[분자생명화학자 지성규 박사 특별기고] 코로나19에 대한 방역 실패 원인 

“아데노바이러스 백신(adenovirus vaccine)은 인위적 화학항원인 아데노 백신 접종기(Adeno vaccine inoculator)로 복제될 수 없는 바이러스이기 때문에 체내에서 항체(antibody) 생성은 기대할 수 없는 항원”
“노바백스 백신(Novavax vaccine)은 나노 크기의 올리고펩티드 단백질(spike nanopeptide)인 지용성 단백질에 지나지 않아 항원 기능을 발휘할 수 있는 기저성분(antistatic antigen ingredient)을 갖추지 못한 단순한 지용성 나노-펩티드로 바이러스 화학입자를 덮어씌우는 역할밖에 기대할 수 없다.”

코로나19가 창궐한 지 3년에 접어들었는데도 방역 효과가 불확실하고, 혼란스럽다. 이 같은 결과는 바이러스의 생태와 물성을 생물학적으로 다루고, 분자생명화학적인 해석을 등한시함에 따른 결과이다. 뿐만 아니라 체외(in-vitro)에서 접종해 얻은 항체(antibody)가 아닌 인위적으로 만든 아데노바이러스 백신 접종기(Adenovirus vaccine inoculator)를 이용해 체내(in-vivo)에서 항체 생성을 기대하는 방법은 목적과는 다른 청정한 체내에 항원(antigen)의 축적만을 부추기는 결과가 된다. 인위적인 접종기 1개의 분자는 체내에서 돌파 분열(breakthrough division)로 2개의 독성 인산화-리보오스(toxic ribose-phosphate)와 산성조건을 부추기는 1분자의 인산을 발생해 감염 확산과 위중증(critically ill)의 증폭과 더불어 병독성의 증상으로 1∼2주 후 사망하는 결과를 낳고 있다.

그럼에도 WHO의 책임자와 각국의 의약학자들마저 확진 후 집에서 죽든가, 치료는 각자가 알아서 하라는 무책임한 말만 되풀이 하는 형국이다. 바이러스의 물성을 생물학적인 고정관념을 벗어난 분자생명화학적인 관점에서 밝혀야 정확한 대처방법을 도출할 수 있음에도 현재의 방역에 무엇인가 잘못되고 있다는 뉘우침은 전혀 없고, 자신은 아는 것만 알고 있다는 것을 깨달아 자신이 알고 있는 한계 밖의 물리화학적 현상에 이르기까지 연계하여 인식하고자 하는 노력이 2년여를 지나는 동안 전무하다. 

바이러스는 세균이나 미생물이 아닌 화학독성 입자(toxic chemical particle)로 음이온인 무기인산에 의해 생성되는 옥소산의 다양성(ortho-pyro-hypo-mix phosphoric acid)과 공명 에너지가 16kcal/mol인 5탄당-리보오스(furan ribose)가 결합해 극성 고승화 알킬인산 옥소산 (alkylphosphate oxylic acid)의 착염(complex)인 인산화-리보오스(ribose-phosphate: PR)인 독성물질을 생성해 인체를 괴롭힌다. 바이러스는 인체에 함유된 지방을 제외한 1∼1.4%를 차지하고 있을 정도로 풍부한 인(phosphorus)과 체내에서 충치균(streptococcus mutans strain)에 의해서도 분해가 까다로운 5탄당인 리보오스와 결합된 무정형 화학독극물이다. 5탄당인 리보오스는 6탄당인 포도당과 달리 이성화효소(triose phosphate isomerase)가 결핍한 상태에서는 쉽게 분해되지 않는 그림 2와 같은 분별성 성분이다. 

화학반응에서 분자는 분포되어 있는 전자들의 흐름으로 음양으로 나뉘고, 분포의 균형과 편향은 작용과 반작용을, 확산과 공명은 자극(stimulus)과 방향(aroma)으로 분류된다. 그림 1에서 분자구조가 설명되고 있는 극성고승화 알킬인산 옥소산(oxoacid)의 강력한 음이온 촉매의 영향은 바이러스 입자의 주위에 분포돼 있는 단백조직을 구성하고 있는 아미노산들을 산성중합하여 무정형(novolac) 펩티드의 중합체인 스파이크(spike)를 생성하고, 초극성 음화학입자(hyperpolar negative chemistry particles)인 바이러스 입자를 접수하여 이웃으로 확산 전달한다. 여기서 확실하게 분별되는 것은 무정형 펩티드인 스파이크는 무독성이고, 인산화-리보오스의 음성화학입자만 이 독성을 발휘한다는 것을 인식해야 한다. 

자연과학이 최고로 정립되어 있음에도, 선명한 이치를 기피하고, 가상의 고정관념에 의존하면서 공상의 세계에 파묻혀 살고 있지 않은가 싶다. 과학에서 가상이 창조의 근원을 제공한다고 뽐내던 시대도 있었으나, 진전이 분초를 다투고 있는 현재는 흔들림 없는 과학의 섭리만이 우뚝 서 있음을 인식해야 한다. 코로나19가 발현된 지 3년을 맞이하고, 가능성이 보인다는 여러 종류의 백신을 동원하고 있었음에도 모두가 빗나가는 결과만을 초래해 의약학자 들을 당황하게 하고 있다. 세월이 흘러 많은 실제적 경험을 겪고 있었음에도 부실한 결과를 벗어난 길을 찾지 못함은 바이러스의 근본적인 생태와 물성을 정확한 분자생명화학적으로 밝히지 못하고 있음의 결과이다. 

그럼에도 바이러스의 생태와 물성을 이해하지 못한 처지에서 먹는 치료제인 경구용 ‘몰누피라비르(Molnupiravir)’, ‘팍스로비드(Paxlovid)’, ‘리토나비르(Ritonavir)’의 작용기능을 분자화학적인 위치가 아닌 현재와 같은 생물학적 조건을 바탕으로 제품을 생산한다면 백신에서 실패한 결과를 되풀이할 것으로 추론된다. 이유는 바이러스의 생물학적 생태와 분자화학적인 물성을 이해하지 못한 현실에서 정확한 해당 퇴치물질인 중화제제를 찾기란 쉽지 않기 때문이다. 이 같은 조건적 부작용을 경험한 mRNA를 항체로 사용한 아데노바이러스 백신(adenovirus vaccine)의 부작용을 제거했다는 스파이크 단백질을 항체로 사용한 노바백스 백신(Novavax vaccine)을 접종해 예방을 목적으로 하고 있으니, 바이러스가 초극성 음화학입자라는 것을 인식하지 않고, 고집스럽게 생물학적인 프로세스에 의한 항체 생성을 기대하는 면역성을 고집하고 있는 의약학계는 화학에서 명명(nomenclature)하는 중화작용에 백신이란 용어를 덧붙여 중화백신이라고 거론하고 있음은, 분자생명화학적 위치에서부터 퇴치방법에 오류를 발생해 스테로이드 주사와 동일한 영향밖에 기대할 밖에 없는 바이러스 입자의 덮어씌우는 효과밖에 기대하지 못하리라는 것을 인식해야 할 것이다. 

세계적으로 권위 있는 학자들이 바이러스와 미생물(세균)의 분별을 생태와 물성에 근거해 표 1과 같이 설명하고 있다. 바이러스는 세균(미생물)이 행하는 2분렬(binary), DNA, 리보좀의 대사작용과 항체에 대한 감수성이 전혀 없는 무생명 킬레이드 착화학입자(inorganic chelated complex particle)라는 것을 FRANK FENNER(Australian National University). E. PAUL J. GIBBS(College of Veterinary Medicine, University of Florida). FREDERICK A. MURPHY(Viral Diseases, Centers; Atlanta, Georgia). MICHAEL J. STUDDERT(Virus Laboratory; Victoria, Australia). DAVID O. WHITE(Microbiology, University; Victoria, Australia)들이 밝히고 있으며, 바이러스는 극성고승화 알킬인산 옥소산(oxoacid)을 5탄당인 리보오스와 킬레이드한 착화합물(anionic chelated complex)인 인산화 리보오스(ribose phosphate)의 화학적 독성물질이기에 양이온을 킬레이드한 복합체(cationic chelated complex)만이 화학적인 중화로 독성을 멈추게 할 수 있음을 밝히고 있다. 

현재 집중적으로 접종하고 있는 아데노바이러스 백신(adenovirus vaccine)은 인위적 화학항원인 아데노 백신 접종기(Adeno vaccine inoculator)로 복제될 수 없는 바이러스이기 때문에 체내에서 항체(antibody) 생성은 기대할 수 없는 항원이고, 노바백스 백신(Novavax vaccine)은 나노 크기의 올리고펩티드 단백질(spike nanopeptide)인 지용성 단백질에 지나지 않아 그림 4에서 보듯이 항원기능을 발휘할 수 있는 기저성분(antistatic antigen ingredient)을 갖추지 못한 단순한 지용성 나 노-펩티드로 바이러스 화학 입자를 덮어씌우는 역할밖에 기대할 수 없다. 뿐만 아니라 먹는 알약으로 추천하고 있는 ‘몰누피라비르(Molnupiravir: 분자량:329.31g/mol)’, ‘팍스로비드(Paxlovid:499.535g/mol)’, ‘리토나 비르(Ritonavir:720.948g/mol)’도 스테로이드(steroid:270g/mol)와 비슷한 물성과 분자량이 보다 월등하게 크면서 항원, 항체로서 작용할 수 있는 기저성분을 전혀 가지고 있지 않아 독성 바이러스 입자를 덮어씌워 바이러스의 활성을 차단하는 역할밖에 기대할 수 없고, 덮어씌워진 지용성 물질이 조직단백과 이질성 때문에 피부의 모공을 통해 배출되면 바이러스 독성은 재현하게 된다. 이 같은 결과는 부스터샷을 3∼5개월 만에 되풀이할 수 없는 조건이 된다. 

효과적인 바이러스 치료 방법
가장 간단한 바이러스 치료 방법으로는 항원의 산성독소를 알칼리성 아미노산으로 중화해 치유하는 방법이다. 바이러스의 주체가 되는 초극성 음이온화학 독성입자를 알칼리성 아미노산으로 중화하는 첫째 방법이다. 알칼리선 아미노산으로는 아르기닌(arginine)과 리진(lysine)으로 아르기닌의 2개 말단 아민기(arginine terminal shredder)와 리진의 양 하전기(cationic charge)의 음 하전 접수능(anionic acceptance)에 의존한 분자 간의 그림 5와 같은 중화기능이다. 

중화제로서 기능은 알칼리성 아미노산에 의한 생물학적인 중화현상이 분자 간의 간접작용이라면, 화학적인 중화는 음양간(negative and positive)의 직접적이고 정확한 중화작용이다. 문제는 잘못된 고정관념으로 바이러스가 생명체인지 무생명체인지 조차 분별하지 못하고 있을 뿐만 아니라 스파이크가 단순한 폴리펩티드(ploypeptide)인 단순형 유기체임을 인식하지 못하고 있다. 바이러스의 주체가 되는 무기 음이온성 인옥소산(negative inorganic phosphorus oxoacid)의 특수성은 환경변화에 구애되지 않고 낮은 온도에서도 인(ortho-, pyro-, hypo-oxoacid)의 다양한 활성을 유지하면서 강력한 음성촉매(negative catalyst)로서 공명성(resonance) 환상 아미노산마저도 동원하여 무정형 프리온 단백분자(novolac prion protein)인 지용성 중합체인 스파이크를 생성한다는 것이다. 이는 암의 발생원인과 조직형성을 살펴보고자 12개의 암 조직을 선택하여 분석한 결과, 정상조직에 비교해 방향족 아미노산인 트립토판(tryptophane)이 8∼8.5배 많고, 인(phosphorus)이 20∼80배 많은 무정형 프리온 단백조직인 물렁물렁한 조직을 형성함은 pH 7.35∼7.45의 정상조건에서 진행되는 단백조직이 정형펩티드(resol peptide)를 구성하는 데 반하여 pH 5.45∼5.90 보다 낮은 산성에서는 무정형 지용성 펩티드인 스파이크를 구성하게 된다. 

바이러스 감염으로 생성되는 스파이크의 무정형 프리온 펩타이드
독성 발휘할 수 있는 기저성분 없다
2020년에 발생한 바이러스인 ‘후아 후’의 인산화-리보오스가 음이온인 산독성입자로 전달됐고, 독성입자를 구성하고 있는 옥소산(oxoacid)의 영향으로 생성된 올리고펩티드(oligopeptide)인 스파이크의 구조 변이(structural variant)는 ‘델타(δ-)’를 거처 ‘오미크론(omicron-)’으로 변이되고, 다시 전파력이 30% 신속하다는 ‘스텔스오미크론(stealth omicron-)’까지 변이가 진행되었다. 단순한 유기화합물인 스파이크에 PR독성을 가미하여 독성스파이크로 다루고 있는 무지의 현상이 계속되고 있다. 바이러스 감염으로 생성되는 스파이크의 무정형 프리온 펩타이드에는 독성을 발휘할 수 있는 기저성분이 전혀 내포되고 있지 않는 순수한 아미노산의 폴리펩티드(polypeptide)임을 그림 6에서 인식해야 한다. 

그림 6에서 설명되고 있는 스파이크(pure spike)의 구성 아미노산에는 순수한 중성아미노산(neutral amino acid)을 비롯해 산성(acidic)과 염기성 아미노산(basic amino acid), 방향족(aromatic)과 트립토판, 히스티딘, 프로린 등의 복소환식 아미노산(heterocylic amino acid)으로 구성됐고, 아미노산 각각의 알파카본(α-carbon)의 도움으로 기초적인 펩티드 중 합이 시작되고, 곁가지를 구성하고 있는 하전 말단기(charged terminal group)에 의해 2차적인 중합과 더불어 가교결합(cross-link)으로 거대분자를 형성한다.

스파이크는 표 2와 같은 아미노산의 구성펩티드(단백질)이고, 아미노산의 곁가지에 의해 발휘하는 연약한 산성과 염기성의 작용기능과 펩티드 중합에 의한 지용성과 수용성 분자로 인해 발생되는 HLB(Hydrophilc-Lipopilic-Balance) 기능의 상호작용에 의한 분자 간의 결합과 용합(fusion) 작용으로 그림 7과 같은 PR와 스파이크 사이의 집단적인 기능을 발휘하게 된다. 따라서 순수한 단백분자인 스파이크는 음하전 착화합물(negative complex)인 인산화-리보오스(ribose phosphate: PR)와 같은 독성기능을 발휘할 수 없어 PR입자를 포획해야만(received PR-spike) 하전(charge)을 발휘해 PR접수스파이크(received PR spike) 형태로 전파된다는 것을 인식해야 한다. 

아미노산의 구성성분이 밝혀진 변이스파이크의 물성은 구성된 산성(acidic) 아미노산과 염기성(basic) 아미노산의 존재비율과 분자량 그리고 수용성의 다양한 관계에 의해 친수-친유성 평형(HLB, Hydrophilic-Lipophilic Balance) 기능으로 전체적인 조합에 의해 물성이 결정된다. 그중에서도 스파이크를 구성하고 있는 아미노산에는 산성PR입자를 접수할 수 있는 양이온기(basic radical)를 가지고 있는 아르긴산(174.20g/mol)과 리진(146.15g/mol) 분자이고, 전파력(exportability)은 ‘후아 후(HLB=8.12)’보다 ‘델타’와 ‘오미크론’이 HLB=8.27로 신속한 것으로 볼 수 있으나, 델타:오미크론의 아르긴산+리진(5.2+5.7=10.9%):(5.7+6.1=11.8%)의 비교치로 독성 전달량(toxic delivered amount)은 오미크론이 강한 것으로 분석된다. 보다 추가되는 해석은 표 1의 분석값을 이용한 더 많은 연구가 요구되는 과제이기도 하다. 문제는 스파이크에 분포되어 있는 음이온인 글루탐산과 아스파르트산에 의한 추가산도는 0.29∼0.34로 독성에는 의미가 없음을 나타내고 있다.

HLB는 구성된 분자총체의 친화와 유화능력(affinity and emulsifying function)에 관계가 있고, 친화-유화는 표 3-a와 3–b에서 설명되고, 세포막에서 투과는 막 조성 사이에서 발생되는 수화막-단백질막-인지질 막-인지질막-단백질막-수화막 사이의 상호의존에 영향이 미치는 것으로, HLB 2∼9인 소르비탄 지방산 에스테르와 근사한 물성을 가지고 있음이 설명된다. 

HLB는 계면활성제(surface active agent)와 연계된 것으로 분자의 침투확산기능으로 바이러스독성입자의 접수로 잠시 덮어씌워 통증을 잠재우는 효과와 계면장력에 의한 분자분리로 W/O를 거친 O/W의 물성으로 조절되어 확산과 침투작용이 연속된다. 

2년여에 걸친 코로나19의 불확실과 부정확한 방역으로 얻은 바이러스 발생의 원인과 확산의 원인을 확인할 수 있게 됐다. 인산화-리보오스(PR)의 발생은 인체의 정상체액인 pH 7.35∼7.45를 벗어난 pH 5.45∼5.90의 산성조건과 더불어 35.5℃의 체온(오한)에서 발생되는 강력한 음이온인 옥소산의 유도로 바이러스입자의 융합과 세포진입을 향상시키고, pH가 더 낮아지면 인산-리보오스의 생성을 향상시킨다는 조건이다.

코로나19와 모든 바이러스가 죽은 세포(매일 500억개 생산)로 진입하는 조건은 숙주세포 내에 상존하는 공명성 핵산(resonance nucleic acid)과 강력한 융합작용으로 증식이 시작되고, 바이러스의 초극성 음이온 (pH 5.45±0.27∼5.90±0.42)인 PR는 핵산융합메커니즘(nucleic acid fusion mechanism)에 의해 상대(opposite actor)가 되는 양이온입자(polar cation)에 의한 중화로 잠재적인 치료가 가능하다. 이 같은 원리에 의존한 상대되는 알칼리성 아미노산(basic amino acid)과 중화는 독성을 사멸하는 화학적 방법으로 그림 8과 같이 가장 유리하다. 

독성 바이러스를 선택적인 양성 아미노산에 의한 중화는 체액 내에서 수액에 의해 해리(water dissociation)해 독성PR입자를 재발하게 되므로 독성 재발을 완전히 사멸하기 위해서는 바이러스 입자를 석회화(calcification) 중화로 PR입자의 재생을 차단하는 프로세스를 선택함이 중요하다. 방법은 PR입자에 노출되는 옥소산의 음성무기입자를 수용성 올리고단백(easy soluble oilgopeptide)로 양성 무기이온인 칼슘이온(Ca++ or Zn++)을 킬레이트(chelate)한 착화합물로 중화하는 그림 9와 같은 방편이 최선의 방법이다. 

바이러스입자의 완전한 석회화중화(calcium neutralization)는 그림 9와 같은 방법으로 바이러스의 인산근간(phosphoric backbone)을 형성하고 있는 음성무기인산(negative inorganic phosphate)을 체내로 흡수가 용이한 양성무기칼슘이온(positive inorganic calcium ion)을 킬레이트 한 칼슘-올리고펩티드(calcium oligopeptide)인 식품첨가물로 중화하는 방법이 가장 적합하다. 칼슘-올리고펩티드는 식품첨가물로 독성을 완전하게 제외한 식품이고, 국제적인 권장량 또한 풍부하여 800∼1,200mg을 허용하고 있어 안심하고 섭취할 수 있는 권장품으로 세계 특허(USP, EU, CHINA. ‘Method for preparing Ca-oligopeptide easily absorbable by the human body’)가 이미 공고되고 있다. 기능면으로는 ①골다공증 예방과 치료(Prevents & treatment of Osteoporosis) ②신경전달 활성 (Activates Nerve transmission) ③암 예방(Protection&treatment of Cancer) ④고혈압 치료(Treatment of High Blood Pressure) ⑤콜레스테롤치 저하와 심장병 예방(Lowers Cholesterol) ⑥다리 경련 완화(Cramps in Legs) ⑦관절염 예방과 치료(Treating & preventing Arthritis) ⑧피부 노화 방지(Prevents Skin aging) 등과 더불어 ⑨바이러스 퇴치 중화제제로 인체에 1.5∼2.2% 함유하고 있는 칼슘미네랄로, 그 중 1%가 항상 수용성 칼슘으로 분비되어 생리기능을 조절하고 있다. 

글을 마치며
2년 여에 걸친 바이러스 퇴치 노력에도 불구하고 실패의 연속은 바이러스의 생태조건과 물리화학적 물성을 이해하지 못하고, 생물학적인 관점의 고정관념을 벗어나지 못한 오류에서 기인한 결과라고 판단된다. 바이러스는 세균이나 미생물과는 전혀 다른 ‘비루스(virus)ʼ란 라틴어에서 유래한 ‘화학독’이란 뜻으로 인산화-리보오스인 음이온 인산독성 입자(anion toxic phosphorus particle)로 신속하게 감염하여 화학독성물질로 1∼2주에 치명상을 일으킨다. 

이 같은 현상은 기원전으로부터 전해오는 풍토병으로 치유가 불가능한 질병으로 여겨온 조건적 4차 생태계(quarternary ecosystem)의 현상으로 보고 있다. 그럼에도 치유의 오류는 백신에 의존한 실패와 개념의 왜곡은 먹는 알약에까지 기대가 무너지면서 원점으로 되돌아가야 하는 처지는 지구과학자들의 수치가 아니겠는가? 

과학을 다루어야 하는 범주에 정치와 경제가 끼어드니 엉망이 되고 있는 것이 현실이다. 방역 퇴치에 자신감마저 상실한 현실은 코로나19와 함께 해야 한다는 지경까지 도달한 것이다. 잘못된 고정관념은 자포자기 형태로 도달하게 되었으나 동반은 동반 조건을 갖추어야 가능한 것이다. 방법은 분자생명화학의 개입이다. 그래야만 그림 10과 같은 바이러스와 섞여 자신 있는 일상을 지탱할 수 있지 않겠는가 말이다. 

지성규 삼풍BnF 회장은 성균관대에서 유기화학 석사, 경희대에서 이학박사를 받았다. 육군기술연구소 고분자연구실장, 한국식품과학회 부회장을 역임했다. 저서로는 기능성식품, 건강과 장수를 위한 식생활, 바이오미네랄, 생리화학에서 본 食과 醫, 최신 식품첨가물 이론과 실제 등이 있다. 

이 글은 필자 개인의 견해임을 밝혀드립니다. 이 글과 관련한 의견은 식품저널 이메일 foodinfo@foodnews.co.kr로 보내주시면 필자와 연결해 드리겠습니다.