[착한 바이러스] 잊혀졌던 아군 빅테리오 파지 이야기

착한 바이러스 - 잊혀졌던 아군, 파지 이야기
Tom Ireland 지음, 유진홍 옮김 / 군자출판사(교재) / 2024년 4월

'박테리아' '바이러스' '세균'···. 병원균을 일컫는 다양한 단어들이다. 정직하게 말하자면 '파지' '박테리오파지'란 용어는 처음 듣는다. 이 책을 선택할 때 '착한 바이러스' '잊혀진 아군'이란 표현이 매력적이어서다. 꽤 지난 이야기지만 위장병을 일으키는 박테리아를 잡아 치료한다는 광고를 본 적이 있다. 이때 유산균이란 이야기를 들은 기억도 있다. 박테리아라고 해서 모두 해롭다는 독자의 그릇된 인식에서 깨어난 순간이다. 이 책 『착한 바이러스』는 인체의 질병을 일으으키는 나쁜 바이러스 잡는 바이러스 이야기다. 하지만 새로운 '착한 바이러스'를 최근 발견한 것은 아니다. 다만 그동안 박테리아에 대해 충분한 과학적 분석을 하지 못했고, 바이러스로 바이러스를 잡는, 적절한 비유가 될지 모르겠지만 '이이제이(以夷制夷)'식 치료법은 도외시 됐다. 이 책의 주인공인 '박테리오파지'를 간단히 줄여서 '파지'다. 파지는 박테리아를 감염시켜서 죽이는 바이러스다. 이들 바이러스는 어디에나 있으며 살아있는 상태로 환자들에게 주입하여 그들의 몸에 질병을 일으킨 박테리아를 퇴치하는 데 도움을 준다고 한다. 이른바 '파지 치료'로 알려진 이 아이디어는 1920년대부터 1930년대 동아시아까지 포함한 세계 여러 곳에서 사용된 바 있다고도 이 책은 알려준다.

이에 따라 이 책은 놀랍고도 잠재적으로 도움이 될 수 있는 'The Good Virus(착한 바이러스)'를 기리기 위해 쓰였다고 저자 톰 아이얼런드는 밝힌다. 저자는 〈서문〉을 통해 사람들은 지난 100여 년 동안 파지의 놀라운 힘을 이용하려고 시행착오를 거듭해 왔지만, 지금은 파지에 대해 글을 쓰고 읽을 수 있는 진정으로 흥미 있는 시기라고 주장한다. 이 책의 후반부에서 볼 수 있듯이, 최첨단 과학 발전과 기술은 이러한 바이러스를 세균 감염에만 국한하지 않고 다른 모든 건강 문제를 치료하는 데 도움이 될 수 있는 첨단 나노 의약품으로 바꾸고 있다고 강조한다. 대한민국도 전 세계에서 테크놀로지 면에서 가장 앞서가는 국가 중 하나이며, 코로나19 팬데믹과 같은 위협에 신속하게 대응하는 것으로 유명한 의료 시스템을 갖춘 나라라고 설명을 덧붙인다. 이에 따라 저자는 〈한국 독자분들께〉라는 별도의 난을 마련 한국인들은 가까운 병원과 의원에서 사람의 생명을 구하는 이러한 스마트하고 새로운 형태의 의약품을 곧 만나게 될 것이라고 말하고 있다.

저자는 미생물학자나 연구자는 아니지만 카디프 대학교에서 생물학 학위를 취득한 후 BBC Sciece Focus에 정기적으로 기고하고, 다른 과학잡지나 뉴스지에 기고하고 있다. 지금은 〈The Biologist〉(잡지) 편집자로 있다. 이 책 『착한 바이러스』는 뉴욕타임스 '편집자의 선택' 도서 및 워터스톤스(Wayerstones) '2023년 최고의 과학서적'에 선정되었다. 이 책이 연구논문은 아니지만 미생물학과 의학계에 박테리아파지에 대한 새로운 관심을 불러일으키기를 저자는 바라고 있다. 저자가 「보이지 않는 아군들」이란 제목의 긴 〈서문〉을 쓴 이유이기도 하다. "저만큼이나 박테리오파지 이야기가 독자들께 재미있기를 바라며, 이 책을 읽음으로써 바이러스란 꼭 나쁜 놈이 아니고 어떤 선한 의도로 쓰일 수 있는지에 대한 독자분의 개념을 바꿀 수 있기를 바랍니다." 

이 책은 코로나 팬데믹이 아직 완전히 종식되지 않은 시점에서 쓰여짐으로써 코로나19처럼 모든 바이러스가 다 공포의 대상이자 싸워야 할 대상은 '확실히 아니다'라고 말할 수 있는 적기라고 저자는 생각한 것으로 이해된다. "전 세계는 내성 박테리아를 퇴치하기 위한 새로운 아이디어를 간절히 바라고 있으며, 이 놀랍지만 억울하게 오해받는 바이러스는 최고의 희망 중 하나입니다."

이 책에는 마치 장편소설처럼 책의 맨 앞에 〈등장인물〉에 많은 인물들의 이름을 쓰고, 그들이 박테리오파지를 위해 활동한 업적 위주의 확인된 사실을 열거했다. 제2차 세계대전 중에 박테리오파지 연구가 시작되었다는 사실을 보여주는 일이기도 하다. 책의 〈서문〉은 놀랍게도 소설의 막이 오르듯 1942년 여름, 독일군이 러시아의 스탈린그라드 시를 포위했을 때, 나치 사령관들은 독일 야전병원에서 시체들이 사라진다는 기이한 보고를 받기 시작했다. 한밤중에, 소련 정찰병들은 과감하게 최전선을 넘어 특정 독일군 시신들을 훔쳐다가 도시 지하 깊숙한 곳에 숨겨진 비밀 지하 실험실로 날랐다." 흡사 미스터리 공포 소설을 시작을 읽는 듯하다. 이 이야기의 중심에 있는 스탈린그라드(지금의 볼고그라드)는 제2차 세계대전 중 독일군이 소련을 점령하기 위해 진격해 교전이 이루어지면서 엄청난 사상자를 낸 전투 현장이었다. 그러나 독일군을 막아선 것은 막강한 소련군 전력이 아니었다고 한다. 독일군이 몇 주 동안 진격을 하지 못한 이유가 콜레라에 시달렸기 때문이라고 한다. 소련군은 콜레라가 최전선을 통과해 넘어오는 것을 막기 위해 필사적이었다는 것이다.

새로운 이야기인 듯 들리지만 책은 소련군이 정말 무서워했던 것은 독일군의 공세가 아니라 콜레라의 감염이었다는 점을 강조한다. 오늘날 개선된 위생 시설과 최신 항생제에도 불구하고 콜레라는 매년 10만 명 이상의 목숨을 앗아간다고 저자는 지적한다. 비브리오 콜레라에 오염된 물을 통해 퍼지며, 치료하지 않고 방치하면 경련, 설사, 탈수를 일으키고 쇠약해지던 끝에 결국 쇼크, 혼수상태 및 사망에 이른다는 것. 책에 따르면 모스크바 실험의학연구소의 지나이다 예르몰예바 교수는 스탈린의 명령으로 콜레라 발생을 평가하고 대처 계획을 수립하기 위해 그 전선으로 파견되었던 것. 그녀는 효과적인 항생제가 없던 시대의 다른 의과학자들과 마찬가지로, 감염된 사람들을 죽이지 않으면서 비브리오 콜레라 같은 박테리아를 죽이는 방법을 찾으려고 노력하며 경력을 쌓아 왔다. 

1942년, 과학자들에게 단 하나의 진짜배기 항생제 물질인 페니실린이 알려졌으나 여전히 환자를 치료할 만큼 충분한 양을 생산할 수가 없었다. 당시 박테리아 질병에 대한 대부분의 치료법은 일관성이 없거나, 독성이 있거나, 쓸모가 없거나, 아니면 이 세 가지 모두였다. 그러나 박테리아 질병을 치료하는 어느 방법 하나가 특히 전쟁 상황에서 더 많은 가능성을 보여주었고, 예르몰예바는 전쟁터라는 조건에서 이 방법을 사용하는 전문가가 되었다. 이를 사용하려면 콜레라에 걸린 환자나 그 환자의 밀접 접촉자의 몸에서만 찾을 수 있는, 자연적이지만 눈에 보이지 않는 콜레라 균의 천적을 배양해야 했다. 그래서 그 질병과 관련된 그녀의 계획이 시작되었다.

이는 박테리아파지 연구에 대한 시초를 그린 것이다. 저자의 상상력이 조금은 들어가 있으리라 본다. 그러나 사실에 대한 확인은 거쳤기에 그 사실 이외의 것을 상상할 수 있었을 것으로 독자에게는 읽힌다. 대부분의 사람들은 바이러스에 대해 매우 나쁘게 보고 있다. 이는 이해가 가는 것이, 바이러스는 우리를 앓게 하고, 무력화시키고, 죽이기까지 하는 존재라고 배웠으니까. 바이러스는 또 우리 농작물을 망치고 가축들을 죽인다. 코로나19 팬데믹은 이러한 작은 생명체가 오로지 역병, 질병, 경제적 재난 및 죽음을 퍼뜨리기 위해서만 존재한다는 생각을 더욱 공고히 해줬다. 저자는 코로나19 팬데믹 발생 초기인 2020년 초에 처음으로 '착한 바이러스'애 대한 책을 쓰겠다고 생각했다고 밝힌다. 당시 영국은 중국 우한에서 전 세계로 퍼지고 있는 신종 코로나바이러스에 대한 공중 보건 메시지는 '모두가 손을 더 자주 씻으면 된다'는 것이었다고 회고한다.

이 책은 모두 5부로 이루어져 있다. 1부 〈첫 번째 파지〉, 2부 〈잊혀진 파지들〉, 3부 〈파지 열풍〉, 4부 〈기초 과학으로서의 파지〉, 5부 〈미래의 파지〉 등이다. 파지는 그냥 바이러스이다. 다행히 인간에게는 무해하다는 점이 매력적이다. 오로지 나쁜 박테리아 '한 놈만 패는' 바이러스다. 그 이상도, 이하도 아니다. 그렇다고 해서 이걸 박테리아에게 투여하면 반드시 죽이느냐? 하면 그것도 아니다. 죽일 수도 있지만, 박테리아가 저항할 수도 있고, 아무 일도 안 일어날 수도 있다. 이 또한 현실이다. 이 같은 사실을 감안하면 파지의 위치는 어정쩡하게 된다. 이 어정쩡한 파지의 위치는 의학자나 미생물학자들의 연구에 대한 열정을 끌어내린다. 뿐만 아니라 발명된 지 거의 100년 가까이 된 항생제의 무분별한 사용에 의존할 수도 있다. 파지에 대한 논란은 거의 100년 동안이나 우리가 전쟁을 겪고 비위생적 생활 환경 속에서 덜 체계화된 의료 상황에서 묻혀 왔다. 저자가 이 책을 쓰기로 결심한 시기가 의미심장하다. 코로나19 펜데믹 발생 초기다. 책의 역자 유진홍 가톨릭대학교 부천성모병원 감염내과 교수 책 뒷 부분에 짧지 않은 〈역자 후기〉를 남겼다.

"이 책의 이야기는 파지의 우연한 발견에서 파지 치료법으로의 응용, 거기서 필연적으로 발생하는 반론과 재 반론, 그리고 힘든 시련들로 이어지다가 하마터면 유사 과학으로 빠질 뻔했던 위기를 극복하고 진정한 정통 과학으로 가는 파란만장한 역정을 자세히, 그리고 박진감 있게 보여줍니다."

비록 과거에는 오지로 밀려 났었고 이제 다시 조금씩 눈치를 보며 돌아오고 있는 파지 치료법이지만, 유사 과학으로 빠지지 않고 진정한 검증된 의학으로서 당당히 복귀할 수 있도록 할 당위성은 충분하다는 것이 역자는 판단하고, 또 의료계의 시선이라고 전한다.

"파지 치료법의 정립에는 아직 갈 길이 멉니다. 그래도 시도하긴 해야 할 또 다른 대안법임에는 틀림없다고 생각합니다. 내성 감염이라는 난제에 대한 해결법은 한 가지만 있을 리가 없습니다. 그 내성을 극복하는 새 항생제의 개발도 좋지만, 이렇게 이이제이로 제압하는 방법도 가능한 대안으로서 진지하게 연구되고 끝내는 훌륭한 해결법들 중의 하나로 합류할 수 있기를 진심으로 기원합니다."(p.427~434)

박테리오파지에 대한 이야기를 하려면 감염병 치료에 결정적 역할을 한 '페니실린' 이야기를 뺄 수 없다. 페니실린 역시 푸른곰팡이균에서 채취한 박테리아를 이용해 만든 항생제로 고등학교 다닐 때 배운 기억이 있다. 페니실린 발명으로 웬만하면 죽음으로 몰고 갔던 전쟁 중 부상을 입은 상처의 감염병 치료, 또 새롭게 나타나는 감염병 등에는 강력한 페니실린이 죽음으로부터 인간을 구해냈다고 알려져 왔다. 이 강력한 항생제는 제2차 세계대전의 판세를 가른 노르망디 상륙 디-데이에 맟춰 전쟁 수행을 위해 수백만 용량을 준비했다고 한다. 페니실린을 발견한 공로로 1945년 노벨상을 공동 수상한 스코틀랜드의 미생물학자 알렉산더 플레밍 경은 1928년부터 페니실리움 루벤스라고 불리는 곰팡이 진균의 농축 추출물이 다양한 박테리아의 성장을 죽이거나 억제하는 것으로 보인다는 사실을 발견했다. 트워트와 드허렐르의 영향으로 플레밍은 일반적인 감염성 박테리아인 포도알균의 배양을 연구하던 중 자신의 접시 중 하나가 오염됐음을 알았다. 그 중 하나에서 곰팡이가 자라고 있었다. 나중에 페니실린으로 명명된 이 추출물은 현재 우리가 항생제라고 부르는 필수 특성을 갖고 있었다. 이 화합물은 박테리아 세포에는 독성이 있지만 인간 세포에는 독성이 없었다. 박테리아에 독성이 있어도, 섭취하거나 인제 내에 흡수되면 인간에게도 해를 끼치는 방부제나 소독제와 달리, 항생제는 우리 몸에 사용되거나 체내에서 사용되어도 인체에 심각한 부작용 없이, 질병을 일으키는 미생물의 성장을 없애거나 억제할 수 있다.

이로 인해 페니실린은 박테리아 세포를 둘러싸고 있는 단단한 벽의 적절한 성장을 억제하여 작용하는 것으로 알려져 있다. 이는 새로운 박테리아가 형성될 수 없고 기존 박테리아는 죽는다는 것을 의미한다. 인간 세포에는 세포 벽 구조가 없으므로 이 화합물은 우리 인체 시스템에 해를 주지 않고 통과한다(알레르기가 있는 소수의 사람을 제외하고). 플레밍의 발견은 놀라웠다. 심각한 부작용 없이 강력하게 작용하는 최초의 항생제였다.* 

* 기술적으로, 세균성 질병 치료를 위해 널리 이용 가능한 최초의 약물은 1930년대에 판매된 설폰아마이드 또는 '서파 약물'이었지만, 이러한 합성 화학물질의 효능은 일관성이 없었고, 페니실린만큼은 듣는 박테리아의 범위가 넓진 않았다. 그리고 발진, 발열, 정신적 혼란 등 상당한 부작용을 일으킬 수 있었다.

이처럼 이 책은 감염병 치료를 위한 파지에 대한 이야기를 페니실린 이야기로 연결시켜 완성시켜 나간다. 이 책의 목적이 코로나19 팬데믹을 계기로 유전적 변이를 일으킨 강력한 바이러스가 인간의 면역력이 없는 박테리아로 변형해 확산될 때 인간의 신체는 속수무책이란 단점을 공격하기에 일단 발병하면 급속히 확산하는 모습을 우리들은 팬데믹을 지나면서 이미 겪었다. 또 확산 과정에서도 수없이 변종돼 치료제나 백신의 발명을 무색케하거나 무의미하게 만들어버리는 공포의 감염병으로 진화한다는 것이다. 이에 우수한 페니실린이라는 항상제의 적용 범위를 벗어남을 의미한다고 이해된다. 이런 까닭에 치료제나 백신을 만들어내는 일이 어렵다고 생각한 것이 의료계의 일반적 시각이었다. 그러나 사실은 페니실린이란 항생제가 무분별하게 남용되는 것이 원인이라는 이유도 이 책에는 쓰여 있다. 즉, 페니실린이 적정량 투여를 지속할 땐 괜찮지만 어린이를 위한 치료·예방제가 적은 양을 투여함으로써 감염 바이러스가 내성을 갖기 시작한다는 것이다. 내성을 갖춘 바이러스로 진화하기 때문에 강력한 페니실린을 투여해도 안 되고, 적게 투여해서는 내성만 키워주는 꼴이라 딜레마에 빠진다는 견해를 이 책은 갖고 있는 것으로 독자는 읽힌다. 때문에 박테리오파지로 이야기하는 면역력을 갖춘 항생제 개발을 재고해야 한다는 주장이다. 물론 이 논의는 계속되어 왔지만 페니실린이라는 항생제가 발명된 이후 더 좋은 항생제가 많이 생겨서 안이하게 대처한 지적은 정확하지 못할지도 모른다는 단점은 남겨 놓고 있다. 이 책의 역자인 유진홍 교수도 일정 부분 견해를 같이하고 과학적으로 파지 연구에 착수할 시기라는 점에 동의를 표하고 있다. 이 책은 그럴 만한 가치를 인정받은 데 있다고 독자로서는 판단된다. 인류의 생명 번영은 유지돼야 한다는 절대 명제 앞에서 의과학의 분야의 지속적 연구 개발을 응원한다. 

저자 : 톰 아이얼런드(Tom Ireland)

과학 작가이자 편집자. The Biologist 잡지를 편집하고 있으며 다양한 과학 출판물 분야에서 일했다. 카디프 대학교에서 생물학 학위를 취득한 후 런던의 Press Media Training(현 언론 협회)에서 저널리즘 대학원 학위를 취득했다. 월간지 BBC Science Focus에 정기적으로 기고하고 있으며, The Guardian/Observer, New Scientist, BBC News에도 글을 기고하고 있다. 2013년부터 왕립 생물학회의 잡지인 The Biologist의 편집자로서 전 세계 수백 명의 과학자와 그들의 연구에 대해 인터뷰했으며, 다양한 독자층이 자연의 경이로움과 과학의 힘을 이해할 수 있도록 돕고 있다. 이 잡지는 스코틀랜드 매거진 어워드에서 ‘최우수 편집자상’, ‘최우수 전문 잡지상’ 등을 수상하며 그 공로를 인정받았다. 2021년에는 작가로서 왕립문학회 자일스 세인트 오빈상(the Royal Society of Literature’s Giles St Aubyn Award)을 수상하였다. 『착한 바이러스』는 2023년 뉴욕타임스 ‘편집자의 선택’ 도서 및 워터스톤스(Waterstones) ‘2023년 최고의 과학서적’에 선정되었다. 현재 허트포드셔에 거주하며 집필과 출판 활동을 하고 있다.

역자 : 유진홍

가톨릭의과대학 졸업

대한의료관련감염관리학회 회장(2015-2017)

대한감염학회 교과서 편찬위원회 위원장

대한감염학회장(2019-2021)

현 가톨릭대학교 의과대학 내과학교실

현재 가톨릭대학교 부천성모병원 감염내과 교수로 재직중이다. 1996년 대한과학기술총연맹 우수논문상 및 1998년 가톨릭대학원 최우수논문상(임상부문)을 수상했다. 대한감염학회 부이사장 (2013-2015년), 대한의료관련감염관리학회 회장(2015년-2017년)을 지냈다. 2019년부터 2021년까지 대한감염학회 회장을 맡고 있다.

<출판사로부터 도서를 제공받아 작성된 리뷰입니다.>