지카 바이러스 박멸을 위해 인공 모기 배치


지카

개요 -

  • 부분적으로 빌과 멜린다 게이츠 재단(Bill and Melinda Gates Foundation)에서 후원한 이 $1,800만 달러 규모의 프로젝트는 모기 내에서 바이러스가 자라는 것을 막는 올바키아 박테리아에 감염된 모기를 대상으로 합니다
  • 10년 동안 이러한 모기를 개발하기 위해 노력해온 댕기열 제거(Eliminate Dengue) 연구 프로그램은 이 방법이 "자기 지속적"이며 이는 곧, 이러한 모기들을 풀어 놓으면 생태계를 영원히 바꿀 수 있음을 의미합니다
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머콜라 박사

미국에 있는 대부분의 사람들은 지카 바이러스라는 말을 약 1년 전에 처음 들었습니다. 브라질의 공무원이 지카 바이러스 감염과 소두증이라는 선천적 기형 증상 사이에 연관성이 있을 가능성이 있다고 보고한 것은 2015년 10월이었습니다.

그러나, 이 바이러스는 1947년 우간다에 있는 원숭이에게서 처음 파악되었습니다. 그로부터 몇 년 후인 1952년 지카 바이러스는 동일한 지역뿐만 아니라 탄자니아에서도 발견되었습니다. 이후 인체 감염은 아프리카와 아시아에 제한되었지만 계속해서 발병되었습니다.

2007년은 최초의 대규모 지카 바이러스 발병이 있었던 해로 기록되며, 당시 장소는 미크로네시아 연방 공화국의 조그만 얍 섬이었습니다. 그 후, 2015년 7월 브라질은 지카 바이러스 감염이 자가면역질환인 길랭-바레증후군과 연계가 있는 것으로 보인다고 발표했습니다.

지카 바이러스는 성행위로도 전염되지만 주로 에데스 모기에 의해 전염됩니다. 이후 미국의 소규모 지역(플로리다 주 남부)으로 퍼졌지만, 미국에서 임신한 여성 중 1,000명 미만이 지카 감염 확인을 받았습니다(여기에는 현지에서 전염된 사례뿐만 아니라 성적 접촉에 의해 발병된 경우도 포함됩니다). 다시 말해서, 지카 바이러스 감염 사례는 매우 드뭅니다.

또한, 이 바이러스의 위험에 대해서도 의문점이 많습니다. 세계보건기구(WHO)에서는 "지카바이러스가 소두증 및 길랭-바레 증후군의 원인이라는 과학적인 합의"가 있다고 말하지만, 다른 전문가들은 이 연계에 대해 의문을 제기했습니다.

해결되지 않은 많은 의문점에도 불구하고, 이 질병을 근절하기 위한 노력이 진행 중이며, 여기에는 환경에 미치는 영향이 알려지지 않은 인공 및 유전자 조작(GE) 모기의 방출이 포함되며 이는 논란을 불러 일으키고 있습니다.

인공 모기가 남아메리카에 방출될 예정

과학자들은 2017년 브라질과 콜롬비아에 수 백만 마리의 인공 모기를 방출할 계획입니다. 부분적으로  빌과 멜린다 게이츠 재단(Bill and Melinda Gates Foundation)에서 후원한 이 $1,800만 달러 규모의 프로젝트는 모기 내에서 바이러스가 자라는 것을 막고 따라서 사람 사이에 전염되는 것을 차단하는 올바키아 박테리아에 감염된 모기를 대상으로 합니다.

이러한 모기를 개발하기 위해 노력해온 댕기열 제거(Eliminate Dengue) 연구 프로그램은 이 방법이 "자기 지속적이며 생명을 위협하는 바이러스성 질환에 맞서는 싸움을 변환시킬 잠재력을 갖고 있다," 라고 주장합니다.

이 개조된 모기는 2011년 이래 뎅기열의 영향을 받는 지역사회에서 공개 임상 시험을 거쳤지만, 아직 브라질과 콜롬비아에서 예상하는 규모는 아닙니다. 이 모기들은 대규모의 인구밀도가 높은 도심 지역에 방출될 것으로 보입니다.

올바키아 박테리아가 일부 모기를 비롯한 곤충 종의 약 60%에 존재하므로, 이 모기들은 자연적인 방법의 개선으로 설명됩니다. 그러나, 이것이 에데스 모기에게 자연적으로 발생하지는 않습니다.

연구자들이 에데스 모기의 알에 올바키아를 심는 방법을 알아내는 데에만 수 십년이 걸렸지만, 일단 이 방법을 알아내자 이 모기들을 야생에 방출하는 실험을 시작했습니다. 현장 실험에서 이 박테리아가 다수의 현지 모기에게 퍼지는 것으로 알려짐에 따라, Eliminate Dengue측에서는 이 방법이 "자기 지속적" 시스템이라고 말했습니다.

이 문제는 핵심이자 동시에 문제입니다. 다른 실험적인 GE 모기는 유전자 조작으로 항생제 테트라시클린이 없을 경우 죽었습니다(실험실에서는 이 항생제를 투입하여 번식하기에 충분한 기간 동안 살려두었습니다)

야생에서 이 약물에 액세스할 수 없을 거라는 가정 하에, GE 곤충이 이론적으로는 자연환경에서 제거될 것이라는 절대 안전한(항생제가 현재 수로에서 발견되고 있기 때문에, 완벽한 방법은 아니지만) 이 방법이 고안되었습니다.

올바키아 모기의 경우, 일단 풀어 놓으면(이미 풀었지만), 야생 모기와 섞이는 것을 막을 방법이 없습니다. 이 방법이 특정 바이러스의 확산을 줄이는데 도움이 될 수 있지만(지켜봐야 하겠지만), 아직 알려지지 않은 결과를 의도하지 않게 초래할 수도 있습니다.

GE 모기는 모기 개체수를 말살시키는 것을 목표로 합니다

Eliminate Dengue측의 올바키아 모기는 현재 지구상에 돌아다니는 GE 모기의 유일한 변종입니다.

바이오테크 회사인 Oxitec은 자체적으로 변종을 만들었으며, 이 변종은 "유전적 킬 스위치(genetic kill switch)"를 운반하도록 유전적으로 조작되어, 이 모기가 야생의 암컷 모기와 교배할 경우, 그 자손은 치명적인 유전자를 물려받아 생존할 수 없게 됩니다.

이러한 성과를 달성하기 위해, Oxitec은 헤르페스 바이러스, 대장균 박테리아, 산호와 양배추의 단백질 파편을 모기에 삽입시켰습니다. 이미 수 백만 마리의 이러한 모기들이 브라질, 파나마 및 케이맨 제도에 실험적으로 방출되었으며, 이러한 GE 모기들은 야생 모기 개체 수에 치명적인 것으로 입증되었습니다.

예를 들어, 케이맨 제도에는 3백만 마리 이상의 GE 모기가 방출된 이후 야생 모기의 96%가 억제되었으며, 브라질에서도 유사한 결과가 보고되었습니다. 

플로리다 키 모기 통제 지구(FKMCD)의 협력 파트너인 Oxitec은 또한 OX513A라는 이름의 GE 모기를 키 웨스트 동쪽으로 1마일 거리에 위치한 플로리다 키 제도의 한 섬인 키 헤이븐에 방출하는 계획을 세웠습니다.

그러나 주민들은 이 실험에서 실험 대상이 되는 것에 지나치게 관심을 가지지 않습니다. 2016년 11월에 GE 모기를 방출할 것인지에 대한 투표가 있을 예정입니다. 어떠한 종류이든 유전자 조작 생명체를 자연환경에 방출하는 데 따라 더욱 불거지는 논란은 모기 개체 수를 멸종시킴에 따른 결과를 알 수 없다는 것입니다.

플로리다 대학교의 곤충학자인 필 루니보스(Phil Lounibos)는 모기가 성가신 존재이고 말라리아와 같은 치명적인 질병의 매개체로 간주되지만, 모기를 완전히 박멸시켰을 때 "원하지 않는 부작용"이 있을 수도 있다고 말합니다. BBC News에서는 다음과 같이 보도했습니다.

“ … [루니보스] 교수는 식물의 과일즙이 주된 먹이인 모기는 중요한 꽃가루 매개체라고 말합니다. 또한 모기는 새들과 박쥐들의 먹이인 반면, 유충일 때는 물고기와 개구리의 먹이입니다. 모기가 멸종되면 먹이 사슬의 위 아래 단계에 추가적인 영향을 미칠 수 있습니다.

… 그는 모기가 공중보건적인 관점에서 동등하게 또는 더 심하게 바람직하지 않은 곤충으로 대체될 수도 있다고 경고합니다.’ 이렇게 대체될 경우, 오늘날 모기보다 더 광범위하고 빠르게 질병이 퍼질 수도 있습니다 .”

유전자 드라이브 모기가 다가오고 있습니다

유전자 드라이브 기술을 통해 과학자들이 생물 종의 전체 개체 수를 통제하고 잠재적으로 박멸시킬 수 있는 능력을 얻을 수 있기 때문에 이 기술은 상당한 논란을 불러 일으키고 있습니다. 이 기술로 특정 유전자를 자손의 통상적인 50%의 자손에서 99%의 자손에게 전파시킬 수 있습니다.

크리스퍼(Crispr)와 같은 유전자 조작 도구로 유전자 드라이브 기술이 현실이 되었습니다. “과학자들은 생물체의 DNA에 있는 크리스퍼 조작 시스템 자체를 해독하여 각 세대에 다시 발생하도록 수정함으로써, 야생 개체수를 통한 특성을 "조절"할 수 있습니다,” 라고 New York Times는 설명했습니다.

예를 들어, 런던의 임페리얼 칼리지에서는 암컷 모기가 불임이 되도록 유전자를 조작했습니다. 유전자 드라이브 기술로 유전자가 야생의 모기를 빠르게 멸종시킬 수도 있습니다. MIT Technology Review에 따르면,

“유전자 드라이브는 인공적인 '이기적' 유전자로 통상적으로 유전자는 자손의 절반에게 유전되지만 이 유전자는 99%의 자손에게 유전됩니다.

그리고 이 특정 유전자는 약 11세대 또는 약 1년 이내에 암컷 모기가 불임이 되도록 하기 때문에, 이의 전파는 모든 모기의 개체수에 재앙을 가져다 줄 수 있습니다.

만약 이것이 야생으로 방출되면, 이 기술이 말라리아 모기를 멸종에 이르게 할 수도 있으며, 아마도 이 질병의 전염을 중단시킬 수 있습니다.”

올 해 초, 과학 문제에 대한 미국 정부의 자문그룹인 전국 과학, 공학 및 의학 아카데미는 그 위험이 막대하지만, 유전자 드라이브 기술에 대한 연구를 계속하도록 승인했습니다.

지카 바이러스의 진정한 위험은 무엇인가?

우리는 인공의 GE 생물체를 자연환경에 방출하는 데 따른 위험을 알고 있습니다. 그러나 지카 바이러스의 위험은 여전히 알 수가 없습니다. 캘리포니아 대학교의 데이비스 스쿨 수의과대학의 모기 매개 바이러스를 연구하는 크리스 바커(Chris Barker)는 WebMD에 다음과 같이 말했습니다.

"지카 바이러스가 미국 대륙에 전염 사이클을 확립할 가능성은 거의 제로에 가깝다고 생각합니다.”

바커는 지카가 미국에서 뎅기열과 치군군야와 같이 모기가 전파하는 열대 질병의 길을 갈 것으로 생각합니다. 남부 지방에서는 작은 군락의 발병이 있을 것이고 나머지 지역에서는 거의 활동이 없을 것으로 예상합니다.

지카의 극심한 공포는 보건당국에서 경고했던 대대적인 전염에 도달하지 못했던 다른 많은 과거의 질병을 연상케 합니다. SARs, 조류독감, 돼지 독감, 에볼라를 기억하십니까? 또는 심지어 2015년의홍역 "발병”이 생각나시나요?

이러한 질병이 미국을 휩쓸고 다른 나라의 인구 감소에 영향을 미칠 것이라는 두려움과 분노 그리고 공포가 만연했었습니다. 실험용 약과 백신에 대한 요청이 쇄도했고 수십억 달러는 아닐지라도, 수백만 달러의 비용이 지출되었습니다. 그렇지만 결과는 어땠나요?

대부분의 경우에 이러한 질병들은 저절로 흐지부지 소멸했고, 언론 및 정부에서 집계한 통계치에 훨씬 못미치는 결과를 도출했습니다. PRI가 보도한 바와 같이, 지카의 백만 불짜리 질문은 선천기형은 어디에서 발생하는가입니다.

아마도 이 질문은 인공의 GE 모기가 자연환경에 도입되기 전, 아마도 영구적으로 답변되어야 합니다. PRI는 계속 주장합니다.

“2015년 후반부터 콜롬비아, 베네수엘라, 니카라과와 같은 국가에서 지카 발병 및 의심 사례 수 만건이 확인되었습니다. 감염자 중에는 수 천 명의 임산부가 포함되었습니다. 하지만 이러한 감염으로 아기가 비정상적으로 작은 머리와 두뇌를 갖게 되는 소두증 등의 선천 기형이 급격히 증가했다는 보고는 없었습니다.

이 점은 연구자들을 당혹스럽게 만들고 있습니다 … ‘연구자들은 분명 궁금해할 것입니다,’ 라고 조지타운 대학교의 글로벌 보건 과학 및 보안 센터의 공동 디렉터인 줄리 피셔(Julie Fischer)가 말했습니다.

“브라질 북부에서 최초로 발견된 소두증 사례의 급증이 지카 바이러스가 발견된 다른 곳으로 전파되지 않았다는 사실은 우리에게 엄청난 안도감을 줍니다.’”