코로나19의 세계적 확산세가 잦아드는 가운데 재유행을 막기 위한 백신 개발이 한창이다. 완치자의 혈액에서 추출한 혈장을 활용한 치료제 개발도 정부의 지원 결정 등으로 속도를 낼 것으로 보인다.

질병을 일으키지 않을 정도로 적은 양의 병원체를 몸에 투여(약 등을 복용시키거나 주사함)해 감염을 예방하는 백신의 개념을 처음 확립한 사람은 누구일까? 핏속에 바이러스를 무찌를 수 있는 항체가 형성된다는 발견한 사람은?

다가오는 스승의 날(5월 15일)을 맞아 인류가 코로나19 같은 전염병에 현명하게 대응할 수 있도록 기틀(어떤 일의 중요한 계기나 조건)을 마련한 위인들의 업적에 대해 알아보자.​


중국 시노백 바이오테크에서 코로나19 백신 샘플을 시험하고 있다. 베이징=신화통신뉴시스

인류 구한 ‘백신’ 예방접종

지금은 지구상에서 완전히 사라졌지만 18세기 유럽에서는 ‘천연두’라는 전염병으로 매년 40만명이 목숨을 잃었다. 병에 걸리면 고열이 나고 피부에는 고름이 가득한 반점이 생겼다. 그로부터 약 200년 후 1980년 5월 8일 세계보건기구(WHO)는 1만년 이상 인간을 위협한 천연두가 지구상에서 완전히 사라졌다고 선포했다.

천연두 퇴치에 앞장선 사람은 18세기에 활동한 영국의 의사 에드워드 제너(1749∼1823)였다. 그는 인류 최초로 백신이라는 개념을 떠올린 인물. 현대 사회에는 각종 전염병에 대한 백신이 개발돼 인류가 효과적으로 병에 맞설 수 있게 됐다.

영국 시골 마을에서 일하던 제너는 흥미로운 소식을 듣게 됐다. 소젖을 짜다가 우두(소가 걸리는 천연두)에 걸린 여성이 천연두에는 감염되지 않았다는 것. 1796년 5월 제너는 우두 환자의 피부에 생긴 물집에서 고름을 채취해 건강한 사람의 몸에 투여했다. 우두에 걸렸다 나은 사람의 몸에 다시 천연두 고름을 접종했다. 그 사람은 천연두에 걸리지 않았다. 우두를 투여하는 예방법이 전 세계에 빠른 속도로 퍼지면서 백신 연구가 본격화됐다.


코로나19 완치자의 혈장을 추출하는 모습. 인촨=신화통신뉴시스

바이러스 무찌르는 ‘항체’ 발견!

독일에는 의료·의약품을 연구하는 국립 파울 에를리히 연구소가 있다. 최근 이 연구소는 코로나19 백신 후보물질의 인체 임상시험을 진행 중이다. 파울 에를리히(1854∼1915)는 제너 이후 면역학 발전을 이끈 독일의 세균학자다.

에를리히는 몸에 들어온 세균 또는 바이러스에 맞서 싸우는 물질인 ‘항체’를 발견했다. 그는 전염병에 걸렸다가 나은 사람의 혈액 속에 항체가 형성된다는 점을 이용해 백신을 만들었다. 피를 굳혀 고체 성분을 가라앉힌 후 남은 액체 성분인 ‘혈청’에는 항체가 들어있다. 최근에는 혈청과 비슷한 ‘혈장(피를 구성하는 성분 중 하나로 누런색을 띰)’을 코로나19 환자에 투여해 병을 치료하는 방법이 쓰이고 있다. 완치자의 혈장에도 항체가 형성되는 것으로 알려졌다.

항체를 발견한 에를리히는 전염병 디프테리아의 백신을 만들었다. 항체가 어떻게 병원균을 치료하는지를 규명한 에를리히는 공로를 인정받아 1908년 노벨 생리·의학상을 수상했다.


일리야 메치니코프가 실험 중인 모습. 위키피디아 캡처

나쁜 침입자를 ‘우적우적’

요구르트 상품명으로 익숙한 ‘메치니코프’는 병원균과 이에 감염된 세포를 죽이는 ‘면역세포’를 연구한 과학자다. 러시아 출신 일리야 메치니코프(1845∼1916)는 불가사리 유충을 연구하던 중 불가사리의 몸속에서 이상한 세포를 발견했다.

메치니코프는 직감적으로 이 세포가 몸을 보호하는 역할을 한다는 것을 파악하고 오렌지 나무 가시들을 유충에 집어넣었다. 놀랍게도 세포들은 가시를 먹어치웠고 그는 인간의 몸속에서도 세포가 병균을 먹어치우는 현상이 일어날 것이라는 가설을 세우게 됐다. 메치니코프는 이런 세포들에 ‘식세포’라는 이름을 붙였다. 식세포 작용에 대한 연구를 거듭해 1908년 에를리히와 함께 노벨 생리·의학상 수상자 명단에 이름을 올렸다.

가장 대표적인 면역세포는 백혈구와 식세포다. 혈액 속에 들어있는 세포인 백혈구는 외부 물질에 대항에 우리 몸을 보호한다. 식세포는 모든 조직에 분포하면서 바이러스와 노폐물을 잡아먹는다. 면역세포가 빨리 활동할 수 있게 돕는 ‘T세포’와 한 번 들어온 병원체를 기억했다가 다시 침입했을 때 알리는 ‘B세포’도 있다.​

▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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