코로나19 (mk.co.kr)

[Science] 코로나 n차감염 확산…바이러스 변이 때문인가

By October 29, 2020 5 Comments

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서울 이태원 클럽에서 발생한 코로나19 집단감염 바이러스가 유럽과 미국에서 유행하고 있는 `변이 바이러스`와 같은 것으로 확인되어 비상이 걸렸다. 그동안 유럽·미국에서 확산되고 있는 코로나19 바이러스는 전파력이 빠르고 치사율이 높아 훨씬 위험한 `변이`라는 주장이 제기되기도 했다. 질병관리본부 중앙방역대책본부는 최근 국내 코로나19 확진자 142명을 대상으로 실시한 바이러스 염기서열 분석 결과, 이태원 클럽 관련 확진자 14명에게서 모두 G그룹 바이러스가 발견됐다고 밝혔다. 세계보건기구(WHO)는 코로나19 바이러스의 유전자 유형을 지역과 특성에 따라 S, V, G 등 3개 그룹으로 구분한다. S그룹은 코로나19가 처음 발생한 중국 우한에 서식하는 박쥐 등에서 나온 바이러스와 같은 계통이다. 우리나라, 중국 등 동아시아에서 유행하는 바이러스는 V그룹이다. G그룹은 유럽, 미국에서 유행하고 있다.

피터 포스터 영국 케임브리지대 교수 연구진은 A형(S그룹 해당), B형(V그룹 해당), C형(G그룹 해당)으로 구분한다. A형은 중국 우한에서 시작해 미주와 호주에 분포하는 바이러스다. B형은 중국 우한에서 동아시아로 퍼진 바이러스, C형은 B형에서 유래한 뒤 싱가포르를 거쳐 유럽으로 확산한 바이러스로 분류한다.

이번에 이태원에서 확인된 변이는 크지 않아 코로나19 치료제와 백신 개발에 걸림돌이 되지 않을 것이라는 게 방역당국 판단이다. 권준욱 중앙방역대책본부 부본부장은 지난 23일 정례 브리핑에서 “바이러스가 세포에 결합하는 부분처럼 결정적인 곳에 변이가 생긴다든지, 그런 큰 규모의 변형이 있지 않았다. 이에 감염력과 병원성이 변하거나 유전적인 변이로 인해 치료제나 백신 개발에 문제점이 생길 위험성은 작은 것으로 보고 있다”고 말했다. 소변이(小變移)라는 얘기다.

그러나 바이러스 변이에 대한 관심이 높다. 백신 및 치료제 개발이 늦춰지고 올가을 코로나19가 재유행할 경우 변이 폭이 커질 수도 있기 때문이다.

바이러스가 변이되면 전파력이나 치명률이 더 높아질 수 있고, 진단검사에서 잡아내지 못할 수 있다. 코로나19 바이러스는 변이를 잘 일으키는 RNA 바이러스에 속한다.

중국과학원은 `국가과학평론` 3월호에서 “현재 보고된 바이러스 변이가 유행 속도나 치명률에 영향을 주는 의미 있는 수준은 아니지만, 감염자 규모가 커지면 커질수록 새로운 유형이 출현할 가능성이 있어 상황을 주시하고 있다”고 지적한 바 있다. 오명돈 서울대 의대 교수도 “스페인 독감은 (봄에 벌어진) 1차 유행보다 그해 가을철에 (환자 발생이) 5배나 더 큰 2차 유행으로 왔다”고 말했다. 이 같은 주장은 코로나19의 바이러스 생성능력이 2003년 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)보다 훨씬 강해 완전히 무시할 수 없다. 위안궈융 홍콩대 미생물학과 교수는 “사스는 48시간 동안 자기 복제를 10~20배 했지만, 코로나19는 일부 사례에서 100배의 자기 복제를 했다”는 논문을 발표했다.

현재까지 확인된 코로나19의 바이러스 변이는 최소 10개 계통군(A1a, A2, A2a, A3, A6, A7, B, B1, B2, B4)이 존재하는 것으로 알려졌다. 이는 비영리 오픈소스 프로젝트인 `넥스트스트레인`이 지난해 11월 29일부터 올해 5월 17일까지 전 세계에서 공유된 4254개(아시아는 2804개)의 코로나19 바이러스 유전체(지놈)을 분석한 결과 밝혀진 것이다. 전문가들은 “이는 어디까지나 바이러스의 유전자 변이 정도에 따라 분류한 것일 뿐, 변종을 의미하는 것은 아니다”라고 설명한다. 실제로 코로나19 바이러스의 변이 정도는 크지 않았다. 현재까지 알려진 코로나19 바이러스 가운데 가장 많은 변이가 일어난 것은 코로나19 바이러스 유전체를 이루는 3만쌍의 염기서열 중 단 11쌍만 바뀐 것으로 나타났다. 크리스티안 앤더슨 미국 스크립스연구소 교수는 “코로나19 바이러스 변이 속도는 인플루엔자 바이러스의 10분의 1로, 사스나 메르스(MERS·중동호흡기증후군) 같은 다른 코로나바이러스와 유사하다”고 설명했다. 또 일각에서는 G그룹의 바이러스 전파력이 S그룹이나 V그룹보다 더 강하다는 주장도 제기됐지만, 방역당국은 바이러스 그룹 유형에 따른 바이러스 전파력의 차이는 실험적으로 입증된 바 없다고 설명했다. 치료제나 백신 개발에 어려움을 야기할 만한 변종 바이러스가 출현했다는 증거 역시 아직까진 발견되지 않았다. 두 그룹이 계통상 멀더라도 같은 항체를 유지하는 등 바이러스 기능이나 임상 측면에서는 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다는 뜻이다.

그렇다면 바이러스 변이는 일반적으로 어느 정도 차이가 있을까. 바이러스는 같은 종이라도 유전자 염기서열 차이가 1% 이상 나는 것이 흔하다. 심지어 유전자 염기서열 차이가 30~50% 이상 나는 경우가 많다. 예를 들어 동남아시아와 한국에서 유행하는 바이러스는 각각 1% 이상의 차이가 나는 것이 일반적이다. 바이러스는 가장 원시적인 존재이고 지놈 유전자 덩치가 워낙 작아서 핵산 수가 그리 많지 않기 때문이다. 일반적으로 바이러스는 종에 따라서 수천 개에서 수십만 개의 유전자 핵산을 가지고 있다. 평균 약 1만개의 유전자 핵산을 가지고 있다. 2015년 186명 감염, 38명의 목숨을 앗아간 메르스의 유전체 염기는 약 3만개였다. 현재까지 알려진 가장 큰 바이러스로 아메바에 서식하는 `판도라 바이러스`도 DNA 핵산 수가 250만개를 넘지 못한다. 그래서 바이러스 유전자에서 돌연변이나 유전적 변화가 생기면 그 차이는 크게 나타날 수밖에 없다. 유전자 복제기술이 고등동물만큼 정교하지 않기 때문이다. 인간은 23쌍의 염색체 속에 30억개 유전자 DNA 염기쌍을 가지고 있다. 사람 개체 간 차이는 최대 0.1%, 즉 유전자 염기서열상 300만개에 의해 제각각 달라진다.

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우리가 바이러스 변이에 주목하는 이유는 바로 `백신의 유효성` 상실 때문이다. 코로바19 바이러스가 대변이를 일으킬 경우 현재 개발 중인 백신은 아무런 의미가 없다. 효과가 없기 때문이다. 새로운 변종 바이러스를 시드 바이러스로 해서 다시 백신을 만들어야 한다.

코로나19 바이러스는 어떻게 될까. 방역을 열심히 하고 세계 각국이 노력한다면 사스처럼 사라지고 더 이상 유행하지 않는 긍정적인 시나리오로 향할 수 있다. 사스는 2003년 중국을 휩쓸었지만 종식되고 더 이상 유행하지 않고 있다. 물론 일부 실험실에서 바이러스가 유출되어 소수 감염이 있었지만 지역사회 전파는 없었다. 만약 방역에 문제가 있어 코로나19가 계속 유행한다면 현재 중동지역에서 풍토병처럼 발생하고 있는 메르스같이 될 수 있다. 그러나 아직은 알 수 없다. 코로나19 바이러스의 중간숙주를 찾아내서 중간숙주와 사람 간 노출을 차단하면 더 이상 인체 감염은 없고 이번 유행으로 끝날 가능성이 크다. 코로나19가 계절성 독감처럼 되려면 계절마다 변이를 일으켜야 한다. 김우주 고려대 구로병원 교수는 “인플루엔자 바이러스는 소규모 변이를 일으켜 계절마다 조금씩 다른 모습으로 찾아오지만 인간의 면역체계가 항상 새로운 적과 싸우게 되는 셈”이라며 “RNA 바이러스인 코로나바이러스는 변이가 쉽지만 인플루엔자만큼은 아니다. 전파력이 좋은 최적화된 바이러스가 살아남는다는 점에서 코로나19가 변이해 다시 유행해도 치명률은 떨어질 가능성이 높다”고 말했다.

[이병문 선임기자 / 송경은 기자][ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]


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