인플루엔자의 전염병학과 역사

전염병학과 인플루엔자

인플루엔자는 계절에 따라 피해야 하며 겨울에 유행의 최고조에 달한다. 북반구와 남반구는 일 년의 다른 시기에 겨울을 보내기 때문에, 1년에 2번의 서로 다른 인플루엔자 유행 기간이 있다. 세계보건기구(WHO)가 매년 2 종류의 서로 다른 백신 제조를 권장하는지에 대한 이유인데 하나는 북반구를 위해서, 또 하나는 남반구를 위해서 만든다.

인플루엔자 유행이 일 년 동안 균일하게 일어나지 않고 계절적으로 일어나는 이유는 확실하지 않다.

1) 사람들이 겨울에 실내에서 더 많이 지내고, 평소보다 더 자주 접촉하고, 결과로 사람에서 사람으로 바이러스 전달이 촉진된다.

2) 북반구 겨울철의 휴일 시즌 동안 증가된 여행도 바이러스 전달을 촉진한다.

3) 낮은 온도가 건조한 공기를 초래하고 점막이 건조하게 되어 사람의 몸이 효과적으로 바이러스 입자를 체외로 내보내는 것을 막기 때문이다. 바이러스는 낮은 온도일 경우 노출된 표면 위에서 오랫동안 살아남을 수 있으며 에어로졸을 통한 전염은 낮은 온도인 5°C 이하와 낮은 습도에서 최대이다.

4) 감염률의 계절적 변화는 열대 지역에서도 일어나며 어떤 나라에서는 비가 오는 계절에도 전염이 최고조에 달하기도 한다.

5) 학기 중 접촉률 변화에 있어서의 계절적 변화는 인플루엔자의 원인이며 백일해나 홍역의 경우도 접촉률 변화가 주요 원인이다.

6) 계절효과의 조합이 내재적인 질병 주기와 역동적인 공명을 통해 증폭될 수도 있으며 H5N1은 조류와 사람 모두에게 있어서 계절성을 보여준다.

인플루엔자 확산과 유행

인플루엔자는 다양한 종류의 바이러스들에 의해 발생하며, 매년 바이러스들은 죽을 수 있고, 다른 바이러스들은 인플루엔자 유행을 일으킬 수 있으며, 어떤 바이러스들은 대유행을 일으킬 수 있다. 지구 반구당 한 번씩 일 년에 두 번의 인플루엔자 시즌 있으며, 3백만에서 5백만 명이 심각하게 앓고 세계적으로 5십만 명이 죽는다. 인플루엔자 유행이 매년 다양해지지만, 미국에서는 매년 대략 36,000명이 죽고 200,000명의 입원환자가 인플루엔자와 관련되어 있다.

백 년에 세 번 대유행이 일어났으며 대유행은 전 세계의 많은 사람들에게 영향을 끼쳤다. 한 연구는 1918년 인플루엔자와 비슷한 정도의 병원성을 지닌 바이러스가 오늘날 출현하면, 5천만에서 8천만 명이 죽을 수 있을 것이라 계산했다.

항원흐름(antigenic drift)

유전자 재조합이나 돌연변이에 의해 새로운 인플루엔자 바이러스들이 출현하고 있으며 돌연변이는 바이러스 표면에 있는 뉴라미니다제와 헤마글루티닌 항원에 작은 변화를 일으키는 현상이 항원흐름이다. 항원흐름은 기존에 존재했던 바이러스에 대한 면역성을 가지고 있던 사람들에게 감염될 수 있는 종이 출현할 때까지 천천히 다양한 바이러스를 창조한다. 새로운 변종은 기존의 바이러스를 대체하고 자주 유행을 일으키며, 급격히 사람들에게 퍼져 나간다. 그렇지만 항원흐름 현상에 의해 생산된 바이러스는 기존의 바이러스와 상당히 유사할 것이기 때문에, 어떤 사람들은 여전히 그들에 대해서 면역성을 지닐 것이다.

항원이동(antigenic shift)

인플루엔자 바이러스들에게 유전자 재조합이 일어났을 경우 즉 완벽하게 새로운 항원을 획득한 경우를 말하며, 예를 들어 조류 인플루엔자 바이러스와 인간 인플루엔자 바이러스 사이의 유전자 재조합 현상을 항원이동(antigenic shift)이라고 한다. 인간 인플루엔자 바이러스가 완전히 새로운 항원을 지닌다면, 모든 사람들이 이 바이러스에 대해 민감하게 반응할 것이고 새로운 인플루엔자 바이러스가 대유행을 일으키며 통제 불가능 할 정도로 퍼질 것이다.

인플루엔자의 역사

인플루엔자 어원

인플루엔자라는 단어는 이탈리아어에서 유래, 병의 원인을 의미하며 초기에는 인플루엔자에 의한 질병을 호의적이지 않은 천문학적 영향의 탓으로 돌렸다. 의학적 사고의 변화로 이것을 ‘인플루엔자 델 프레도 (influenza del freddo )’, “감기의 영향”을 의미하는 말로 바뀌었다. 인플루엔자(influenza)라는 단어는 1743년 영국에서 처음 사용되었으며 이 시기에 유럽에서는 인플루엔자 유행이 있었고 이탈리아어가 영국식 발음화한 것이다. 인플루엔자를 의미하는 고대에 사용되는 단어에는 여러 가지가 있다. 그리페(epidemic catarrh, grippe)(프랑스어 유래), 에피데믹 카타르,  스페인열병(1918년 유행에 대해서) 땀 흘리는 질병 등이다.

신종 플루

2009년의 독감 유행 이후 대한민국에서 H1N1에 대하여  '신종플루', '돼지 독감'이라는 명칭을 사용했다. 약 70만 명이 감염되는 대규모 감염사태가 발생, 260여 명이 사망하였다. 2013년 1월, 2009년에 유행한 인플루엔자 A형의 H1N1과 같은 종류인 신종플루가 전 세계적으로 조금씩 유행했다. 

인플루엔자와 연구

인플루엔자에 대한 연구는 분자 바이러스학, 바이러스 유전체학, 어떻게 바이러스가 질병을 초래하는가(발병학), 숙주 면역 반응 그리고 바이러스가 어떻게 퍼지는가(전역병학)에 대한 것들을 포함하며 이러한 연구들은 인플루엔자에 대한 대항책들을 개발하는 데에 도움을 준다.

1) 몸의 면역 체계 반응의 더 나은 이해는 백신 개발에 도움을 준다.

2) 바이러스가 어떻게 세포에 침입하는지에 대한 자세한 이해는 항바이러스 약물 개발에 도움을 준다.

3) 한 중요한 기초 연구 프로그램은 인플루엔자 게놈 서열화 계획이며 인플루엔자 유전체의 라이브러리를 만드는 것이다. 라이브러리는 어떤 바이러스가 다른 것 보다 왜 더 병원성이 강한지, 어떻게 바이러스가 시간에 걸쳐서 진화하는지, 어떤 유전자가 면역성에 가장 많은 영향을 주는지가 있다.

인플루엔자 바이러스는 가금류에서 처음으로 분리되었으며 1901년 가금류에 질병을 초래하는 물질을 “닭 전염물질(fowl plague)”이라 불렀다. 이 물질은 박테리아가 통과하기에는 너무 작은 구멍을 지닌 챔버랜드 필터를 통과하였고 인플루엔자의 원인이 되는 오소믹소비리다이과의 바이러스들은 1931년 리차드 쇼프(Richard Shope)에 의해 돼지에서 처음 발견되었다. 1933년에는 연합 왕국(영국) 의회 의학 조사에서 패트릭 레이드로(Patrick Laidlaw)가 이끄는 연구진에 의해 사람으로부터 바이러스가 분리되었다. 그러나 바이러스의 비세포적 특성이 이해된 것은 1935년이 되어서 웬델 스텐리 (Wendell Stanley)가 담배 모자이크 바이러스를 처음 결정화했을 때였다.

현재의 백신들은 생산하는 데에 매우 느리고 비싸므로 새로운 백신들에 대한 연구들은 특별히 중요하며 매년 재설계되어야 한다. 인플루엔자 재조합 DNA 기술과 게놈의 서열화는 새로운 세대의 백신들을 만드는 것을 가속화할 수 있다. 새로운 방법을 통해 과학자들은 기존에 미리 만들어진 백신에 새로운 항원들을 치환함으로써 차세대 백신을 제조할 수 있을 것이다. 현재 세포 배양을 통해 바이러스를 키우기 위한 새로운 기술들이 개발되고 있으며 낮은 비용, 높은 수율, 더 높은 질과 서지(surge) 용량을 보장한다.

네브라스카 링컨 대학교에서는 독감 바이러스의 시원적, 공통적 특성을 조합한 인공 바이러스를 이용해 한 번의 접종으로 평생 유효한 백신을 만들고자 하는 연구가 진행 중이다.

인플루엔자와 사회, 문화

인플루엔자는 의학적 치료를 위한 비용을 들게 하고 생산성을 낮추며, 직접적인 손실을 초래, 예방적 조치를 위한 비용을 들게 하여 간접적인 손해도 일으킨다. 미국에서는 인플루엔자 때문에 드는 비용이 매년 100억 달러에 달하며 미래에 일어날 수 있는 인플루엔자 대유행으로 직간접적 발생할 비용이 수 천억 달러에 달할 것으로 예상되었다. 또한 다른 연구에서는 미국에 대유행이 일어나면 30퍼센트의 근로자들이 아프게 되고 2.5퍼센트는 죽게 될 것이라고 하였다. 30퍼센트의 발병률과 3주에 걸친 병치레로 국내 총생산의 5퍼센트 5 정도가 감소할 것이라고 한다. 1천8백만에서 천 8 4천54천5백만에 해당하는 환자들을 치료하기 위한 추가 비용이 들고, 전체 경제 비용은 대략 7천억 달러에 달할 것이라고 한다.

예방을 위한 비용도 많이 들고 있으며 전 세계의 정부들은 잠재적인 H5N1 조류 인플루엔자 대유행을 위한 준비와 계획으로 수 십억 달러의 비용을 사용한다. 백신과 약을 구입하는 것과 기존보다 향상된 재해 대책 방법과 경계 통제 전략을 발전시키는 데에도 예산을 지출한다. 2005년 11월 1일 미국 대통령 조지 W. 부시는 인플루엔자 대유행에 대비하는 국가 전략을 발표했으며 이 전략은 미 의회의 요청을 받아 수행되었고, 71억 달러의 예산이 배정되었다. 국제적으로는 2006년 1월 18일 중국에서 ‘조류와 인간 인플루엔자에 대한 국제 서약 회의’가 열렸으며 이틀 간에 걸친 회의에서 인플루엔자가 발생한 국가들이 조류 독감에 대항하기 위해 2억 달러를 사용하기로 서약했다.