광우병 (vCJD) 프리온 관련 질문

Question

광우병이 프리온이 체내로 들어갔을때 그 프리온이 정상 단백질까지 모양을 바꾸면서 질병을 일으킨다고 한다고 봤어요. 근데 2021년? 2010년대 후반쯤인가에 프랑스 프리온 연구소에서 손가락에 상처를 입은 연구자가 7년뒤쯤에 vCJD 발병한 사례가 있던데요.

혹시 일상생활 어딘가에 vCJD 잠복기인 사람의 혈액이 묻은 도구에 찔리거나 관통상을 당하면 위험한 것 아닐까요?

그리고 만약 소가 BSE에 감염된 소라도 신경조직에 프리온이 몰려있어서 사실 위험한 부분만 제거하면 위험이 거의 없다고 알고있는데요, 만약 도축하다가 프리온 조직이 누군가의 손을 거쳐서 계속해서 다른 여러 물체들에 프리온이 묻고, 그 손이 상처에 닿는다면 위험한 것 아닌가 싶어서 여쭤봅니다...

프리온이 웬만한 거에도 죽지 않는다던데, 이렇게 계속 옮겨오고 상처로 들어오면요..? 그리고 프리온이 상처로 들어왔을때 이게 병원체가 아니라서 면역이 처리하지 못한다고 봤어요. 그럼 들어오면 무조건 끝 아닌가요? 이것도 감염 용량이 있나요..? 그렇다면 소량이 들어왔을시에는 우리 몸의 어떤 부분이 이 프리온 단백질을 분해하거나 없앨 수가 있는건가요?

Answer 1

프리온은 일반 병원체와 달리 생존력이 강하고 면역계가 인지하기 어려운 것은 사실이지만, 감염을 일으키려면 일정 수준 이상의 임계 농도(감염 용량)가 필요합니다.

즉, 상처를 통해 극소량이 유입된다 해도 체내의 단백질 분해 효소나 뇌의 미세아교세포 등이 비정상 단백질을 처리하거나 억제하려는 시도를 하게 됩니다.

결국 프리온 단백질 한두 개가 몸에 들어온다고 해서 바로 질병이 생기지는 않으며, 우리 몸이 감당할 수 있는 수준 이상의 임계치를 넘어야 정상 단백질을 변형시키는 연쇄 반응이 본격적으로 일어납니다. 물론 상처를 통해 직접 혈관이나 신경 근처로 유입되면 소화기를 거치는 것보다 훨씬 적은 양으로도 감염될 위험이 있는 것도 사실이기는 합니다.

하지만, 프랑스 연구원의 사례는 고농도의 프리온 샘플에 직접 노출된 특수한 상황이며, 일상적인 도축 과정에서는 위험 부위를 엄격히 격리하기에 일반인이 감염 용량에 도달할 만큼의 프리온에 노출될 확률은 극히 낮습니다. 또한 프리온이 물체 사이를 옮겨 다닐수록 농도는 급격히 희석되어 전염력이 상실됩니다.
즉, 이론적으로만 본다면 상처 감염이 가능하지만, 현실에서는 종의 벽과 체내 방어 기전, 그리고 검역 시스템이 다중 방어선 역할을 하고 있어 로또 1등 당첨보다도 어려울 수 있습니다.

따라서 상처에 닿으면 무조건 끝이라는 공포보다는, 고농도 위험 조직과의 직접 접촉을 피하는 것이 훨씬 현명한 방법이며, 크게 걱정하지 않으셔도 됩니다.

Answer 2

안녕하세요.

프리온 질환인 변종 크로이츠펠트-야코프병의 원인인 프리온이 일반 세균이나 바이러스와 달리 비정상적으로 접힌 단백질이기 때문에 불안하게 느껴질 수 있습니다. 다만 프리온이 몸에 조금이라도 들어오면 무조건 발병한다고 확언하기는 어렵습니다. 프리온은 정상 프리온 단백질(PrPᶜ)의 구조를 비정상 형태(PrPˢᶜ)로 연쇄적으로 바꾸는 특징이 있습니다. 이 때문에 일종의 단백질 연쇄 오접힘 반응이 일어나고, 시간이 지나면서 뇌 조직에 스펀지 같은 변성이 생기게 됩니다. 하지만 이 반응이 일어나기 위해서는 단순히 접촉만으로 되는 것이 아니라 감염 경로, 노출량, 조직 접근성, 개인의 유전적 감수성 등이 복합적으로 작용해야 합니다. 프리온 연구 중 오염된 도구에 손가락이 찔린 연구자가 수년의 잠복기 뒤 vCJD 계열 질환으로 사망한 사례였고, 이 사건 이후 연구실 안전 기준이 크게 강화되었는데요, 하지만 이 사례는 일반 생활과는 상황이 매우 다릅니다. 연구실에서는 고농도의 감염성 프리온 물질, 특히 뇌 유래 조직을 직접 다루고 있었고, 상처를 통해 비교적 직접적으로 체내에 주입된 형태에 가까웠습니다. 반면 일상생활에서 어딘가에 묻어 있던 극미량 프리온이 우연히 상처에 닿아 감염되는 상황은 현재까지 극도로 드문 것으로 보이며, 프리온은 강력한 감염성을 가진 특수 단백질이긴 하지만, 바이러스처럼 공기 중에서 증식하거나 작은 접촉만으로 쉽게 퍼지는 존재는 아닙니다. 또한 소량 노출 시에는 상당 부분이 분해되거나 제거될 가능성이 있는데요, 감염이 성립하려면 살아남은 프리온이 림프조직과 말초신경계를 거쳐 중추신경계에 도달하고, 거기서 장기간에 걸쳐 연쇄적 단백질 변형을 일으켜야 합니다. 즉 단순히 몸 안에 들어왔다만으로 자동 발병하는 구조는 아닙니다. 감사합니다.

Answer 3

프리온은 일반적인 소독이나 가열로 파괴되지 않으므로 감염된 혈액이나 조직이 상처에 직접 닿는 행위는 잠재적인 감염 경로가 될 수 있으며 프랑스 사례처럼 소량의 노출로도 발병할 가능성은 존재합니다. 체내 면역 체계는 프리온을 외부 침입자로 인식하지 못해 효과적으로 방어하지 못하며 뚜렷한 분해 기전이 없으나 발병을 위해서는 일정 수준 이상의 감염 용량이 필요하다고 알려져 있습니다. 다만 변형 프리온이 뇌 조직까지 도달하여 정상 단백질을 변형시키는 효율은 경로에 따라 차이가 있으며 일상적인 접촉보다는 신경계 조직에 직접 노출되는 것이 훨씬 위험합니다. 현재까지의 연구 결과에 따르면 극소량의 노출이 반드시 발병으로 이어지는 것은 아니며 체내에서 자연적으로 분해되거나 배출되는 상세한 과정은 명확히 밝혀지지 않았습니다.

Answer 4

안녕하세요, 매실나무님. 이중철 과학기술전문가입니다.
프리온은 일반적인 세균이나 바이러스와는 전혀 다른 '단백질 병원체'이기 때문에 더 정교한 이해가 필요합니다.

따라서, 제가 질문자님께서 질문하신 내용에 대해 보완된 과학적 근거를 바탕으로 차근차근 설명해 드릴게요.

1. 프랑스 연구원 사고: 고농도 직접 노출의 위험성

2010년 프랑스의 에밀리 조맹(Émilie Jaumain) 연구원 사례는 우리에게 큰 경각심을 주었습니다.

하지만 이 사고는 일상적인 상황과는 큰 차이가 있습니다.

1) 노출 대상:

일반 소고기가 아니라, 실험을 위해 인위적으로 변형 프리온을 농축시킨 마우스의 뇌 조직에 노출되었습니다.

2) 노출 경로:

피부에 묻은 수준이 아니라, 날카로운 도구에 찔려 혈관과 신경이 있는 부위에 직접 주입되었습니다.

3) 객관적 사실:

프리온은 아주 적은 양(1,000배 이상 희석된 상태)으로도 감염을 일으킬 수 있는 끈질긴 특성이 있습니다.

따라서, 농축된 물질에 직접 찔린 연구원 사례는 매우 위험한 상황이었던 것이 사실입니다.

2. 도축 과정과 '종의 벽(Species Barrier)'

그러면, 도축 과정에서 프리온이 손이나 도구를 통해 옮겨질 가능성은 어떨까요?

1) SRM(특정위험물질) 관리:

현재 전 세계적으로 소의 뇌, 척수 등 프리온이 집중된 부위는 SRM으로 분류해 일반 살코기와 완전 분리해 폐기합니다.

이 시스템이 프리온이 우리 식탁이나 일상 도구로 넘어올 확률을 물리적으로 크게 낮춰줍니다.

2) 종의 벽:

원래 소의 프리온(BSE)이 사람의 단백질을 변형시키는 효율은 낮습니다.

이를 '종의 벽'이라고 합니다. 하지만 과거 광우병 사태처럼 이 벽을 넘어 감염(vCJD)된 사례가 분명히 존재하므로, '소량이니까 무조건 안전하다'라고 무작정 단정하기보다는 '산업적으로 노출 가능성을 최소화하고 있다'라고 이해하는 것이 더 정확합니다.

3. 우리 몸의 방어 시스템과 프리온의 저항성

우리 몸에 프리온이 들어오면 세포들은 가만히 있지 않습니다. 세포 내에는 '청소 시스템'이 가동됩니다.

1) 리소좀(Lysosome):

세포 내의 '쓰레기통'입니다. 강력한 효소로 불필요한 물질을 녹입니다.

2) 프로테아좀(Proteasome):

잘못 만들어진 단백질을 잘게 갈아버리는 '단백질 분쇄기'입니다.

3) 자가포식(Autophagy):

세포가 스스로 내부의 노폐물을 감싸서 제거하는 '대청소' 과정입니다.

[주의할 점] 프리온은 다른 단백질과 달리 구조가 매우 단단해서 이런 청소 시스템에 잘 분해되지 않고 버티는 성질(저항성)이 강합니다. 미량일 때는 우리 몸이 어느 정도 감당할 수 있지만, 분해되는 속도보다 쌓이는 속도가 빨라지면 질병으로 이어지게 됩니다.

3. 과학적 사실에 근거한 관점

따라서, 우리는 얼마나 위험할지 정리하자면,

프리온은 한 번 들어오면 면역 시스템이 완벽하게 처리하기 힘든 까다로운 존재인 것은 맞습니다.

하지만 우리가 너무 공포에 질리지 않아도 되는 이유는 '확률' 때문입니다.

정부는 프리온이 대량으로 든 부위(SRM)를 엄격히 격리하고 있고, 일상적인 상처를 통해 감염에 필요한 만큼의 프리온이 들어오기는 현대 위생 시스템상 매우 어렵습니다.

즉, '프리온 자체는 매우 위험하고 끈질긴 물질이지만, 우리 사회 시스템이 그 위험한 물질과 우리가 만날 확률을 극도로 낮추고 있다'라고 이해하는 것이 과학적으로 내릴 수 있는 가장 타당한 결론입니다.

※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉