고대 DNA가 유스티니아누스 역병 미스터리를 마침내 해결하다

페스트 유발 미생물 예르시니아 페스티스Yersinia pestis 검출

 

제1차 팬데믹First Pandemic 당시 제라시Jerash 집단묘지. (A). 제1차 팬데믹 이전 또는 팬데믹 당시 분리된 aDNA 영역은 짙은 갈색(제1차 팬데믹 주변)으로 표시했다. 제라시 유적은 별표로 표시했다. 동로마 제국(짙은 빨간색)은 북이집트와 근동에서 지중해 지역으로 확산된 이 역병을 역사적으로 기록했다. 짙은 갈색 영역 노란색 점은 서유럽 묘지에서 발견된 Y. pestis의 현재 이용 가능한 유전적 증거를 나타낸다. 중앙/서아시아에서 발견된 단일 티안샨 훈 균주Tian Shan Hun Strain(노란색 점)는 유스티니아누스 역병 발생 이전에 존재한 초기 균주 중 하나로 추정한다. (B). 제라시(게라사Gerasa) 경마장 평면도. 평면도 도식은 안톤 오스트라즈Anton Ostrasz 그림을 기반으로 재구성했다. 대량 무덤들은 버려진 로마 경마장 W2와 W3 방에서 발견되었다. (C). 시신이 발견된 방 중 하나(W2). 출처: Genes (2025). DOI: 10.3390/genes16080926

 
고대 DNA가 유스티니아누스 역병 미스터리를 마침내 해결하다

BY 사우스 플로리다 대학교

연구진은 약 1,500년 전 동지중해에서 세계 최초의 팬데믹으로 기록된 유스티니아누스 역병Plague of Justinian의 원인균에 대한 직접적인 유전체 증거를 처음으로 발견했다.

사우스 플로리다 대학교와 플로리다 애틀랜틱 대학교 학제간 연구팀이 인도와 호주 협력 연구진과 함께 주도한 이번 발견은 팬데믹의 진원지 인근 요르단 고대 도시 제라시Jerash 무덤에서 페스트를 유발하는 미생물인 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis)를 확인했다.

이번 발견은 이 병원균이 최초의 팬데믹(서기 541년~750년)을 기록한 유스티니아누스 역병과 확실히 연관되어 있음을 보여주며, 역사상 오랜 미스터리 중 하나를 해결했다.

수세기 동안 역사가들은 수천만 명 목숨을 앗아가고 비잔틴 제국을 재편하며 서구 문명 흐름을 바꾼 이 파괴적인 전염병 원인을 탐구했다.

간접적인 증거에도 불구하고, 원인 미생물에 대한 직접적인 증거는 여전히 찾기 어려웠다. 이는 전염병 이야기에서 빠진 고리였다.

USF와 FAU가 주도한 두 편의 새로운 논문은 오랫동안 찾던 해답을 제시하며 인류 역사상 가장 중요한 사건 중 하나에 대한 새로운 통찰력을 제공한다.

학술지 Genes에 게재된 이 발견은 페스트가 오늘날에도 여전히 중요한 의미를 지닌다는 점을 강조한다.

페스트균은 드물지만 전 세계적으로 여전히 유행하고 있다.

7월에는 애리조나 북부 주민 한 명이 페스트균 감염 중 가장 치명적인 폐렴형 페스트로 사망했는데, 이는 2007년 이후 미국에서 발생한 첫 사망자다.

지난주에는 캘리포니아에서 또 다른 사망자가 양성 판정을 받았다.

"이 발견은 유스티니아누스 역병의 진원지에 페스트균이 존재했음을 보여주는 결정적인 증거를 제시한다"고 이 연구 책임 연구원이자 USF 공중보건대학 부교수인 Rays H. Y. Jiang 박사는 말했다.

"수 세기 동안 우리는 파괴적인 질병을 묘사하는 기록에만 의존했지만, 전염병의 존재에 대한 확실한 생물학적 증거는 부족했습니다. 이번 연구 결과는 그 퍼즐의 잃어버린 조각을 제공하며, 이 전염병이 제국의 심장부에서 어떻게 전개되었는지에 대한 최초의 직접적인 유전적 창을 제공합니다."

유스티니아누스 역병은 이집트 펠루시움Pelusium (현재의 텔 엘 파라마Tell el-Farama)에서 역사 기록에 처음 등장한 후 동로마 제국, 즉 비잔틴 제국 전역으로 확산했다.

이전에는 수천 마일 떨어진 서유럽 작은 마을에서 유스티니아누스 페스티스 흔적이 발견되었지만, 제국 내부나 팬데믹 중심지 근처에서는 그 증거가 발견되지 않았다.

"표적 고대 DNA 기법targeted ancient DNA techniques을 사용하여 고대 펠루시움에서 불과 320km 떨어진 도시 제라시의 옛 로마 경마장 아래 매장실에서 발굴된 8개 인간 치아에서 유전 물질을 성공적으로 회수하고 시퀀싱했다"고 FAU 하버 브랜치 해양학 연구소 공동 저자이자 연구 교수이자 내셔널 지오그래픽 탐험가인 그렉 오코리-크로우Greg O'Corry-Crowe 박사는 말했다.

이 경기장은 6세기 중반에서 7세기 초에 집단 무덤으로 용도 변경되었는데, 당시 기록에는 갑작스러운 사망률 증가가 기록되어 있다.

유전체 분석 결과, 전염병 희생자들이 거의 동일한 Y. pestis 균주를 보유하고 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 서기 550년에서 660년 사이 비잔틴 제국에 이 박테리아가 존재했음을 처음으로 확인시켜 주었다.

이러한 유전적 균일성은 전염병으로 인한 대량 사망에 대한 역사적 기록과 일치하는 빠르고 파괴적인 발병을 시사한다.

장 박사는 "제라시 유적은 고대 사회가 공중 보건 재앙에 어떻게 대응했는지를 보여주는 희귀한 사례"라고 말했다.

"제라시는 동로마 제국 주요 도시 중 하나였으며, 웅장한 건축물을 갖춘 기록된 무역 중심지였습니다. 한때 오락과 시민의 자부심을 위해 건설되된 장소가 비상시에는 집단 묘지로 변했다는 사실은 도시 중심가가 얼마나 큰 피해를 보았는지를 보여줍니다."

USF와 FAU가 공동으로 진행한 Pathogens에 게재된 동반 연구는 제라시에서의 발견을 더 넓은 진화적 맥락에서 조명한다.

연구진은 제라시에서 새로 발견된 것을 포함하여 수백 개 고대 및 현대 Y. pestis 유전체를 분석하여 유스티니아누스 대공습 이전 수천 년 동안 이 박테리아가 인간 집단 사이에 퍼져 있었다는 사실을 보여주었다.

연구팀은 또한 14세기 Black Death 흑사병부터 오늘날까지 나타나는 사례에 이르기까지 이후의 전염병 팬데믹이 단일 조상 균주에서 유래하지 않았다는 사실을 발견했다.

오히려, 이러한 전염병들은 오랜 숙주 동물에서 독립적으로 반복적으로 발생하여 여러 지역과 시대에 걸쳐 여러 차례 유행을 일으켰다.

이러한 반복적인 패턴은 단일 스필오버 사건에서 발생하여 주로 사람 간 전파를 통해 진화한 SARS-CoV-2 팬데믹(COVID-19)과는 극명한 대조를 이룬다.

이러한 연구 결과는 팬데믹이 어떻게 발생하고 재발하며 확산되는지, 그리고 왜 인류 문명의 지속적인 특징으로 남아 있는지에 대한 이해를 재정립한다.

이 연구는 팬데믹이 단발적인 역사적 재앙이 아니라 인간의 집단, 이동성, 그리고 환경 변화에 의해 유발되는 반복적인 생물학적 사건임을 강조하며, 이는 오늘날에도 여전히 중요한 주제다.

"이 연구는 과학적으로 설득력이 있을 뿐만 아니라 개인적으로도 깊은 공감을 불러일으켰다. 우리 자신이 전 세계적인 팬데믹을 겪던 시기에 고대 DNA라는 렌즈를 통해 인류 역사를 탐구할 수 있는 특별한 기회를 제공했다"고 오코리-크로우는 말했다.

"수 세기 전에 살고, 고통받고, 죽음을 맞이한 고대 인류의 유해를 연구하고, 현대 과학을 활용하여 그들의 이야기를 회복하고 공유하는 경험 또한 매우 의미 깊었습니다. 이는 시간을 초월하여 우리 모두가 공유하는 인간성을 겸허하게 일깨워주는 동시에, 오랫동안 침묵한 사람들에게 목소리를 낼 수 있는 과학의 힘을 보여주는 감동적인 증거입니다." 

코로나19와는 매우 다르지만, 두 질병 모두 연결성과 팬데믹 위험 사이의 지속적인 연관성을 보여주며, 일부 병원균은 완전히 박멸할 수 없다는 현실을 보여준다.

"우리는 수천 년 동안 전염병과 싸웠고, 오늘날에도 여전히 많은 사람이 전염병으로 목숨을 잃는다"고 장 씨는 말했다.

"코로나19처럼 전염병도 계속 진화하고 있으며, 봉쇄 조치로는 완전히 없앨 수 없습니다. 우리는 조심해야 하지만, 이 위협은 결코 사라지지 않을 것입니다."

제라시에서의 획기적인 발견을 바탕으로 연구팀은 현재 이탈리아 베네치아와 전용 격리 섬이자 세계에서 가장 중요한 전염병 매장지 중 하나인 라자레토 베키오Lazaretto Vecchio로 연구를 확대하고 있다.

흑사병 시대의 이 집단 무덤에서 채취한 1,200개 이상의 샘플이 현재 USF에 보관되어 있으며, 초기 공중 보건 조치가 병원균 진화, 도시 취약성, 그리고 문화적 기억과 어떻게 상호 작용했는지 연구할 수 있는 전례 없는 기회를 제공한다.


More information: Swamy R. Adapa et al, Genetic Evidence of Yersinia pestis from the First Pandemic, Genes (2025). DOI: 10.3390/genes16080926 

Subhajeet Dutta et al, Ancient Origins and Global Diversity of Plague: Genomic Evidence for Deep Eurasian Reservoirs and Recurrent Emergence, Pathogens (2025). DOI: 10.3390/pathogens14080797 

Journal information: Pathogens  , Genes 

Provided by University of South Florida