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[바이오토픽] 신종 중국 바이러스: 과학자들이 제기하는 5가지 의문
의학약학 양병찬 (2020-01-23)

전 세계의 연구자들은 아시아를 넘어 확산되는 코로나바이러스의 역학(疫學)과 유전자 시퀀스에 대해 더 많은 것을 알아내기 위해 경쟁하고 있다.

신종 중국 바이러스: 과학자들이 제기하는 5가지 의문

© The New York Times(참고 1)

전 세계의 보건당국은 지난달 중국 우한에서 시작된 '불가사의한 바이러스'에 대해 걱정이 이만저만이 아니다. 중국 보건당국에 따르면 지금까지 500건 이상의 감염이 확인되어, 호흡기질환을 초래하고 17명의 목숨을 앗아갔다. 아시아의 다른 지역에서 다수의 사례가 포착되었고, 미국에서도 한 건의 사례가 보고되었다(참고 2).

이에 연구자들은 신종바이러스의 정체에 대해 더 많은 것을 알아내고, 2002-03의 중증급성호흡기증후군(SARS)과 비슷한 집단발병을 초래할 잠재력을 지니고 있는지 확인하기 위해 경쟁하고 있다. SARS는 남중국에서 등장하여, 37개국에서 774명의 목숨을 앗아간 바 있다. 신종바이러스와 SARS 바이러스는 모두 코로나바이러스과(科)에 속하는데, 여기에는 보통감기를 초래하는 바이러스도 포함된다.

이번 집단감염을 이해하려는 노력은 특히 중요하다. 왜냐하면 춘절(春節)이라는 중국의 명절을 쇠기 위해 금요일부터 시작되는 대규모 이동이 신종바이러스를 '더 멀리' '더 빨리' 확산시킬 수 있기 때문이다.

1. 신종바이러스는 어떻게 전파되나?

이번 집단감염에 대한 가장 시급한 의문은, 그것이 전파되는 과정을 결정하는 것이다. 중국 보건당국은 "일부 사례가 '사람간 전염'에 의해 발생했다"고 확인했지만(참고 3), 그게 통상적으로 가능한지 여부는 아직 불투명하다.

"핵심적인 의문은, 그게 인간의 유행병을 지속시킬 만한 '속도'와 '효율성'을 지니고 있는지 여부다"라고 임페리얼 칼리지 런던(ICL)의 닐 퍼거슨(수리역학)은 말했다. '신규사례가 발견되는 속도'와 '증상이 시작되는 시점'을 모니터링 해야, 과학자들에게 '신종바이러스가 얼마나 쉽게 사람들 사이에서 전염될 수 있는지'와 '이번 집단발병이 지속될 잠재력을 지니고 있는지'를 알려줄 수 있다.

2. 신종바이러스는 얼마나 치명적인가?

최초 감염자들 사이에서 나타난 폐렴의 비율이 높다는 점은, 많은 연구자들에게 '우한 바이러스는 특별히 악성이다'라는 우려를 자아냈다. 그러나 경미한 사례가 더 많이 나타남에 따라, 그런 우려는 약간 수그러들었다. 지금껏 '500여 이상'의 사례 중에서 '최소한 17명'이 사망했다는 점을 감안하면, 신종바이러스는 (치사율이 11%인 것으로 추정되는) SARS 바이러스보다 덜 치명적인 것으로 보인다. 그러나 퍼거슨에 따르면, 그런 낙관적인 태도는 성급하다고 한다.

3. 신종바이러스는 어디에서 왔나?

보건당국자들은 "신종바이러스가 미확인 동물(또는 동물들)에서 기원한 다음, 우한의 대규모 동물/해산물 시장에서 인간에게 넘어왔다"는 이론을 내세우고 있다. "바이러스의 동물원천을 확인하면, 현재의 집단감염을 통제하고 그 위협을 측정하는 데 도움이 되며, 나아가 미래의 유행병을 사전에 방지하는 데 보탬이 될 수 있다"라고 연구자들은 말한다. 유전자 시퀀싱에 따르면 우한 바이러스는 코로나바이러스와 관련되어 있는데, 코로나바이러스는 SARS 바이러스 등을 포함하며, 박쥐들 사이에서 유포된다(참고 4). 그러나 다른 포유동물도 코로나바이러스를 옮길 수 있다. 예컨대 SARS의 경우에는 사향고양이(civet cat)를 통해 인간에게 넘어온 것으로 추정된다.

집단발병의 진원으로 알려진 우한의 '신선한 해산물 시장'—지금은 폐쇄되었다—에서는 야생동물도 판매했다. "다른 사례들을 해산물시장까지 추적해 보면, 시장에서 판매된 동물, 용기(容器)와 우리(cage)를 대상으로 바이러스의 유전물질을 검사함으로써 신종바이러스의 원천을 밝히는 데 도움이 된다"라고 홍콩 대학교의 벤 카울링(역학)은 말했다.

4. 신종바이러스의 유전자 시퀀스에서 뭘 배울 수 있나?

우한 코로나바이러스의 유전자 시퀀싱은, 그 기원과 전파경로에 대한 단서를 제공한다. 중국과 태국의 연구팀들은 (감염된 사람들에게서 채취된) 19가지 이상의 바이러스주(strain)를 시퀀싱하여, 그 결과를 공개했다. "작업이 시작된 지 불과 2주밖에 안 됐다는 점을 감안할 때, 그것은 괄목할 만한 성과다"라고 워싱턴주 시애틀 소재 프레드 허친슨 암연구소의 트레버 베드퍼드(진화유전학)는 말했다. 베드퍼드는 시퀀스가 입수될 때마다(참고 5) 수시로 분석을 수행하고 있다. "과학자들의 데이터 공유는 매우 신속하고 탁월하다"라고 그는 덧붙였다.

베드퍼드에 따르면, 바이러스들의 시퀀스에서 가장 두드러진 것은 '서로 매우 비슷하다'는 점이다. "그것들 간에 다양성은 거의 존재하지 않는다. 나는 더 많은 다양성을 기대했는데, 이 점에 대해서는 다른 연구자들도 나와 마찬가지였을 것이다"라고 그는 말했다. 유전적 다양성이 부족하다는 것은, 작년 11월이나 12월에 등장하여 신속히 확산된 상이한 신종바이러스들이 공통조상을 갖고 있으며, 지금까지 그다지 많은 변이를 획득하지 않았음을 시사한다. (각각의 바이러스株들이 획득한 변이는 독특한 경향이 있다.) 그러나 베드퍼드에 따르면, 신종바이러스의 유전체는 아직 '신종바이러스가 인간이나 동물 사이에서 신속히 확산되었는지' 여부를 알려주지 않는다. 영국 에든버러 대학교의 앤드루 램보트(진화유전학)도 1월 20일 포스팅한 분석에서(참고 6) 베드퍼드와 유사한 결론을 제시했다.

베드퍼드에 따르면, 다음과 같은 의문을 해소하려면 더 많은 바이러스 시퀀스가 필요하다. ① 대부분의 감염사례는 맨 처음 반복된 '동물→ 인간 점프'에서 유래했고, 그 이후 '인간 → 인간 전염'은 제한적인가? ② 신종바이러스는 맨 처음 소수의 인간에게 전파되었고, 현재 발생하고 있는 사례 중 대부분은 2차적인 '인간 → 인간 전염'에 의해 초래되고 있는가? "내 생각에, 현재 모든 과학자들의 역학적 목표는 이 두 가지 의문을 해결하는 것이다"라고 베드퍼드는 말했다. "신종바이러스를 인간에게 옮긴 동물(또는 동물들)에 관한 유전자 정보도 '인간 → 인간 전염'의 정도를 밝히는 데 도움이 될 수 있다"라고 그는 말했다.

"더 많은 바이러스 시퀀스가 확보되면, 신종바이러스가 동물에서 인간으로 점프하는 데 원동력으로 작용한 유전적 변화를 찾아낼 수도 있을 것이다"라고 베드퍼드는 말했다. "만약 집단발병이 계속된다면, 그건 '인간 → 인간 전염'이 광범위하게 일어나기 때문일 것이다." 베드포드와 다른 유전학자들의 공통적 관심사는 '신종바이러스가 더 많은 변이를 획득함으로써 인간들 사이에서 더 효율적으로 확산된다'는 징후를 포착하는 것이다.

"이상과 같은 나의 결론은 예비적이다. 왜냐하면 가용정보가 너무 적기 때문이다. 따라서 약간의 핵심적인 샘플이 추가된다면 이야기가 많이 달라질 것이다"라고 베드퍼드는 말했다.

5. 코로나바이러스가 초래하는 질병을 치료할 약물을 개발할 수는 없나?

SARS를 비롯한 코로나바이러스 감염을 치료하는 데 효과적인 것으로 밝혀진 약물은 존재하지 않는다. 그리고 그런 감염을 예방하는 것을 목적으로 승인받은 백신도 없다.
중국 베이징 소재 국립응급약물공정연구센터(国家应急药物工程研究中心)의 한 연구팀은, (바이러스가 인간을 감염시키는 데 사용하는) 인간 세포 수용체를 차단하는 치료법을 연구하고 있다. 그들은 1월 16일 발표한 논문에서(참고 7), "SARS 바이러스와 신종바이러스를 비교검토하여, 동일한 수용체에 결합한다는 사실을 발견했다"고 보고했다. 그들은 'SARS 치료제 개발 노력'이 부활하기를 기대하고 있으며, 이번 연구결과를 신종바이러스에 대항하는 약물을 개발하는 데 응용할 계획이다.

※ 참고문헌
1. https://www.nytimes.com/interactive/2020/01/21/world/asia/china-coronavirus-maps.html
2. https://www.nature.com/articles/d41586-020-00154-w
3. https://www.nature.com/articles/d41586-020-00146-w
4. https://www.nature.com/articles/d41586-017-07766-9
5. https://nextstrain.org/ncov
6. http://virological.org/t/preliminary-phylogenetic-analysis-of-11-ncov2019-genomes-2020-01-19/329/2
7. http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCLS/doi/10.1007/s11427-020-1637-5?slug=fulltext

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-020-00166-6

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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