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박테리아 vs 바이러스… 어떤 것이 더 셀까






11일 세계를 멸망시키려는 ‘친구’와 이들을 저지하려는 ‘켄지 일파’의 대결을 다룬 영화 ‘20세기 소년’이 개봉했다. 친구는 거대한 로봇을 만들어 박테리아인지 바이러스인지 알 수 없는 생물학 무기를 살포한다. 여기에 감염된 사람은 온몸에서 피를 흘리며 죽는다.

이 영화의 등장인물은 세균(박테리아)과 바이러스라는 용어를 혼용한다. 이 때문에 로봇이 쓰는 생물학 무기가 무엇인지는 쉽게 알 수 없다. 박테리아와 바이러스의 차이는 무엇이고, 어떤 것이 세상에 더 위협적일까.



박테리아 내성 갖는 게 골치
한때 미국을 테러의 공포로 몰아넣은 생물학 무기는 탄저균이었다. 박테리아의 일종인 탄저균은 햇볕을 쬐이거나 가열, 소독을 해도 잘 죽지 않기 때문에 생물학 무기로 적당했다.

박테리아에 감염되면 항생제로 치료해야 한다. 박테리아는 대개 구조가 비슷하기 때문에 한 종류의 항생제로도 여러 박테리아를 치료할 수 있다.

항생제는 박테리아의 껍질에 해당하는 세포막이나 세포벽을 얇게 만든다. 세포 안쪽은 바깥보다 농도가 높기 때문에 물이 계속 들어오는데 세포막이나 세포벽이 얇아지면 부피가 커지는 것을 막지 못하고 터져 버린다.

 





문제는 박테리아가 항생제에서 살아남을 때다. 이영선 질병관리본부 약제내성팀장은 “살아남은 박테리아는 항생제에 견디는 내성을 갖게 되며 이를 다른 박테리아에 옮겨 새로운 내성 박테리아를 만들어 낸다”고 설명했다.

내성을 가진 박테리아를 죽이기 위해서는 더욱 강력한 항생제를 사용해야 한다. 전상권 LG생명과학 연구원은 “개발한 지 오래되지 않은 항생제에는 박테리아들이 미처 내성을 갖지 못한다”며 “최근 개발한 항생제일수록 효과가 크다”고 말했다.

항생제는 개발이 완료된 뒤 경과된 시간에 따라 1∼3차로 나뉜다. 차수가 높을수록 최근에 개발된 항생제이며 2, 3차 항생제를 복용하기 위해서는 의사의 처방이 필요하다.

하지만 어떤 항생제에도 죽지 않는 슈퍼박테리아도 있다. ‘반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA)’이라는 슈퍼박테리아는 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)의 변종으로 알려져 있다. 슈퍼박테리아는 가장 강력한 항생제인 ‘반코마이신’으로도 죽지 않아 현재 이를 처치할 수 있는 슈퍼항생제를 개발 중이다.




바이러스는 항생제 약발 안 받아
박테리아도 무섭지만 전문가들은 “생물학 무기로는 바이러스가 더 위협적이다”라고 입을 모은다. 치료도 힘들뿐더러 생물과 무생물의 중간 특징을 갖고 있어 운반이나 살포가 쉽기 때문이다.

바이러스는 박테리아와 달리 스스로 단백질을 합성하거나 에너지를 낼 수 없기 때문에 반드시 다른 세포에 기생해 살아야 한다.

전 연구원은 “세포에 기생하지 않은 바이러스는 무생물에 가까워 평범한 가루 형태로 존재할 수도 있다”며 “동물의 몸에 닿는 순간 가루는 세포 안으로 침투해 바이러스로 활동하게 된다”고 설명했다.

바이러스는 항생제로 죽일 수 없다. 감기 바이러스에 걸렸을 때 항생제를 먹는 이유는 감기로 인해 발생한 기관지염이나 폐렴을 치료하기 위한 것일 뿐이다.

바이러스를 퇴치하기 위해서는 그 바이러스에 맞는 특정 백신을 사용해야만 한다. 그래서 바이러스가 대량으로 퍼지면 백신이 부족할 수 있다.

백신은 바이러스를 끓이거나 화학적으로 처리해 여러 조각으로 끊어 만든다. 이 조각을 인체에 주입하면 면역체계가 조각 표면의 특정 부위를 인식해 바이러스를 죽일 수 있는 면역세포를 만드는 것이다.

생물학 무기가 사용되면 14세기 유럽 인구의 70%를 죽음으로 이끈 페스트(박테리아)나 1918년 2500만 명 이상 사망자를 낸 스페인 독감(바이러스)처럼 단기간에 대량 학살이 가능하다. 중요한 사실은 박테리아나 바이러스 모두 변형(돌연변이)이 잘 일어나기 때문에 원자폭탄처럼 전쟁이 끝난 뒤에도 지속적으로 문제를 일으킬 수 있다는 점이다. 영화 ‘20세기 소년’에서 어린 소년들이 생각한 예언이 완전 허구는 아닌 셈이다.



박테리아 - 바이러스는…:
박테리아는 일반적으로 세포 하나로 이뤄진 생물. 스스로 에너지와 단백질을 만들며 생존.

바이러스는 유전자(DNA나 RNA)와 이를 둘러싼 단백질 껍데기로 구성. 생명체 밖에서는 무생물 같지만 세포와 접촉하면 세포에 기생해 증식


| 글 | 전동혁 동아사이언스 기자 ㆍjermes@donga.com |



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