2019년 12월 시작된 COVID-19가 단기간에 전 세계 1억5000만여 명을 감염시키고 300만 명을 사망에 이르게 했다. 1년이 지난 현재도 진행 중으로, WHO는 최소 17개국에서 COVID-19 변이 바이러스가 발견됐다고 밝히기도 했다. 이에 본지는 중앙약사심의위원인 김영진 박사를 통해 코로나19와 관련한 유용한 지식들을 중심으로 1.COVID-19의 과거와 현재 2.감염자의 병리생태 3.감염자의 치료와 대증요법 4.예방백신의 종류와 특성 등에 대한 칼럼을 4회에 걸쳐 연재한다.<편집자주>
                    

코로나바이러스는 지금으로부터 무려 1만 년 전인 기원전 8100년경부터 인간에게 발현한 다음 현재의 형태로 계속 진화하여 왔다. 코로나바이러스 종류는 RNA바이러스 특유의 높은 변이율 덕분에 환경에 매우 잘 적응하고 빠르게 변종이 발생하는 특징을 가진다. 

통칭 ‘코로나바이러스’(영어: Coronavirus, 문화어: 코로나비루스)는 ‘코로나바이러스 과(영어: Coronaviridae)’의 ‘코로나바이러스 아과(Coronavirinae)’에 속하는 ‘RNA 바이러스’로 사람과 동물의 호흡기와 소화기계 감염을 유발하는데 특히 동물인 소와 돼지에게는 설사, 닭에게는 호흡기 질환을 주로 발생시킨다. 본래는 인간을 공격대상의 주력으로 삼는 바이러스가 아니었으나 대부분 사방에 밀집되어 분포하는 인간과 다른 동물이 상호 접촉하면서 스스로의 변이과정을 거쳐서 종간장벽(種間障壁)을 넘어와 갑작스럽게 심각한 증상을 나타내며 인간세계에 대유행을 일으키곤 한다. ‘알파’와 ‘베타 코로나바이러스’는 포유류의 일종인 포유강(Mammalia) 박쥐목(Chiroptera) 및 설치목(Rodentia) 등을 자연 숙주(natural host)로, ‘델타 코로나바이러스’는 ‘조류’를 자연 숙주로 하여 전파되는 것이 관찰되었다. COVID-19 코로나바이러스의 중간숙주(intermediate host)는 사슴, 노루, 낙타, 오소리 등의 중형 또는 대형 포유류 동물이며 이를 가축화하여 상시 접촉하거나 섭취를 하는 과정에서 인간에게 전파된다.
역설적으로 원래 인간보다는 동물이 주요 공격 대상이었다는 점 때문에 인간에게 갑자기 유행할 경우 인체에 나타나는 매우 경미한 초기증상과 상당히 긴 잠복기로 인해 초기대응이 대단히 어렵다. 국제보건기구(WHO)에 따르면 우한에서 발생한 새로운 코로나바이러스(COVID- 19)의 확산은 이와 같이 동물에서부터 비롯되어 종간장벽을 넘어온 것으로 보고 있다.

반면, 사람끼리는 주로 점막전염(粘膜感染)이나 비말전파(飛沫傳播)로 쉽게 감염되는 전염성 질환으로써 일반적으로 경미한 호흡기감염을 일으키지만 생명을 위협하는 치명적인 합병증을 유발하기도 한다. 이처럼 코로나바이러스는 인간에게 나타나는 ‘보통의 감기증상’ 중 상당부분의 원인인자로 알려졌다. 하지만 광범위한 증상을 일으키더라도 소화기능이상을 제외하고 다른 증상만으로는 보통의 인플루엔자가 아닌, 코로나바이러스와 같은 특이 변종을 발견하기가 힘들다. 그러나 코로나바이러스는 인체에 치명적인 바이러스성 폐렴이나 2차적인 세균성 폐렴을 일으킬 수 있으며 직접적으로 생명을 위협하는 바이러스성 기관지염과 2차적인 세균성 기관지염까지 유발한다.

니도바이러스(Nidovirales)목의 Torovirinae 범주에 포함되는 코로나바이러스는 ‘+ssRNA’와 나선형 대칭형 ‘뉴클레오캡사이드(Nucleocapsid)’를 감싸고 있는 구조이다. 즉 코로나바이러스를 형성하는 전반적인 단백질 구조들은 ‘스파이크(Spike)’, ‘껍질’, ‘멤브레인 (Membrane)’그리고 내부의 ‘뉴클레오캡사이드’이다. 하지만 다른 인플루엔자 바이러스와 다르게 코로나바이러스는 특징적으로 스파이크 위에 존재하는 인체세포와의 ‘결합수용기 도메인’ 부착부분이 ‘안지오텐신전환효소2(Angiotensin-converting enzyme2, 줄여서 ACE2)’에 의해 중재된다.

몇몇 코로나바이러스(특히 베타코로나바이러스 그룹의 하위집단)도 표면에 항체 에스테라아제(Esterase)라고 불리는 단백질로 구성된 짧은 스파이크를 가진다. 코로나바이러스의 크기는 26에서 32 ‘킬로베이스’로 RNA바이러스 중 가장 크다. ‘코로나바이러스’란 이름은 왕관(王冠)이나 광륜(光輪)을 뜻하는 라틴어 ‘코로나(Corona)에서 유래되었고 전자현미경으로 보면 많은 부분의 가장자리가 왕의 왕관 혹은 태양의 코로나를 연상시키는 둥글납작한 표면을 가지고 있는 바이론(Byron)의 특징을 나타낸다. 이렇게 바이러스 표면에 존재하는 특이한 형태는 바이러스가 숙주에게 침입한 다음 세포침투를 용이하게 만들어주는 단백질인 ‘스파이크 페플로머(Spike peplomer)’에 의해 형성된 것이다.
 

              
인간 코로나바이러스에는 다음과 같은 7 가지 변종이 있다.
1) 인간 코로나바이러스 229E (HCoV-229E)
2) 인간 코로나바이러스 OC43 (HCoV-OC43)
3) 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 (SARS-CoV)
4) 인간 코로나바이러스 NL63 (HCoV-NL63, 뉴헤븐 코로나바이러스)
5) 인간 코로나바이러스 HKU1
6) 중동호흡기증후군 코로나바이러스 (MERS-CoV)
7) 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 COVID-19 [(2019-nCoV) = SARS-CoV-2]
 
2003년에 발견된 인간 코로나바이러스는 중증급성호흡기증후군(SARS)를 일으키는 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV)로, 상부 및 하부호흡기 감염을 유발하는 독특한 병인을 가지고 있다. 이처럼 코로나바이러스는 현대문명에서 치명적인 감염 병을 일으키는 대표적인 바이러스다. 2003년 4월에는 중화인민공화국 발 중증급성호흡기증후군, 일명 사스(SARS; 중증 급성 호흡기증후군)가 유행해 사망률 9.6%를 기록하며 많은 사람이 사망했다. 그리고 2015년의 ‘메르스(MERS; 중동 호흡기증후군)’가 발생하여 중동에서 전 세계로 퍼지면서 사망률 약 36%로써 사망자가 다수 발생하였는데 이것 역시 코로나 바이러스로 인한 것이었다. 지난 연말에 중국 우한에서 발생한 폐렴은 신종 코로나바이러스인 ‘2019-nCoV' 가 원인으로 알려졌다.

이 신종 바이러스는 2019년 말에 처음으로 인체감염이 확인됐다는 의미에서 '코로나-19 (COVID-19)'로 명명되었다. COVID-19 이전까지 코로나바이러스는 단 여섯 종만이 사람에게 감염되는 것으로 알려져 있었으나 이번 중국 우한에서 발생한 바이러스는 일반적으로 알려진 다른 코로나 바이러스와는 성질에 다소 차이가 있어서 특별히 ’신종 코로나바이러스‘로 분류되었다. 지금까지 알려진 코로나바이러스의 전파경로는 매우 다양하다. 사람뿐만 아니라 동물에 이르기까지 워낙 이곳저곳에 널린 바이러스다 보니 비단 감염자와의 밀접한 접촉이 없더라도 정상적인 일상생활을 통해서 감염될 수도 있다. 다만, 공기를 통한 전염은 원론적으로 정의할 수 없고 엄밀하게 말하면 "비말"을 통한 전염으로 간주된다. 이와 같이 코로나바이러스 19의 원인균인 SARS-Cov-2, 또는 HCoV-229E, -NL63, -OC43 및 -HKU1등은 인간 사이를 지속적으로 순환하며 전 세계의 모든 인류에게 난치성 질환을 일으키고 있는 것이다. ‘COVID-19 유발 바이러스’인 ‘SARS-CoV-2’ 치사율은 2020년 2월까지 집계된 자료에 따르면 2.6%였으나 현재 우리나라의 2021년도 통계는 1.6% 정도로 그나마 낮은 편이지만 다양하게 개발된 예방백신의 광범위한 접종에도 불구하고 한국을 포함하여 인도와 남미를 비롯한 전 세계에서 아직도 확진자가 증가일로에 있는 추세이다.