메릴랜드 대학교 연구진은 독특한 호텔 격리 실험을 통해 독감에 걸린 학생에서 건강한 성인으로 바이러스가 전파되지 않는다는 사실을 발견했습니다. 이번 연구 결과는 환기 개선이나 마스크 착용 등 이번 독감 유행 시기의 위험을 줄일 수 있는 실질적인 방법들을 제시합니다.
미국에 독감 유행이 맹위를 떨치는 가운데, 메릴랜드 대학교의 새로운 연구 결과가 드물게 반가운 소식을 전했습니다. 특정 조건 하에서는 독감 환자와 밀접하게 접촉하더라도 감염되지 않을 수 있다는 것입니다.
통제된 호텔 실험에서 연구진은 이미 독감에 걸린 대학생들과 건강한 중년 성인 자원 봉사자들을 한데 모았습니다. 격리된 호텔 층에서 함께 생활하고, 대화하고, 운동하고, 물건을 공유했음에도 불구하고 건강한 참가자 중 누구도 독감에 걸리지 않았습니다.
"매년 이맘때쯤이면 모두가 독감 바이러스에 감염되는 것 같습니다. 그런데 저희 연구에서는 전염이 전혀 나타나지 않았습니다. 이는 독감이 어떻게 퍼지고, 어떻게 발병을 막아야 하는지에 대해 무엇을 시사하는 걸까요?" 공중보건대학원 글로벌·환경·직업보건학과 교수이자 세계적인 감염병 공기생물학 전문가인 도널드 밀턴은 보도자료에서 이렇게 밝혔습니다.
공부, 출판 오늘 PLOS Pathogens에 발표된 이 연구는 실험실에서 인위적으로 감염시킨 자원자가 아닌, 자연적으로 감염된 사람으로부터 공기 중으로 독감이 어떻게 전파되는지에 초점을 맞춘 통제된 환경의 첫 번째 임상 시험입니다. 실제 감염은 실험실에서 유도된 감염과 다르게 나타날 수 있기 때문에 이러한 구분이 중요합니다.
밀턴과 그의 동료들은 공기 전파가 독감 확산에 얼마나 기여하는지, 그리고 어떤 조건에서 공기 전파 가능성이 높아지거나 낮아지는지 정확히 밝혀내고 싶었습니다. 이를 위해 그들은 2023년과 2024년에 볼티모어 지역 호텔의 한 층을 임시 연구 시설로 활용했습니다.
격리된 층에서 독감 확진 판정을 받고 증상을 보이는 5명의 환자와 11명의 건강한 자원봉사자들이 두 그룹으로 나뉘어 함께 생활했습니다. 2주 동안 참가자들은 일상생활을 모방한 활동에 매일 참여했습니다. 대화 나누기, 단체 스트레칭, 요가, 춤, 기타 공동 활동 등이 포함되었습니다. 감염된 참가자들은 펜, 태블릿 컴퓨터, 마이크와 같은 공용 물품을 만진 후 전체 그룹에 전달하여 공기 전파와 접촉 전파 가능성을 높였습니다.
연구진은 상황을 면밀히 추적했습니다. 증상을 관찰하고, 매일 코 면봉과 타액 샘플을 채취했으며, 새로운 감염을 나타내는 항체를 찾기 위해 혈액을 채취했습니다. 또한 자원 참가자들의 호흡 영역 주변과 활동 공간 내 공기 중 바이러스 양을 측정했습니다.
감염된 참가자들은 매일 게준트하이트 II라는 특수 장치에 숨을 내쉬었는데, 이 장치는 내쉬는 숨에서 바이러스를 포착하고 측정합니다. 밀턴은 하버드 TH 챈 공중보건대학원에 재직하는 동안 이 기계를 개발하는 데 참여했으며, 이 기계는 이전의 여러 독감 전염 연구에도 사용되었습니다.
그렇게 밀접하게 접촉했음에도 불구하고 건강한 성인들 사이에서는 새로운 독감 감염 사례가 나타나지 않았습니다.
"저희 연구 데이터는 독감 전염 가능성을 높이는 주요 요인들을 시사하는데, 기침이 그중 하나입니다."라고 연구팀의 데이터 분석 및 보고서 작성을 주도한 박사후 연구원인 라이젠유가 덧붙였다.
라이 연구원은 아픈 학생들이 코에 많은 바이러스를 가지고 있었지만 기침은 거의 하지 않는다는 사실을 발견했습니다. 바이러스가 든 물방울과 에어로졸을 공기 중으로 내뿜는 잦고 강한 기침이 없었기 때문에 다른 사람의 호흡 공간으로 들어가는 바이러스의 양이 훨씬 적었습니다.
환기 또한 중요한 역할을 했습니다.
라이 교수는 “또 다른 중요한 요소는 환기와 공기 순환입니다. 저희 연구실은 히터와 제습기를 통해 공기가 지속적으로 빠르게 순환되었기 때문에 공기 중 소량의 바이러스가 희석되었습니다.”라고 덧붙였다.
지속적인 혼합과 희석으로 인해 공기 중 바이러스 농도가 자원봉사자들을 감염시키는 데 필요한 역치 이하로 유지되었을 가능성이 높습니다. 라이는 또한 중년층이 젊은층보다 독감에 덜 취약한 경향이 있다는 점을 지적하며, 이는 특정 집단에서 전염 가능성을 더욱 낮췄을 수 있다고 말했습니다.
대부분의 과학자들은 호흡기 비말 및 오염된 표면과 더불어 공기 전파가 독감 확산의 주요 원인이라고 이미 인식하고 있습니다. 그러나 공중 보건 기관은 감염 관리 지침을 업데이트하기 전에 무작위 임상 시험 결과를 참고하는 경우가 많습니다. 밀턴 연구팀은 이러한 근거를 마련하는 데 도움을 주기 위해 EMIT-2라는 이름의 이번 임상 시험을 설계했습니다.
이러한 환경에서 전염이 일어나지 않는다고 해서 독감에 걸리기 어렵다는 의미는 아닙니다. 계절성 독감은 여전히 전 세계적으로 심각한 질병 부담을 초래하며, 매년 전 세계적으로 최대 1억 건의 감염 사례가 발생합니다. 연방 정부의 추산에 따르면, 미국에서만 이번 시즌에 이미 수백만 건의 감염 사례와 수만 건의 입원, 그리고 수천 건의 사망 사례가 발생했습니다.
대신, 이번 연구 결과는 독감 확산 가능성을 높이거나 낮추는 특정 조건들을 밝혀내고, 사람들이 스스로를 보호하기 위해 취할 수 있는 실질적인 조치들을 제시합니다.
가장 위험한 상황은 우리에게 익숙한 것들입니다. 사람들이 밀집해 있고 공기가 정체된 실내 공간에서 누군가 기침을 하는 경우입니다.
밀턴은 "공기 순환이 잘 안 되는 실내에서 다른 사람들과 가까이 얼굴을 마주 보는 것이 가장 위험한 상황인 것 같습니다. 그리고 우리는 모두 그런 상황을 자주 접하죠."라고 덧붙였습니다. "이번 연구 결과는 공기를 정화하는 동시에 순환시키는 휴대용 공기청정기가 큰 도움이 될 수 있음을 시사합니다. 하지만 정말 가까이에서 누군가 기침을 한다면, 가장 좋은 방법은 마스크, 특히 N95 마스크를 착용하는 것입니다."
이러한 권고 사항은 환기 개선, 고품질 마스크 사용, 실내 밀집 장소 회피 등이 다른 호흡기 바이러스의 전파를 줄이는 데 도움이 되었던 코로나19 팬데믹에서 얻은 더 광범위한 교훈과 일맥상통합니다.
메릴랜드 대학교 연구팀은 연구가 진행 중임을 강조했습니다. EMIT-2 프로젝트의 향후 단계에서는 다양한 환경에서 사람들이 흡입하는 바이러스의 양과 감염 위험 간의 관계를 보다 정확하게 정량화하는 데 초점을 맞출 예정입니다. 또한 연구진은 크기가 다른 공기 중 입자가 바이러스 전파에 어떻게 기여하는지 밝히는 것을 목표로 하고 있습니다.
이번 연구는 대학 안팎의 전문가들의 협력을 바탕으로 이루어졌습니다. 크리스틴 콜먼, 이 에스파르자, 필버트 홍, 이사벨 시에라 말도나도, 캐슬린 맥폴, SH 셸던 타이 등 메릴랜드 대학교 공중보건 공기생물학 연구실 구성원들이 연구에 참여했습니다. 또한 메릴랜드 대학교 기계공학과, 의과대학, 마운트 시나이 아이칸 의과대학, 홍콩대학교, 미시간대학교 앤아버 캠퍼스의 연구진들도 함께 참여했습니다.
현재로서는 호텔 실험이 희망적인 메시지를 전달합니다. 즉, 아픈 사람과 공간을 공유하더라도 독감 전염이 불가피한 것은 아니라는 것입니다. 환기를 개선하고, 기침에 주의를 기울이며, 마스크와 공기청정기를 전략적으로 사용한다면, 지역사회는 올해뿐만 아니라 앞으로 다가올 여러 겨울 동안 계절성 독감의 영향을 완화할 수 있을 것입니다.
출처: 메릴랜드 대학교 공중보건대학원