천연두는 유럽인이 신대륙에 전파, 바이러스 유전체 분석에서 드러나
by 트리니티 칼리지 더블린Trinity College Dublin
트리니티 칼리지 더블린 연구진이 아메리카 대륙에서 최초로 발견된 고대 천연두 바이러스 유전체smallpox virus genomes를 복원 및 분석해 유럽 식민지화를 통해 천연두가 유입되었다는 가장 강력한 직접 증거를 제시했다.
천연두smallpox는 바리올라 바이러스variola virus로 발생하며, 유럽인들 도래 이후 원주민 인구의 급격한 감소에 주요 원인이었다.
천연두를 비롯한 외래 질병들이 사회 구조를 완전히 바꿔놓았고, 수억 명 목숨을 앗아갔다는 주장이 제기될 정도다.
하지만 지금까지는 아메리카 대륙의 식민지 시대 천연두 발병과 유럽 대륙에서 유행한 바이러스 균주를 직접 연결하는 유전적 증거는 없었다.
사이언스에 발표된 이번 연구는 15세기 후반에서 17세기 초 사이에 칠레 북부 지역에 묻힌 두 사람 유골에서 추출한 고대 바이러스 DNA를 분석했다.
연구진은 이 바이러스가 중세 유럽에서 유행한 바이러스와 이후 세기에 유행한 바이러스 사이에 진화적으로 위치하는, 현재는 멸종된 천연두 바이러스 계통에 속한다는 사실을 발견했다.
트리니티 의과대학 시게키 나카고메Shigeki Nakagome 박사는 "이번 발견은 천연두가 식민지 시대에 아메리카 대륙으로 전파되었다는 최초의 분자적 증거를 제시할 뿐만 아니라, 질병의 전파 경로를 추적하는 것 외에도 천연두의 진화 과정에 대한 새로운 통찰력을 제공한다"고 말했다.
트리니티 유전학 및 미생물학부 라라 캐시디Lara Cassidy 박사는 "바이러스는 16세기까지 오랜 기간에 걸쳐 유전적 변화를 겪었지만, 식민지 확장이 절정에 달하고 17세기와 18세기에 천연두가 크게 유행했을 당시에는 진화 속도가 현저히 느려졌다"고 설명했다.
"이는 바이러스가 진화적으로 최적의 상태에 도달하여 더 이상의 적응 없이도 성공적으로 확산될 수 있었음을 시사합니다. 이는 새로 노출된 인구 집단이 면역력이 부족한 덕분일 가능성이 있습니다."
연구팀은 또한 백신 접종이 점차 보편화하기 시작한 19세기에 이러한 진화적 안정기가 끝났을 가능성을 시사하는 증거를 발견했다.
면역력이 증가함에 따라 바이러스 진화 속도가 다시 빨라진 것으로 보인다.
연구의 잠재적 영향
트리니티 의과대학 박사 과정 학생인 브루노 로메로 곤살레스Bruno Romero González는 "이번 연구 결과는 식민지화, 인구 변화, 백신 접종 등 주요 역사적 사건들이 인류 역사상 가장 파괴적인 감염병 중 하나인 천연두의 진화에 어떤 영향을 미쳤는지 보여주는 동시에 고대 DNA가 오랫동안 풀리지 않았던 역사적 질문에 답하는 데 얼마나 강력한 도구인지를 입증한다"고 말했다.
특히, 이번 연구는 식민지 시대 아메리카 원주민 공동체에 구세계 천연두 균주가 존재했다는 최초의 직접적인 유전적 증거를 제시하며, 유럽 식민지화를 통한 천연두 유입에 대한 역사적 기록을 분자 수준에서 뒷받침한다.
또한, 이번 연구는 인간 사회가 병원체 진화에 어떤 영향을 미치는지 밝혀냈다.
연구진은 병원체가 감염되기 쉬운 대규모 인구 집단에서 쉽게 확산될 수 있을 때, 진화적 압력은 유전적 변이를 유도하기보다는 성공적인 형태를 유지하는 방향으로 작용할 수 있다고 제안한다.
반대로, 백신 접종 이후 진화 속도가 급격히 증가한 것은 공중 보건 개입이 병원체의 진화 양상을 바꿀 수 있다는 가능성을 시사한다.
이번 연구 결과는 인구 이동, 면역, 공중 보건 조치가 병원체 진화에 미치는 영향을 밝혀내어 현대 감염병 연구에 중요한 정보를 제공할 수 있다.
관련 질문들은 인플루엔자, 코로나19, 천연두와 같은 현대 질병에도 여전히 매우 중요하다.
고고학 연구 분야에서는 이번 연구가 고대 병원체 유전체학 분야를 확장해 고대 DNA를 통해 역사 기록만으로는 알 수 없는 질병 역사의 여러 측면을 밝혀낼 수 있음을 보여준다.
이는 과거 전염병과 그것이 전 세계 인구에 미친 영향을 연구할 새로운 가능성을 열어준다.
천연두는 어떻게 박멸되었을까?
과학자 에드워드 제너Edward Jenner는 1796년에 백신을 개발했다.
19세기와 20세기에 걸쳐 광범위한 백신 접종 캠페인이 진행되면서 전염이 크게 감소했지만, 20세기에도 천연두는 전 세계적으로 3억~5억 명 사망자를 냈다.
이후 세계보건기구(WHO)가 주도한 국제적인 박멸 캠페인이 성공적으로 진행되어 천연두를 완전히 퇴치했다.
마지막으로 자연 발생한 천연두 사례는 1977년 소말리아에서 기록되었으며, 1980년 세계보건기구(WHO)는 천연두가 공식적으로 박멸되었다고 선언했다.
이로써 천연두는 전 세계적으로 성공적으로 박멸된 최초이자 현재까지 유일한 인간 감염병이 되었다.
Publication details
Bruno Romero González et al, The genomic identity of early smallpox in South America, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aee6957. http://www.science.org/doi/10.1126/science.aee6957
Journal information: Science
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