[오늘의 노트] ‘놀라운 하수의 비밀’

화이자 마케터로서 필자가 담당했던 의약품 중 하나인 비아그라 특허가 2012년에 끝나고 다른 발기부전 치료제들의 특허도 줄줄이 풀리면서 수많은 제네릭이 시장에 유통되었다. 이에 2018년, 생활 하수를 통해 마약과 의약품 등을 분석, 연구하던 한 대학교수 팀이, 일주일간 중랑천과 탄천의 하수 처리장의 하수를 분석해 보았더니, 발기 부전 치료제 성분 검출량이 주중보다 주말에, 특히 금요일 밤에 채취한 하수에서 가장 많이 나왔다는 재미있는 조사 결과를 발표한 적이 있다.  
 
이렇듯 사생활 침해 없이 지역 주민들의 생활상을 반영하는 지표 중 하나로, 지역 내 생활 하수에서 생물학적, 화학적 데이터를 수집하고 분석하는 것을 ‘하수 기반 역학(Wastewater-Based Epidemiology)’이라고 한다. ‘하수 역학’은 2000년경 미국에서 불법 마약 자료 수집 목적으로 처음 소개되었다고 하는데, 코로나가 전 세계를 강타한 이후, 많은 국가에서 코로나 추적 기법으로 널리 활용되기 시작하였다.
 
우선 이탈리아에서 2020년 1월 말 첫 코로나 감염자가 진단되었지만 하수처리장에서 유전체 분석을 한 결과 코로나바이러스가 12월 15일에 이미 발생했음을 알았다는 보도가 있었다. 미국에서는 40여개 주 170개 이상의 하수 시설에서 코로나 추적 연구를 시작했으며 몇몇 대학들은 자체적으로 기숙사 하수를 분석하여 코로나 전파 예방에 이용해 왔다고 한다. 하수처리장에서의 코로나 유전적 흔적이 코로나 확진 전에 이미 검출되었고, 코로나 확진자 수와 함께 증가한다는 보고가 여러 나라에서 발표되기도 하였다.
 
비록 ‘하수 역학’은 해당 환자에게서 직접 얻는 데이터가 아니라는 점 등의 한계성으로 인해 부가적인 데이터 검증 정도의 의미가 있는 분석법이지만, 진단받기 전의 무증상 감염환자도 배변, 배뇨 즉 ‘볼일은 본다’는 사실에 기반을 두고 있기 때문에, 감염 발생 이전부터 감염병을 모니터링할 수 있고 지역 전파 추적 조사를 가능하게 하는 장점이 있다.
 

최근 주요 감염병 관련 뉴스에서도 하수가 자주 언급되고 있다. 지난 8월 26일자 뉴욕중앙일보는 월스트리트저널과 WHO 보도 등을 인용하여 원숭이 두창 감염 증가세가 세계적으로 둔화하는 신호를 보인다면서, 한 예로, 샌프란시스코 지역 하수에서의 원숭이 두창 DNA 검출량이 안정화되고 있음을 언급하였다. 또 올 6월부터 이스라엘을 시작으로 영국, 미국, 캐나다 하수에서 소아마비 바이러스가 검출되었고, 영국에서는 감염자가 나오기 전이었음에도 하수에서 바이러스가 검출되자 바로 소아마비 백신 접종을 시작했다고 한다.
 
‘하수 역학’의 연구 활용에서 한국도 예외는 아니다. 2012년에 한 대학교수 팀이 하수에서 검출한 마약류 분석 결과를 공개한 적이 있는데 유엔이 정한 마약청정국(10만 명당 마약사범이 20명 미만)에 속해 있던 대한민국에 큰 충격을 준 결과였다고 한다. 그러다가 2016년경 마약청정국의 지위를 상실하고 2019년 한국을 떠들썩하게 한 버닝썬 사건이 터지면서 지역 사회 내 마약류 사용에 대한 관심이 크게 고조되자 2020년부터 식약처에서 매년 하수 역학을 이용한 생활 속 마약류 연간 보고서를 발표하기 시작하였다. 코로나 하수 역학도 전격 활용 중이라고 한다.  
 
엄청난 양의 하수에서 극소량의 약물과 바이러스의 흔적을 찾아내는 기술이 놀랍다.

류은주 / 삼양 바이오팜 USA 대표이사