2015년 대한민국을 대혼란에 빠뜨린 메르스 사태. 사태가 완전히 종식되기까지 7개월여 동안 약 186명이 감염되고 38명이 사망하였으며, 16,752명이 격리되었다가 해제되는 과정 가운데 수십조 원의 규모로 추정되는 사회경제적 손실까지 남겼다. 다양한 신약이 개발되고 있는 현대사회에서 우리는 왜 메르스 사태에 대비하지 못했을까? 여러가지 이유들 가운데 하나는 메르스 병원체(메르스코로나바이러스, Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus; MERS-CoV)에 대하여 진단하고 대응할 수 있는 준비를 하지 못하였기 때문이다. 그런데 해양에도 메르스 병원체와 같은 병원체들이 존재할 수 있으며, 해양병원체는 육상병원체에 비해 확산이 빠르고 결과가 치명적일 뿐만 아니라, 백신접종, 살 처분, 격리 등과 같은 일반적인 위험관리 대응이 불가능하기 때문에 더욱 위험할 수 있는 것으로 여겨지고 있다. 이번 호에서는 해양병원체의 잠재적 위험성에 대한 문제의식을 가지고, 각종 이머징 해양병원체의 프로파일링에 대한 선도적 연구를 수행해 온 KIOST 책임연구원 이택견 박사를 만나본다.

해양에 존재하는 약 10 ³⁰ 개의 바이러스
“이머징 해양병원체”에 대한 위험관리 체계 구축이 필요한 이유는?

2009년 해양오염에 대한 해양생물 분자 바이오마커 및 바이오센서 개발 등 환경독성학의 분자생물학적 연구업적을 인정받아 세계적 권위를 자랑하는 인명사전인 ‘마르퀴스 후즈후(Marquis Who's Who)’에 등재되기도 한 이택견 박사는 5년 전부터 해양병원체 탐색 및 프로파일링에 대한 다양한 연구를 수행해왔다.

“어느 날 우연히 뉴스를 보다가 집단 폐사된 물고기 떼를 보게 됐습니다. 엄청난 양의 물고기 사체만큼 충격적인 것은 그 누구도 그 현상이 왜 일어났는지 명확한 원인을 모르고, 정확히 파악하려 하지 않는다는 것이었죠. 이러한 사건들은 전 세계적으로 1년에도 몇 백건씩 일어나지만 역학조사 중이라는 발표와 함께 종결되어 버리곤 합니다. 또 조사가 진행되더라도 체계적인 역학조사에 기반한 원인을 구명하기 보다는, 질병의 ‘결과적 측면’을 보고 현상에 국한된 연구가 수행되는 것을 보면서, 반대의 개념 즉, 병리현상을 일으키는 병원체에서부터 연구가 선행되어야 한다고 생각했습니다.

해류, 선박평형수 및 수산물 유통 과정을 통해 유입
해양생물의 대량폐사 및 인체 감염 우려도

특히, 메르스 병원체와 같이 해외에서는 그 위험성이 보고되었지만, 국내에선 아직 잘 알려져 있지 않은 이른바 “이머징(emerging) 해양병원체”는 주로 해류, 선박평형수 및 수산물 유통 과정을 통해 유입되는 것으로 알려져 있다. 국내에 유입된 이머징 해양병원체들은 국내해역에 적응하여 국내 해양생물의 대량폐사를 일으키는 주요 요인으로 작용할 수 있는데, 현재 이러한 이머징 해양병원체 연구는 국내외적으로 이머징 해양병원체의 위험성에 대한 인식 부족과 체계적인 연구 환경이 확립되지 않아 육상 병원체에 비해서 초보적인 수준에 머물러 있다. 예를 들어 해양에 약 10 ³⁰ 개 정도의 바이러스가 존재하지만(Suttle, 2007)※, 어떤 바이러스가 해양병원체로서 어떤 해양생명체에 감염이 가능한지에 대해서는 극히 일부만 조사되어 있어서, 적절히 대응하는 데에는 한계가 있다는 것이다.
※ Suttle, C. A. (2007). Marine viruses─major players in the global ecosystem. Nature Reviews Microbiology, 5(10), 801-812.

“국내에서도 「수산생물질병 관리법」을 통해 전염병을 일으킬 수 있는 20종의 병원체들을 관리하고 있지만, 환경변화에 따라 언제든 유입 가능한 이머징(emerging) 해양병원체에 대한 인식이 부족해 체계적인 관리가 이루어지지 않고 있는 상황입니다. 추가적으로 관리해야 할 병원체를 선정하기 위해 국내 해역으로 유입 가능한 해양병원체 모니터링 기술 개발, 각 병원체의 진단 및 작용기작에 대한 연구가 선행되어야 하지만, 아직까지 국가적인 모니터링은 이루어지고 있지 않은 실정이며, 전문적인 연구 인력도 부족한 실정이죠.”

이머징 해양병원체에 대한 식별과 작용기작 이해가 중요하다고 판단
해양병원체 빅데이터 생성을 위한 선행연구 수행

지금 이 순간에도 메르스 병원체와 같이 해외에서는 위험성이 보고되어 있지만, 국내 감염자가 발생하기 전까지는 위험성조차 알 수 없는 병원체들이 존재하며 그로 인한 감염으로 인한 경제사회적 피해가 막대하다는 점을 감안하면, 해양병원체에 대한 관리체계 구축은 매우 시급한 사안이다. 따라서 이택견 박사는 해양병원체에 대한 적절한 관리를 위해 이머징 해양병원체에 대한 식별과 작용기작을 이해하는 것이 중요하다고 판단하고, 이에 2013 「해양병원체 진단 및 예찰시스템 개발 기획연구」 과제를 통해 해양병원체의 식별을 위한 이론적 토대를 구축하였다.

이후 「남해생태계 이머징 해양병원체 탐색 및 검출기술 개발, 2013-2015, 한국해양과학기술원 지원」 과제를 수행하면서 해류를 통해 유입 가능한 외래 해양병원체 목록을 작성하고, 일부 진단기술까지 개발하였으며, 2015년에는 「선박기인 외래 해양병원체 탐색 및 프로파일링, 2015, 해양환경관리공단」 과제를 통해서 국내에서는 전혀 발견된 바 없는 다양한 해양병원체가 국내 연안에 정착할 가능성이 있음을 보여주기에 이르렀다. 올해 수행 예정인 「수산물 수입으로 인한 해양병원체 프로파일링」까지 완료되면, 국내에 발생 가능한 해양병원체에 대한 기본적인 분석에 기반한 빅데이터가 제법 틀을 갖추게 되는 셈이다.

해양병원체의 인간질병 확산 방지 연구를 위한
병원체 확보와 기작연구, 진단키트 및 백신 개발 필요

이택견 박사는 이 같은 연구를 지속적으로 수행하면서 해양병원체에 대한 관리의 핵심은 무엇보다도 ‘빠른 진단’에 있다고 강조한다. 특히 해양병원체를 빠르게 진단할 수 있는 진단키트의 개발이 매우 중요하며, 확인된 해양병원체에 대해서는 피해예방과 억제를 위한 치료용 백신 개발이 병행될 필요가 있다는 것이다. 더불어 해양병원체의 인간질병 확산 방지 연구를 위한 병원체의 확보와 인간질병 발생(가능성) 기작 연구를 통한 효과적인 피해 축소방안 구축도 필요하다고 강조한다.

“대부분의 해양과학 분야가 그러한 것처럼, 해양병원체 관련 연구는 그 피해규모와 중요성에 비해 선진국에서조차 대부분 초기단계에 머물러져 있습니다. 따라서 집중적인 연구개발 투자를 통해 소기의 연구 성과를 창출할 수만 있다면, 이것은 곧바로 해양병원체 관리를 위한 산업적 성과로 이어질 수 있죠. 특히, 초기단계의 산업시장은 관련 연구를 어떻게 수행하느냐에 따라 우리나라가 해양과학연구를 리드할 수 있는 가능성도 무한히 열려있다는 것을 의미합니다.”

<해양병원체 연구의 비전 및 활용방안>

전 세계적으로 경제적 불확실성이 증가하면서, ‘리스크 관리’에 대한 관심이 커지고 있다. 다가올 위기를 예측하고, 이에 대한 대응방안을 연구하여 피해를 최소화하고자 하는 다방면의 노력들이 이루어지고 있으며, 따라서 해양병원체 또한 주요한 위험 관리의 대상이 된다. 그간의 연구 성과를 바탕으로 보다 체계적이고 효과적인 해양병원체 위험 관리체계를 구축하기 위해 최선의 노력을 하고 있는 이택견 박사와 연구팀. 이들의 노력으로 해양병원체 감염으로 인한 수산자원의 피해뿐만 아니라, 국민 건강을 위협하는 잠재적인 요인들이 보다 안전하고 효과적으로 관리될 수 있기를 바란다.

2016-01-28