감염 능려을 빼앗는 게 가능하다. 또 비누를 이용해 손을 씻고 손 표면이 미끄러워 손을 씻을 때 물리적 동자긍로 바이러스를 떨어뜨릴 수 있다.

또 다른 대응책은 사회적 거리 두기다. 구체적으로 포옹이나 악수를 자제가 사회적 거리 두기로 연결된다. 외출을 삼가는 것은 가능할 경우 가급적 외출을 앞두고 다른 사람으로부터 감염될 가능성, 타인에게 옮길 가능성을 최대한 줄이는 게 중요하다. 의사와 판매원, 경찰 등 일을 위해 외출해야 하는 직업군의 코로나19 감염 여부는 일반인이 어떻게 손을 씻고 사회적 거리를 두느냐에 달려 있다.

또 규모가 큰 대책으로는 격리가 있다. 여행 제한과 정부의 외출 제한 등도 이에 해당한다. 격리는 즐거운 건 아니지만 약물이나 백신을 개발하기 위한 시간을 벌어줄 수 있다. 따라서 격리자라면 이유를 이해하고 규칙을 준수해야 할 필요가 있다.