모두가 양돈 현장에서 PRRS를 여러 차례 겪어 봤지만, 아직도 PRRS 컨트롤에 대한 '정답'은 없습니다. 오랜 기간 양돈농가를 괴롭혀온 만큼 PRRS에 대한 오해와 편견이 많이 쌓여있는 현실입니다. 'PRRS의 모든 지식'(총 15화)을 통해 우리 농장에 맞는 PRRS 컨트롤의 '해답'을 발견할 수 있길 기대합니다. 본 기고글은 HIPRA 본사에서 출간한 'The book for PRRS Knowledge"' 내용을 번역·정리한 것입니다.

 

 

1화 PRRS의 개요와 역사

 

돼지생식기호흡기증후군(PRRS, Porcine reproductive and respiratory syndrome)이란?

이름에서 알 수 있듯, PRRS는 임상적으로 두 가지로 구분되는 병증을 나타내는 것이 특징입니다. 유산, 미이라 태자, 허약 자돈으로 대표되는 모돈의 번식 장애와 어린 돼지들의 호흡기 질환이 그것입니다.

 

이 질병은 1980년대 후반에 처음으로 인지되었으며, 원인체는 1991년에 분리되었습니다. 오늘날 PRRS는 대부분의 국가에서 풍토병 또는 유행병의 형태로 퍼져 있습니다.

 

첫 등장 이후 25년 이상이 지났지만, PRRS는 여전히 전 세계적으로 양돈 산업에 가장 큰 경제적 피해를 입히는 질병 중 하나입니다. 최근 한 연구에서는 미국에서의 PRRS에 의한 피해가 간접적인 비용을 제외하고서도 매년 6억 6,800만 달러에 달한다고 밝히고 있습니다. 또한, 2006년 중국의 고병원성 PRRS 발생은 불과 몇 달 동안 200만 마리의 돼지를 감염시켜 높은 폐사율을 유발하기도 했습니다.

 

PRRS를 통제하기 위한 첫 번째 백신은 사독 백신(inactivated strain)이었으며, 1993년에 출시되었습니다. 곧이어 약독화 생독 백신(modified-live strain) 또한 상용화되었습니다. 이후 몇 년간 사독 백신과 생독 백신 형태의 백신의 수는 많지 않았으나, 최근에는 기하급수적으로 늘어나고 있습니다.

 

현재는 특정 국가에서만 상용화된 백신을 포함하여 30개 이상의 백신이 존재합니다. 하지만 이 백신들의 PRRS 바이러스 감염에 대한 방어력은 완벽하지도, 보편적이지도 않습니다. 여기에는 두 가지 중요한 이유가 있습니다.

 

- PRRS 바이러스의 유전적 다양성은 매우 높다.

- PRRS 바이러스는 면역 반응을 심하게 변동시킨다.

 

그럼에도 불구하고 백신은 바이러스의 전파 위험을 낮추고 임상 증상을 완화시키는 등 경제적 이점을 제공하는 것 또한 사실입니다. 백신에 대한 이러한 모순적인 사실에서 알 수 있듯 PRRS에 대한 4,000편 이상의 논문이 나온 과학계의 노력에도 불구하고 이 질병은 완벽히 이해되어 정복되지 않았습니다. 중요한 궁금증들도 여전히 풀리지 않은 채 남아있습니다.

 

결론적으로, PRRS 바이러스는 전 세계에 걸쳐 퍼져 있으며 막대한 경제적 손실을 일으킵니다. 막대한 비용과 복잡한 통제·제거 작업을 시행한 이후에도 농장이나 지역, 국가 단위의 재유입도 자주 일어납니다. 이렇듯 PRRS는 양돈 산업에서 가장 위협적인 질병 중 하나입니다.

 

PRRS의 기원은 무엇일까?

1980년대 후반 임신 말기 모돈에서 심각한 번식 피해가 발생하며 그 동안 알려지지 않았던 질병이 처음으로 인지되었습니다. 이 질병은 자돈들에도 영향을 미쳤는데, 허약 자돈의 분만이 늘어나고, 신생자돈 및 자돈사의 폐사율이 증가하였으며, 성장 저하를 유발하는 심한 폐렴이 나타났습니다.

 

이 질병은 1987년 미국의 노스캐롤라이나(North Carolina)주에서 처음으로 발생 보고되었습니다. 몇 년 뒤인 1990년에는 독일의 뮌스터(Münster) 지역에서 비슷한 임상 증상이 확인되었습니다. 유럽과 북미, 두 지역의 발병에는 어떠한 연관성도 밝혀지지 않았습니다. 이후 이 질병은 전 세계로 빠르게 퍼져나가게 됩니다.

 

이 질병은 돼지 수수께끼 병(mystery swine disease), 돼지 청이병(blue-ear pig disease) 등 다양한 이름으로 불리다가, 1992년 미국에서 이 질병을 주제로 열린 첫 번째 국제 학회에서 현재의 이름인 '돼지생식기호흡기증후군(Porcine reproductive and respiratory syndrome)'이라는 명칭이 붙었습니다.

 

네덜란드 렐리스타트(Lelystad) 연구소는 돼지의 폐포 대식세포(alveolar macrophage)를 이용하여 원인체 바이러스를 분리하고 이 바이러스주를 'Lelystad virus(렐리스타트 바이러스)'라고 명명하였습니다. 분리된 병원체는 코흐의 원칙(Koch’s postulates, 어떤 병원체를 특정 질병의 원인체로 규명하는 감염발증학의 기초 원칙)을 충족하며, PRRS의 원인 바이러스임이 밝혀졌습니다. 이듬해에는 북미에서 발병한 사례에서도 CL-2621 세포주를 이용하여 병원체 분리에 성공하고, 이 바이러스주는 VR-2332로 명명되었습니다.

 

이들 분리 바이러스들을 이용한 초기의 유전적 분석 연구로 다음과 같은 내용들이 밝혀졌습니다.

 

- 두 바이러스는 같은 바이러스이나 유전형이 서로 다름(현재는 두 개의 다른 바이러스 종(PRRSV1과 PRRSV2)로 지정됨)

- 두 바이러스는 Arterivirus속의 바이러스들과 유사한 특성을 지님(2016년부터는 Paraterivirus로 불림)

 

 

PRRS 바이러스 존재의 최초 증명은 후향성(Retrospective) 혈청학적 연구에서 비롯되었습니다. 1979년 캐나다에서 혈청에 포함된 항체를 검출한 것입니다. 미국에서의 후향성 분석은 1985년까지는 PRRS 바이러스의 존재를 규명하지 못했습니다. 하지만 최초의 임상적 발병이 보고된 1988년부터는 북미 지역의 유병율이 급격히 증가했습니다. 유럽에서도 비슷한 패턴으로 바이러스의 존재가 밝혀졌습니다. 아시아 대륙의 첫번째 PRRS 발병은 1988년 일본에서 보고되었지만, 후향성 분석으로 1985년 한국에서 혈청의 항체가 존재했음이 알려졌습니다. 이러한 사실들은 PRRS 바이러스가 최초의 발병이 보고되기 이전부터 이미 몇 년간 세계 각국의 돼지 농장에서 순환했을 가능성을 암시합니다.

 

 

불가사의하게도 PRRS라는 질병은 두 가지의 다른 바이러스주(strain, 현재는 두 가지의 종 'species'으로 인식됨)들이 속해 있는 하나의 바이러스가 유발하는 질병입니다. 또한 이 질병은 세 개의 대륙에서 거의 동시에 등장했습니다. 이 현상의 배경을 명확히 설명할 방법은 없습니다. 그럼에도 불구하고 이 바이러스의 불명확한 기원을 추정하는 세 가지의 가설이 있습니다.

 

① 근래 발생설: PRRS 바이러스가 상업 돼지 농장에서 발병하기 불과 10여년 전에 최초로 생겨났을 것이라는 가설입니다. 이 가설에서 아주 짧은 기간 내에 두 개의 유전형이 등장한 것은 이는 이 바이러스의 변이율이 극도로 높다는 것을 암시합니다.

 

② 기존 바이러스 진화설: 각각의 유전형(genotype)이나 바이러스 종(species)들이 독립적으로 진화했을 것이라는 가설입니다. 이 가설에서 각 바이러스들의 공통 조상은 첫 번째 발병으로부터 최소 100년 전부터 존재했을 것으로 추정합니다. PRRS 바이러스의 유전자 중 ORF3을 분자 시계(molecular clock)으로 삼아 계산해보면, PRRS 바이러스는 1880±15년에 유래했을 것으로 추정됩니다. 즉 각 유전형은 돼지 농장에서 발병하기 전 각각 서로 다른 환경에서 수 세기 동안 진화했다는 것입니다. 이 가설은 2003년 미국 미네소타 대학의 Plagemann 교수가 제기한 가능성과도 일맥상통합니다. 그는 PRRS 바이러스가 동유럽 지역의 쥐에서 증식하는 다른 Arterivirus(LDV, Lactate dehydrogenase elevating virus)에서 유래했다고 주장했습니다. 이 조상 바이러스가 쥐에서 야생 멧돼지로 감염되고, 유럽의 멧돼지들을 미국의 사냥터로 이동시키는 과정에서 바이러스가 북미 지역에 퍼지게 되었다는 것입니다. 이로부터 바이러스는 두 대륙에서 각각 진화해왔으며, 양돈 생산 방식이 변화하면서 질병의 발생이 촉진되었다는 추측입니다. 이 가설은 분자 시계 분석과 일치하지만, 쥐와 야생 멧돼지를 공통 숙주로 가졌던 조상 바이러스가 존재했다는 증거는 없습니다.

 

③ 구 소련 유래설: 구 소련에 있던 PRRS의 조상 바이러스가 제2차 세계 대전 이후 유럽 중부와 서부에 유입되었다는 가설입니다. 마찬가지로 이후의 양돈 생산 방식의 변화와 종돈 및 정액의 이동이 바이러스의 확산과 질병 발생을 촉진했다는 것입니다. 북미 지역으로의 전파는 미니피그 수입 과정에서 일어났다는 추측도 있습니다.

 

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