스토리박스

‘유행성출혈열’ 바이러스 세계 최초 발견하고 진단법과 백신까지 개발한 이호왕 박사는 ‘한국의 파스퇴르’

↑ 이호왕 박사

 

by 김지지

 

‘한국의 파스퇴르’ 이호왕 전 고려대 명예교수가 국가보훈처 산하 국립묘지 안장대상심의위원회 결정에 따라 국립대전현충원 국가사회공헌자 묘역에 안장된다. 지난 2022년 7월 5일 94세를 일기로 타계한 고인은 현재 서울추모공원에 안장되어 있다.

 

미 대학원에서 처음 부여받은 과제는 일본뇌염 연구

1976년 4월 30일자 조선일보 사회면에 ‘유행성출혈열 병원·면역체 규명’이라는 제목의 기사가 크게 실렸다. 세계 예방의학계와 미생물학계가 반 세기 동안 매달렸으나 아무도 풀지 못한 괴질의 정체를 한국인 의학자가 마침내 밝혀냈다는 내용의 기사였다. 화제의 주인공은 이호왕(1928~2022) 박사였다. 이호왕은 함경남도 신흥의 부잣집에서 태어났다. 1948년 5년제 함흥의과대학(당시 함흥의학전문학교)에 입학했다가 1950년 6·25 전쟁 발발 후 월남해 1951년 서울대 의과대 본과 1학년으로 편입했다. 학부 시절 그가 꿈꾼 것은 내과의사였다. 하지만 1954년 대학원에 입학하면서 미생물학으로 전공을 바꿨다. 전염병을 모르고는 제대로 내과의사를 할 수 없다는 생각이 들었기 때문이다.

이런 그에게 1955년 기회가 찾아왔다. 미국 정부가 서울대의 젊은 학자들에게 미국 미네소타대에서 공부할 기회를 준 것이다. 이호왕은 1955년 9월 미네소타대로 유학을 떠나 대학원 석사과정을 다시 밟았다. 박사 과정을 시작한 그에게 처음 주어진 연구과제는 일본뇌염 연구였다. 그는 매주 수요일 새벽마다 도살장으로 달려가 도살된 임신 돼지에서 태아를 끄집어냈다. 그것을 가져다 신장을 꺼내고 상피세포를 조직배양한 후 뇌염바이러스를 접종했다. 그런 험한 일을 7개월 동안 계속한 끝에 마침내 뇌염바이러스에 의해 파괴되는 신상피세포를 세계 최초로 발견하고 미국 잡지에 발표했다.

그러자 박사학위 지도교수가 한 가지 과제를 더 주었다. 뇌염바이러스의 감염경로와 면역기전(면역 반응이 일어나는 원리)에 관한 연구였다. 이번엔 원숭이와 씨름했다. 원숭이에게 일본뇌염 바이러스를 접종한 후 1시간 간격으로 혈액을 체취하느라 밤을 꼬박 새웠다. 이런 실험을 1년간 계속한 끝에 1959년 12월 마침내 ‘일본뇌염 바이러스의 원숭이에서의 면역기전’이라는 논문으로 박사 학위를 받고 그해 말 귀국했다. 당시 일본뇌염은 우리나라에서도 무서운 병이었다. 1년에 6,000~8,000명이 감염되어 그 중 3,000~4,000명이 사망했다. 뇌염은 대부분 어린이들이 희생되는데 병에 걸렸다가 낫는다고 해도 뇌에 후유증이 남아 기억력이 나빠지고 잘 걷지도 못했다.

‘유행성출혈열 병원·면역체 규명’ 제목의 조선일보 기사(1976년 4월 30일자 7면)

 

귀국 후 유행성출혈열로 연구 주제 바꿔

이호왕은 귀국 후 서울대 조교를 거쳐 1960년 여름 조교수로 발령받아 뇌염 연구를 계속할 꿈에 부풀어 있었으나 연구시설과 연구비의 태부족으로 제대로 연구에 전념할 수 없었다. 더구나 1961년 5·16 쿠테타가 일어나 군미필자였던 그는 군복무를 해야 했다. 군사훈련을 마치고 군의관으로 재직하며 몇 년 간 허송세월한 그는 한 가지 결론에 도달했다. 우리나라에서 연구비를 얻기 힘들다면 미국의 도움을 받자는 생각으로 짬짬이 연구계획서를 써서 미 국립보건원(NIH)에 제출했다. 그리고 1년 간의 심사기간을 거쳐 1964년 외국인에게는 하늘의 별따기라던 NIH 연구비를 따내는데 성공했다. NIH가 지원한 연구과제는 ‘일본뇌염 바이러스의 월동기전’이었다. 일본뇌염은 모기를 숙주로 해서 전염되는데 그렇다면 모기가 없는 겨울철에는 어디서 월동하느냐는 것이었다.

이호왕은 1965년부터 5년 간 일본뇌염 연구에만 매달린 끝에 많은 것을 밝혀냈다. 문제는 그 사이 일본뇌염 연구가 국내외에서 장족의 발전을 했다는 것이다. 일본뇌염 백신이 개발되고 백신 접종이 가능해지면서 환자수가 급격히 줄어들었다. 결국 뇌염연구를 하지 않아도 될 상황에 이르자 이호왕은 1965년부터 5년간 연구했던 일본뇌염 주제를 버리고 새로운 연구 주제를 찾았다. 그것은 전 세계적으로 원인 모를 괴질로 알려진 유행성출혈열이었다.

이 병이 학계에 처음 보고된 것은 1913년 러시아 블라디보스토크였다. 1차대전 중(1914~1918년)에는 영국군 1만 명이 원인 모를 병으로 사망했다. 이 병이 또다시 집단 발병한 것은 2차대전이 한창이던 1940년이었다. 당시 소련·만주 국경에서 대치하고 있던 일본군과 소련군 양 진영에서 수 천명이 한꺼번에 발병, 수백 명의 목숨이 희생되었다. 일본과 소련에서 인체실험까지 했지만 병원체를 찾지 못했다. 1942년에는 ‘유행성출혈열’이라는 이름이 붙었다. 6·25가 한창이던 1951년 여름에는 철의 삼각지에 주둔한 주한 미군에게서 집단적으로 발병해 수년 동안 총 2000여 명이 감염되고 800여 명이 목숨을 잃었다. 당연히 미국 내에서 여론이 들끓었다. 그렇게 무서운 괴질이 창궐하는 곳에 아들을 보낼 수 없다는 주장까지 나왔다. 처음엔 미군들이 걸리더니 점차 한국군들도 병에 걸리고 급기야 야외활동이 많은 농민에게도 발견되어 사망률이 7%나 되었다.

대한민국 과학기술유공자로 선정된 이호왕(출처 한국과학기술한림원)

 

들쥐를 채집하다 간첩으로 오인되어 사살당할 뻔한 일도 있어

주한 유엔군사령부는 급히 ‘출혈열 연구센터’를 설치하고 미국에서 200여 명의 학자들을 불러들였다. 그중에는 1976년 노벨생리의학상을 공동 수상하게 될 대니얼 가이듀섹과 바루크 블럼버그, 1954년 노벨의학상 수상자인 존 엔더스도 있었다. 미 정부는 이들의 연구에 수천만 달러를 쏟아부었지만 정체는커녕 병원체조차 밝혀내지 못했다. 학설도 분분했다. 세균 감염, 바이러스 감염, 곰팡이 독소 등 다양했다. 연구는 계속되었지만 소득이 없어 결국 미국은 연구소 문을 닫았다. 그래도 미련을 버리지 못해 1968년까지 일본 주둔 의학연구소에 연구진을 머물게 해 서울을 왕래하며 출혈열에 대한 연구를 관장케 했다.

이런 상황에서 이호왕이 유행성출혈열의 병원체 규명을 위한 연구비 지원을 미국에 요청하자 미 육군부는 일언지하에 거절했다. 1952년부터 노벨의학상 수상자를 비롯한 엄청난 고급두뇌와 물량을 퍼붓고도 아무것도 규명하지 못했는데 한국의 무명과학자에게 무엇을 기대하겠느냐는 반응이었다. 그래도 이호왕이 끈질기게 설득하자 미 육군부가 연구비 지원을 하겠다고 통보해왔다. 이호왕이 1969년 말, 유행성출혈열 연구를 시작했을 때 모든 것은 백지상태였다. 당시 미군의 연구 결과는 병원체 바이러스의 숙주가 들쥐일 것이라는 기존의 실증 위에서 한 걸음도 더 나아가지 못했다.

이호왕은 연구팀을 꾸려 1969년 여름부터 휴전선 일대를 누비며 등줄쥐, 갈밭쥐 등의 들쥐와 두더지, 살쾡이 등을 닥치는 대로 채집했다. 출혈열 환자가 발생한 군부대와 그 주변에서도 들쥐를 채집했다. 군부대 근처에서 들쥐를 채집하다 간첩으로 오인되어 하마터면 사살당할 뻔한 일도 있었다. 그 이후로 군부대에서의 들쥐 채집을 중단했지만 간첩소동은 계속 되었다.

연구가 진행되는 동안 농민과 군인들에게서 매년 2000~3000명의 환자가 발생하고 연구원 중 들쥐채집원이 쥐를 잡으러 갔다가 유행성출혈열에 걸려 죽을 뻔하기도 했다. 이호왕은 이 들쥐채집원에게서 중요한 힌트를 얻었다. 출혈열에 걸려 사경을 헤맸으니 그는 앞으로 출혈열에 걸릴 위험이 없을 것이고, 또 발병 당시 그가 채집한 것이 등줄쥐와 갈밭쥐였으므로 둘 중 하나는 출혈열을 옮기는 숙주가 틀림없다는 확신도 가지게 됐다.

이호왕

 

1975년 12월 20일, 마침내 출혈열 병원체가 베일 벗고 정체 드러내

연구팀은 해마다 숙주로 추정되는 수백 마리의 들쥐를 해부하고 조직배양을 시도했으나 실패의 연속이었다. 연구가 답보상태에 빠져 있던 1973년 이호왕은 서울대를 떠나 전폭적인 지원을 약속한 고려대로 자리를 옮겼다. 연구팀도 함께 따라갔다. 그러나 연구는 좀처럼 진전이 없었다. 지속적으로 이호왕의 연구를 지원해 오던 미 육군부도 더이상 기다릴 수 없어 1976년 봄을 지원의 최종 시한으로 통보했다.

초조해 하던 이호왕에게 기적 같은 일이 일어난 것은 1975년 연말이었다. 어느날 자신을 “미 국립보건원에서 10년간 출혈열을 연구해온 학자”라고 소개한 사람에게서 소책자 한권이 배달되었는데 책에 “출혈열 병원체는 곰팡이이며 들쥐의 폐장에서 발견된다”는 가설이 적혀있었다. 그러나 이호왕이 볼 때 말도 안되는 가설이었다. 자신이 연구한 바로 병원체는 바이러스임에 틀림없기 때문이었다. 그런데 ‘폐장에서 발견된다’는 부분이 마음에 걸렸다. 지금까지 수많은 학자들이 들쥐의 장기를 해부하고 실험하면서도 폐 부분만은 제외했기 때문이다. 출혈열이 발병하면 여러 장기에 이상이 생기는데 폐만은 멀쩡했기 때문에 아무도 그 생각은 하지 않았던 것이다.

이호왕은 이평우 조교에게 들쥐와 출혈열 환자의 폐장 조직을 검사해보도록 했다. 그런데 거짓말 같은 일이 일어났다. 등줄쥐의 폐 조직을 형광현미경으로 관찰하고 있을 때, 갑자기 밤하늘을 수놓은 은하수처럼 세포핵 주위를 둘러싸고 있는 무수한 황금빛 바이러스 무리가 눈에 띄었다. 마침내 출혈열 병원체가 베일을 벗고 정체를 드러낸 것이다. 1975년 12월 20일이었다.

등줄쥐

 

그러나 이 발견은 겨우 단서를 잡은 것일 뿐 진짜 시작은 그때부터였다. 이호왕 연구팀은 1976년 봄까지 등줄쥐 3000마리를 검사해 그 중 6마리 폐에서 특이한 바이러스를 발견했다. 이 사실이 1976년 4월 말 대한미생물학회에서 처음 발표되고 도하 각 신문에 보도된 것이다. 이 소식은 전파를 타고 전 세계 관련 학계에 알려졌다. 그러나 시큰둥한 반응이 많았다. 국내 학계는 “우리나라 연구수준으로 그것이 어떻게 가능해?”라는 식의 회의적인 태도를 보였고 미국의 관련 학자들은 “말도 안되는 소리”라며 아예 무시했다.

그러던 중 그해 6월 미국의 타임지 기자가 이호왕을 찾아가 함께 시험을 한 후 타임지에 한국학자의 바이러스 발견 사실을 보도했다. 타임지 보도 이후 워싱턴포스트, 뉴욕타임스 등도 잇달아 이 사실을 다뤘다. 그제서야 미 육군부는 10년간 출혈열 연구를 한 미 육군 대령을 한국에 파견했다. 대령이 시험해보니 결과는 100% 정확했다. 그러나 그것만으로는 부족했다. 새로운 바이러스가 발견되면 전 세계의 관련 연구소들이 같은 방법으로 연구하고 입증하는 절차가 뒤따르게 된다. 이후 3~4년 동안 전세계 연구기관에서 이호왕의 연구를 입증하는 논문들을 쏟아냈다.

 

한동안 ‘한국의 노벨의학상 후보 제1호’ 수식어 따라다녀

그 사이 이호왕은 바이러스 이름을 고민했다. 보통 발견한 장소나 발견한 학자의 이름을 따는 것이 관례였기 때문에 6·25 전쟁 때 한탄강 근처에서 출혈열 환자가 많이 발생했다는 걸 생각해냈다. 바이러스를 발견한 동두천 송내리도 한탄강 근처였다. 그래서 지은 이름이 ‘한탄’이었고, 한탄바이러스는 한국학자가 처음 세계학계에 등록한 바이러스로 기록되었다. 자신의 호도 아예 ‘한탄’으로 지었다. 한편 이호왕은 1980년 서울의 집쥐에서도 유행성출혈열을 일으키는 ‘서울바이러스’를 발견했다. 이 발견은 출혈열이 도시에서도 감염될 수 있다는 사실을 밝혔다는 점에서 중요했다. 평생 하나의 바이러스를 발견하는 것도 어려운데 둘이나 밝혀낸 것은 기적에 가까웠다. 유행성출혈열 병명은 한동안 ‘한국형 출혈열’, ‘유행성출혈열로 불리다가 1982년 WHO에 의해 ‘신증후군출혈열’로 공식 통일되었다.

고려대 의과대 광장에 있는 흉상(왼쪽)과 연구 중인 이호왕 박사

 

이호왕은 1978년 유행성출혈열의 진단법까지 개발한 뒤 1981년부터 녹십자사와 공동으로 한탄바이러스 예방백신을 만드는 연구에 몰두했다. 그리고 1990년 마침내 백신 개발을 완료했다. 이호왕과 녹십자는 국내는 물론 미국, 일본, 유럽에 특허를 출원했다. 1990년 9월 20일 국립보건안전원의 국가검정을 끝내고 9월 21일 ‘한타박스’라는 이름을 얻었다. 이로써 이호왕은 유행성출혈열의 바이러스 발견, 진단법과 백신 개발까지 병의 퇴치에 필요한 일련의 과정을 혼자서 모두 수행한 인물이 되었다. 의약 개발사에서 바이러스를 발견한 사람이 백신까지 개발한 경우가 극히 드문데 이호왕이 그 드문 인물에 속하게 된 것이다.

백신은 1991년 ‘한타박스’라는 이름으로 시판되었고 우리나라의 신증후군출혈열 환자는 연간 2000명 선에서 500명으로 줄었다. 1995년에는 일본뇌염과 신증후군출혈열을 한꺼번에 예방할 수 있는 혼합백신을 국내 최초로 개발했다. 혼합백신 개발은 세계적으로 미국, 일본에 이어 세 번째였다. 미국에서는 1980년대 디프테리아, 백일해, 파상풍을 한번에 예방하는 DPT백신이 처음 개발되었고 일본에서는 1992년 홍역, 볼거리, 풍진의 혼합백신이 개발되었다. 이호왕에게는 한동안 ‘한국의 노벨의학상 후보 제1호’라는 수식어가 따라다녔으나 그 시절 노벨상 수상을 뒷받침하기에는 우리의 국력이 너무 부족했다.

 

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