20+ years of mass drug administration against urogenital schistosomiasis on the Zanzibar islands: Is praziquantel still efficacious?

민물 속에 숨어 있다가 누군가 물에 뛰어들기만을 기다리는, 아주 작고 보이지 않는 적을 상상해 보세요. 이 적은 Schistosoma(주혈흡충)라고 불리는 기생충 벌레로, 주혈흡충증이라는 질병을 일으킵니다. 이 벌레들이 사람 몸속으로 들어오면 혈관 속에 살면서 수천 개의 알을 낳습니다. 이 알 중 일부는 몸 안에 박혀 통증과 질병을 유발하고, 다른 일부는 소변이나 대변을 통해 배출되어, 기생충을 옮기는 달팽이와 물을 감염시키며 순환을 이어갑니다. 수십 년 동안 세상은 프라지콴텔(praziquantel)이라는 강력한 약물로 이에 맞서 싸워왔습니다. 프라지콴텔을 이 벌레들을 물리치고 번식을 막는 "마법의 탄환"이라고 생각해 보세요. 이 질병은 매우 광범위하게 퍼져 있기 때문에, 보건 요원들은 한꺼번에 엄청난 인원의 사람들에게 이 약을 투여하는데, 이를 집단 투약(Mass Drug Administration, MDA)이라고 부릅니다. 이것은 마치 동네를 샅샅이 훑으며 마지막 남은 쓰레기 하나까지 잡아내는 마을 단위의 청소부와 같습니다.

하지만 여기에 까다로운 문제가 있습니다. 똑같은 강력한 무기를 수년 동안 계속 사용하면, 적이 그것을 피하는 법을 배우기 시작할 수도 있습니다. 생물학의 세계에서는 이를 "약제 내성(drug resistance)"이라고 부릅니다. 이는 일부 박테리아가 항생체에서 살아남는 법을 배우거나, 정원의 잡초가 특정 제초제에서 살아남을 만큼 강해지는 것과 비슷합니다. 만약 벌레들이 내성을 갖게 된다면, "마법의 탄환"은 목표를 빗나갈 수도 있고, 질병은 더 강력하게 돌아올 수도 있습니다. 과학자들은 특히 이 약물이 오랫동안 사용된 지역에서 이 점을 매우 우려하고 있습니다. 그들은 질문합니다. "이 약이 여전히 효과가 있는가, 아니면 적이 방패를 진화시켰는가?"

이것이 바로 연구팀이 탄자니아 해안의 제도인 잔지바르에서 던진 질문입니다. 20년 넘게 잔지바르는 매년 학생들에게 프라지콴텔을 투여하며 대규모 청소 캠페인을 진행해 왔습니다. 목표는 이 질병을 완전히 퇴치하는 것이었습니다. 많은 지역에서 매우 성공적이었지만, 여전히 감염률이 높은 일부 "핫스팟(hotspots)"이 존재합니다. 연구원들은 20년 동안 지속적인 노출을 겪은 이 핫스팟의 벌레들이 약물에 저항하는 법을 배웠는지 확인하고 싶었습니다.

이를 알아내기 위해 과학자들은 잔지바르의 섬 중 하나인 펨바(Pemba) 섬의 학교 두 곳을 선정했습니다. 이곳은 감염률이 여전히 높은 곳입니다. 그들은 이 과정을 과학적인 탐정 이야기처럼 다루었습니다. 먼저, 약을 투여하기 전 학생들의 체내에 벌레 알이 정확히 몇 개 있는지 확인하기 위해 며칠 동안 수백 명의 학생으로부터 소변 샘플을 수집했습니다. 그다음, 학생들에게 표준 용량인 체중 1kg당 40mg의 프라지콴텔을 투여했습니다. 2주 후, 그들은 다시 돌아와 더 많은 소변 샘플을 수집하여 알이 얼마나 남았는지 확인했습니다. 그들은 단 하나의 샘플만 본 것이 아니라, 사람마다 배출하는 알의 수가 매일 달라질 수 있기 때문에 한 사람당 최대 6개의 샘플을 검토하여 매우 명확한 그림을 얻고자 했습니다.

결과는 아주 좋은 소식과 약간의 미스터리가 섞여 있었습니다. 첫 번째 학교에서 약은 믿을 수 없을 정도로 잘 작동했습니다. 치료 전 학생들의 감염률은 14.3%였습니다. 치료 후 그 수치는 단 0.5%로 떨어졌습니다. 연구원들은 약물이 벌레 알을 99.8% 감소시켰다고 계산했습니다. 이는 세계보건기구(WHO)가 "충분히 좋다"고 간주하는 기준치인 90%를 훨씬 웃도는 엄청난 성공입니다. 이 학교에서 프라지콴텔은 여전히 완벽한 "마법의 탄환"이었습니다.

하지만 두 번째 학교는 조금 다른 이야기를 들려주었습니다. 이곳에서도 약은 여전히 매우 효과적이었지만, 첫 번째 학교만큼 완벽하지는 않았습니다. 감염률은 37.8%에서 9.6%로 떨어졌고, 알 감소율은 94.8%였습니다. 이는 여전히 강력한 결과였지만, 통계적 분석 결과 연구원들을 잠시 멈칫하게 만들었습니다. 연구원들은 이 특정 학교에서 약물이 "최적(optimal)"의 수준으로 작동하고 있다고 100% 확신할 수 없었습니다. 실패한 것은 아니었지만, "결론을 내리기 어려운(inconclusive)" 상태였습니다.

왜 차이가 났을까요? 연구원들은 단서를 찾았습니다. 두 번째 학교의 학생들은 처음에 훨씬 더 심한 감염 상태였습니다. 방 안에 흩어진 몇 개의 과자 부스러기를 치우는 것과, 산더미처럼 쌓인 흙더미를 치우는 것의 차이를 상상해 보세요. 두 번째 학교에서는 많은 학생이 처음부터 아주 많은 벌레를 가지고 있었습니다. 데이터는 감염이 매우 심할 때, 약물이 모든 벌레를 제거하는 데 있어 약간 덜 효과적일 수 있음을 시사했습니다. 연구원들은 단 한 번의 약물 투여가 죽일 수 있는 벌레의 수에 한계가 있거나, 혹은 감염이 심한 학생들이 아직 약물이 닿지 않는 어린 벌레들을 가지고 있을 가능성을 의심하고 있습니다.

결정적으로, 이 연구는 벌레들이 약물에 대한 유전적 내성을 발달시켰다는 증거를 찾아내지 못했습니다. 두 번째 학교의 "결론을 내리기 어려운" 결과는 아마도 높은 감염 강도 때문이었지, 벌레가 새로운 초능력을 진화시켰기 때문은 아니었습니다. 저자들은 약물이 여전히 작동하고 있지만, 주의 깊게 계속 지켜봐야 한다고 강조합니다. 그들은 향후 벌레의 DNA를 조사하여 내성이 만들어지고 있다는 신호가 될 수 있는 숨겨진 유전적 변화가 있는지 확인할 계획입니다.

그렇다면 결론은 무엇일까요? 20년 넘게 프라지콴텔을 사용해 온 결과, 잔지바르에서 이 약은 여전히 환상적인 일을 해내고 있습니다. 이 약은 여전히 대다수의 벌레를 죽이고 있습니다. 하지만 감염이 매우 심한 곳에서는 작업이 조금 더 어렵고 결과가 다소 불확실합니다. 과학자들은 약이 실패했다는 경보를 울리는 것이 아니라, 계속해서 확인하라는 깃발을 올리고 있는 것입니다. 그들은 "마법의 탄환"이 여전히 날카롭게 유지되어 그 날카로움을 잃지 않도록, 그리고 이 질병과의 싸움에서 계속 승리할 수 있도록 하고 싶어 합니다.