지난 주 미국 캘리포니아주에서 발견된 광우병에 걸린 소에 대한 보도는 한국을 비롯한 전세계적으로 큰 반향을 일으켰다.

미국 농업부 (USDA)는 캘리포니아에서 기르던 젓소가 광우병 (BSE, bovine spongiform encephalopathy)에 걸렸다고 확인했다. 이것은 미국에서 발견된 네 번째 광우병 사례이며 최근 6년 동안 처음으로 발견된 사례이다.

비정상적으로 접힌 프리온 단백질 (prion proteins)이 뇌에 축적되어 발생하는 이 광우병은 다른 단백질의 비정상성을 일으키기도 한다.

광우병은 또한 특이하게도 종간 장벽을 뛰어넘을 수 있다는 사실이 증명되었다: 즉, 광우병에 노출된 인간은 인간 광우병이라고 불리는 크로이츠펠트-야콥병 (Creutzfeldt-Jakob disease, CJD)를 일으키기도 한다.

지난 4월 24일에 발표된 성명에서 캘리포니아주 식품농업부 장관인 카렌 로스 (Karen Ross)는 “광우병의 발견은 캘리포니아주에서 감시 프로그램이 작동하고 있으며 미국에서도 이 감시체계가 작동하고 있다는 것을 보여주었다”고 주장했다. 뉴욕주의 용커스 (yonkers)와 같은 식품안전조직들은 현재 감시 프로그램이 작동하지 않고 있으며 좀더 강화되어야 한다는 것을 보여주고 있는 경고라고 주장했다.


로스의 발표문은 또한 이번에 발생한 특정한 발병사례의 중요한 특징을 보여주고 있다: 이번에 감염된 소는 L-형태 (비정형)의 광우병으로 미국에서는 이전에 발견된 적이 없는 것으로 동물의 먹이를 통해서 감염된 것과는 상관없는 형태의 광우병이다. ‘네이처’지는 광우병에 대한 테스트를 둘러싼 정책적인 논쟁이 일어나고 있는 동안에 이 희귀한 계통의 질병에 대해서 알려진 것과 알려지지 않은 것에 대한 짧은 가이드와 예상치 않은 특징에 대해서 밝힐 필요가 있다.


과학자들은 어떻게 이번 광우병이 L-형 비정형이라는 것을 알게 되었는가?


캘리포니아에서 발생한 광우병에 걸린 소의 뇌조직을 검사한 결과 결론을 내리지 못한 상황에서 아이오와주의 에임스(Aimes)에 위치한 미국 농무부의 수의학연구소 (USDA Veterinary Research Laboratories)의 과학자들은 두 가지 부가적인 생화학적인 테스트를 통해서 광우병에 대한 양성반응을 얻어냈다.

웨스턴 블로팅 (Western blotting)이라 불리는 두 번째 시험기술은 입자의 무게에 따라 단백질을 분리하고 젤에 그 패턴을 표시하는 기술이다. 비정형 프리온은 낮은 무게를 가지고 있으며 다른 비정형 계통인 H-형 프리온은 전통적인 C-형 계통보다 더 무거운 형태로 나타난다. 이 샘플은 명확하게 L-형 비정형 패턴을 보였다고 에임스의 병리학, 기생충학 그리고 곤충학분과의 마크 홀 (Mark Hall)은 주장했다.


이번에 발생한 광우병은 C형과는 어떻게 다른가?


입자의 무게가 덜 나가는 사실 이외에 L-형 계통은 또한 뇌에서 각기 다른 병변 프로필을 보이고 있다. H형과 L형은 모두 극히 희귀하고 나이가 많은 소에서 발견되는 것으로 전세계적으로 각각 30 건 정도가 보고되고 있다. 아마도 이 비정형 광우병은 우리가 아직 모르는 원인에 의해서 발병하는 것으로 생각된다. 홀의 L-형은 “지금까지 완전한 질병원인은 알려지지 않고 있다”고 말했다. 고전적인 광우병과 달리 “과거 연구와 현재 반추동물의 DNA와 RNA를 발견하기 위한 진단테스트법은 비전형 변이를 찾지 못했다”고 캘리포니아 주립대학 데이비스 (UC Davis)의 수의학자인 짐 큘러 (Jim Cullor)는 말했다.


비전형 광우병은 좀더 감염력이 높은가?


미시시피 주립대학 수의학의대 (Mississippi State University’s College of Veterinary Medicine)의 임상교수인 린다 디트윌러 (Linda Detwiller)는 “원숭이와 이식유전자 실험에서 발견된 일부 증거에 의하면 이 비정형 광우병은 좀더 빠르게 확산되며 이것은 좀더 감염력이 높다는 것을 의미한다. 하지만 이들 동물모델이 인간 질병에 대해서 얼마나 대표성이 있는가에 대해서 알 수 없다”고 말했다. 직접적인 주입없이 L-형 비정형 광우병이 종간 장벽을 뛰어 넘는지 여부는 확실하지 않다. 하지만 지금까지 이 병원체는 인간의 유전자와 양의 유전자, 소의 유전자 및 정상적인 쥐의 유전자를 이식한 이식유전자 뿐 아니라 원숭이의 유전자를 이식한 이식유전자 실험지에서 전염력이 확인되었다.


어떻게 이 동물이 광우병에 감염되었는가?


디트윌러는 “L-형은 한 소에서 다른 소로 뇌에 직접 병원체를 주사하여 감염이 일어난다는 사실을 알고 있다. 먹이를 통한 전염능력이 존재하는지 여부를 알기 위한 장기 연구를 시작했지만 데이터를 얻지 못했다. 이들 계통이 오랫동안 존재해 왔는지 아니면 최근에 발생했는지 여부는 아직 알려지지 않고 있다. 디트윌러는 “현재 그 기원을 모르고 있다. 이 계통은 산발성일 수 있다. 이것은 인간의 산발성 크로이츠펠트-야콥병 (sporadic CJD)와 유사하다. 이 질병은 유전적 돌연변이를 통해 발생할 수 있으며 또는 전통적인 BSE나 TSE의 변화일 수 있다. 그래서 하나의 돌연변이의 가능성을 제거할 수 없으며 이전에 광우병이 발생한 적이 없던 국가에서도 발생할 수 있다. 인간에게서 산발성 CJD (소를 통한 감염이 원인이 아닌 형태의 CJD)는 인간에게서 확실한 원인 없이 무작위로 발생할 수 있다.


이 광우병은 확산될 수 있는가?


미국 농무부는 소사료에 소를 사용하는 것을 금지했으며 “특정 위험물질 (specific risk material) ? 뼈, 뇌 그리고 질병이 유지될 수 있는 다른 조직들 ?에 대한 금지결정을 한 바 있다. 디트윌러는 “이 L-형의 감염성은 규제 필요성을 강화시킬 수 있다. 전세계적으로 발생하는 질병을 감시하는 것은 정말 중요하며 필요하다면 우리는 정책을 변경할 수 있다”고 말했다. 일부에서는 현재 규제정책은 충분하지 않다고 생각하고 있다. 소비자 연맹 (Consumer’s Union)의 수석 과학자인 마이클 한센 (Michael Hansen)은 “나는 현재 정책은 충분하지 않다. 소를 이용하여 동물의 사료로 만드는 과정에 대한 금지조치가 만병통치약은 아니다”고 말했다.


그렇다면 그 다음은?


미국 농무부는 이 광우병 샘플을 캐나다와 영국의 세계수역국 (OIE) 지정 연구소에 보낸 상태이다. 현재 광우병에 걸린 소가 자란 농장에 대한 조사를 통해서 광우병이 어디에서 일어났으며 잠재적인 감염가능성에 대해 알아낼 것이다. 앞으로 몇 주 동안 얼마나 놀라운 사실이 밝혀질 것이며 이 질병이 L-형 비정형 광우병이라는 사실이 확인될 때 얼마나 많이 연구자들이 이 질병에 대해 모르고 있는가를 보여주게 될 것이다. 디트윌러는 “이 질병이 먹이를 통해 다른 소나 다른 생물종으로 전염될 수 있는지 여부를 조사하는 것은 중요하다. 그리고 어디에서 감염이 일어났으며 다른 고도의 위험물질을 조사할 필요가 있을 것이다. 지속적인 연구와 역학적 연구를 통해서 우리는 좀더 많은 실마리를 얻게 될 것이다”고 말했다.


URL : http://blogs.nature.com/news/2012/04/california-bse-prion-comes-with-a-different-twist.html


<출처> KISTI, 2012. 05. 01

Posted by TopARA

댓글을 달아 주세요