코로나 바이러스의 유전자 ‘D614G’의 돌연변이가 스파이크 단백질을 변화시켜 사람에 대한 전염력을 높일 수 있음을 설명하는 그림.
/셀 트위터 캡처
지난 6월 24일 말레이시아 학생들이 마스크를 쓴 채 수업을 듣고 있다.
[AP=연합뉴스]
청정국 뚫리고·전염력 10배 변종도…코로나19 2차 팬데믹 오나
전세계 코로나 확진자 2200만명 육박 여름 휴가철 맞은 유럽 관광지서 재확산 '코로나 청정국' 뉴질랜드·베트남도 감염 말레이 방역당국 "전염력 10배 변종 발견"
[이데일리 김보겸 기자] 전 세계 곳곳에서 코로나19 확산세가 심상치 않다. 여름 휴가철을 맞아 스페인과 프랑스 등 유명 관광지에서 확진자가 다시 폭증하고 있다. 특히 국경을 폐쇄하고 외국인 입국을 금지하는 적극적 방역 정책을 앞세워 ‘확진자 0명’을 기록했던 뉴질랜드와 베트남에서도 국내감염이 확인되는 등 코로나19가 2차 팬데믹(대유행) 조짐을 보이고 있다.
세계보건기구(WHO)에 따르면 15일(현지시간) 기준 전 세계에서 24시간동안 신규 확진자가 29만4237명 추가됐다. 일일 신규 확진자 규모로 는 최고치다. 세계 곳곳에서 1초마다 3.4명씩 감염되는 셈이다. 이로써 전 세계 코로나19 확진자는 2182만6450명, 사망자는 77만3072명을 기록했다.
특히 유명 관광지에서 코로나19 확산세가 뚜렷하다. 유럽인들의 여름철 인기 휴양지로 손꼽히는 스페인은 이달 들어 하루 1500~3000명의 신규 확진자가 매일 발생하고 있다. 스페인은 지난 3월부터 3개월간 봉쇄조치를 취해 하루 확진자가 150명대까지 내려갔지만 재확산 기류가 뚜렷해지면서 감염자가 급증했다.
16일 기준 스페인의 누적 확진자 수는 35만8843명으로 유럽에서 가장 많다. 사망자는 2만8617명이다. 이에 따라 스페인은 길거리 흡연을 금지하고 나이트클럽 등 밀폐된 공간을 폐쇄하는 등 봉쇄 조치를 강화했다.
프랑스 역시도 여름 휴가철을 맞아 감염자가 다시 늘었다. 프랑스에서는 15일 하루만에 신규 확진자가 3310명이 나와 일일 확진자 수 최고치를 찍었다. 봉쇄조치를 통해 일일 확진자 수를 수백 명 선까지 줄였지만 봉쇄가 완화되며 여름 휴가철이 맞물리며 외국인 입국자가 늘자 7월 이후 확진자 규모가 급증하고 있다.
현재까지 프랑스에서 누적 확진자는 21만8536명, 사망자는 3만410명을 기록했다. 추가 봉쇄조치를 피하고자 엘리자베스 본 노동장관은 마스크 착용 의무화를 추진하겠다고 밝혔다. 유럽에서 확진자가 두 번째로 많은 영국에서도 연일 1000명을 웃도는 기세로 감염자 수가 늘고 있다.
영국의 코로나 확진자는 16일 기준 31만8484명으로 집계됐다. 영국의 일일 신규 확진자는 지난 9일 6주 만에 처음으로 1000명을 돌파했고 이후에도 10일 하루를 빼고는 계속 1000명을 넘어서고 있다. 영국은 스페인에 이어 프랑스발 입국자에 대해서도 2주간 자가격리 의무화를 추진했다.
‘확진자 0명’을 선포한 이른바 ‘코로나 청정국’에서도 다시금 감염자가 속출하고 있다. 뉴질랜드는 지난 11일 오클랜드에서 지역사회 감염자가 4명 나왔다. 지난 6월8일 마지막으로 남아있던 코로나19 환자가 회복하고 종식을 선언한 지 두 달만이다.
11일 이후에도 거의 매일 10여명씩 코로나19 감염자가 속출하며 현재는 69명이 확진 판정을 받았다. 코로나19 재확산이 현실화되자 뉴질랜드는 9월19일 치러질 예정이었던 총선을 10월17일로 4주 미뤘다.
지난 3월부터 국경을 걸어잠그고 외국인 입국을 금지한 베트남에서도 100일 만에 코로나19 국내감염 사례가 다시 나왔다. 지난달 25일 유명 관광지 다낭에서 확진자가 발생해 하노이와 호찌민 등 15개 지역으로 확산했고 현재는 964명이 확진 판정을 받았다.
사망자도 24명이나 됐다. 베트남은 중국과의 국경을 폐쇄하고 봉쇄조치를 단행했지만 재확산을 피할 수 없었다. 베트남 정부는 밀입국자에 의한 코로나19 재유입 가능성을 염두에 두고 국경 통제와 밀입국 단속을 강화했다.
라오스는 지난 6월11일 동남아시아에서 처음으로 “코로나19와의 전쟁에서 승리했다”고 선포했다. 하지만 지난달 24일 102일만에 감염자가 나왔다. 라오스 보건부에 따르면 확진자는 라오스 수력발전 사업에서 근무하는 32세 한국 남성이다. 일본에서 한국을 거쳐 라오스에 입국한 것으로 알려졌다.
한편 말레이시아에서는 코로나19보다 전염력이 10배나 강한 변종 바이러스가 발견된 것으로 알려져 위기감을 고조시키고 있다. 누르 히샴 압둘라 말레이 보건총괄국장은 이날 페이스북을 통해 시바강가 등 바이러스 집중 발병 지역 두 곳에서 4건의 돌연변이가 발견됐다고 밝혔다.
말레이 의학연구소 연구진은 이 바이러스를 ‘D614G’로 명명했다. 이 바이러스는 인도와 필리핀 등에서 돌아온 이들에게서 지난달 발견됐으며 해당 지역에서 추가 검사가 진행 중이다.
압둘라 총괄국장은 “변종은 중국 우한(武漢)에서 발견된 원래 바이러스보다 전염력이 10배가량 강하기 때문에 슈퍼전파자에 의해 쉽게 옮겨질 수 있다”고 말했다. 그는 변종으로 인해 기존 백신 연구가 불완전해지거나 효과가 없게 될 수도 있다고 덧붙였다.
말레이시아 쿠알라룸푸르에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 전파를 막기 위해 마스크를 착용하고 버스를 기다리고 있는 사람들.
/로이터연합뉴스
전염력만 10배 이상" 코로나 변종 바이러스 말레이서 발견
말레이시아 보건당국이 기존 신종 코로나바이러스보다 전염력이 10배 이상 강한 변종을 발견했다고 밝혔다. 17일(현지시간) 블룸버그통신에 따르면 누르 히샴 압둘라 말레이시아 보건국장은 페이스북에서 "말레이시아 의학연구소가 시바강가 등 바이러스 집중 발병 지역 두 곳에서 4건의 돌연변이를 발견했다"며 이같이 밝혔다. 압둘라 국장은 "변종은 중국 우한(武漢)에서 발견된 바이러스보다 전염력이 10배 이상 강하며, 이 바이러스의 존재는 기존에 진행돼 온 백신 연구와 개발의 효과가 무력화할 수도 있다는 것을 의미한다"고 우려했다. 변종 바이러스의 이름은 'D614G'다. 바이러스의 스파이크 단백질에 있는 614번째 아미노산이 아스파르트산(D)에서 글리신(G)으로 바뀌었다는 의미에서 붙여진 이름이다. 말레이시아 방역 당국은 최근 인도에서 귀국한 한 식당 주인으로부터 시작된 집단 감염을 추적하던 중 D614G를 발견했다고 밝혔다. 필리핀에서 귀국한 사람 중에서도 D614G가 일부 발견됐다. 식당 주인으로부터 시작된 집단 감염은 현재까지 45건이 발견됐고 이 중 최소 3건 이상이 변종 바이러스였다.
미국 질병통제예방센터(CDC)가 만든 신종 코로나바이러스 이미지.
[미국 CDC 제공]
돌연변이는 앞서 유럽과 미국에서도 발견됐다. 세계보건기구(WHO)는 이 바이러스가 더 심각한 증세를 유발한다는 증거는 아직 발견되지 않았다고 밝혔다. 다만 변종의 빠른 전파가 기존에 개발되던 백신의 효능을 불완전하게 하거나 무력화할 가능성이 제기되고 있다. 지난달 3일 생물학 분야 과학저널 셀(Cell)에는 전파 속도가 빠른 변종 'G614'가 유럽과 미국에서 'D614'라고 불리던 이전 변종을 거의 대체했다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 연구팀은 아울러 이 변종 바이러스가 코나 비강, 목에서 더욱 빨리 증식해 전파 속도 역시 기존보다 3∼6배 높다고 보고했다. 말레이시아 보건 당국은 D614G의 전염력이 기존의 바이러스보다 매우 강한 만큼 "더 큰 예방조치를 취해야 한다"는 입장이다.
정은혜 기자 jeong.eunhye1@joongang.co.kr
[출처: 중앙일보]
사진=AFP
전세계 신규 확진자 ‘역대 최대’… 전염력 10배 코로나 변종 출현
美 총 556만 최다… 브라질·인도 순 말레이선 돌연변이 4건 발견돼 독감 동시 유행 ‘트윈데믹’ 우려도
전 세계 코로나19 신규 확진자가 역대 최대를 기록하고, 전염력이 훨씬 강한 변종 바이러스가 새롭게 발견되는 등 경각심이 커지고 있다. 독감 환자가 늘어날 가을부터 ‘트윈데믹’(코로나19·독감 동시 대유행)이 올 수 있다는 경고에 따라 각국은 독감 백신 접종을 늘릴 방안을 고심하고 있다.
세계보건기구(WHO)에 따르면 지난 15일(현지시간) 기준 전 세계 코로나19 일일 신규 확진자 수는 29만4000명으로 지난달 31일의 기존 최대 기록(29만2000명)을 경신했다.
국제 통계사이트 월드오미터는 17일 현재 전 세계 누적 확진자 수를 2182만7459명, 사망자 수를 77만3095명으로 집계했다. 국가별 누적 확진자 수는 미국이 556만6632명으로 가장 많고 브라질 334만197명, 인도 264만8353명 등의 순이다. 미국·브라질·인도의 경우 지난 일주일간 신규 확진자 수가 각각 10만명 이상 발생했다. 15일에만 3310명이 감염된 프랑스도 4일 연속 신규 확진자 최대치를 경신했다.
말레이시아에서는 기존 코로나19 바이러스보다 전염력이 10배 강한 변종 바이러스가 나타났다. 누르 히샴 압둘라 말레이 보건총괄국장은 16일 “시바강가 등 바이러스 집중 발병 지역 두 곳에서 말레이 의학연구소에 의해 4건의 돌연변이가 발견됐다”며 “전염력이 10배가량 강해 슈퍼전파자에 의해 쉽게 옮겨질 수 있고, 기존 백신 연구가 불완전해지거나 효과가 없어질 수 있다”고 설명했다.
지난 9일(현지시간) 미국 뉴욕 타임스퀘어의 한 가게에서 시민들이 손 세정제로 손을 닦고 있다.
뉴욕=신화통신
전문가들은 이 같은 코로나19
확산세와 독감 유행이 맞물리면 피해가 급증할 것이라고 입을 모은다. 미 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 지난해 미국 내 독감으로 약 6만1000명이 사망하고 약 81만명이 입원했다. 밴더빌트대학 감염병 전문가인 윌리엄 샤프너 박사는 “코로나19와 독감이 동시에 확산하는 호흡기 바이러스 유행철을 맞이할 것”이라고 경고했다.
뉴욕타임스(NYT)도 “날씨가 추워지면서 코로나19 확진자가 치솟을 것으로 예상되는데, 보건 전문가들이 진짜 두려워하는 건 여기에 지독한 독감 시즌이 겹치는 ‘트윈데믹’ 시나리오”라고 전했다. 로버트 레드필드 CDC 국장은 “의료체계가 많은 압박을 받을 수 있다”고 우려했다.
이에 따라 각국은 벌써부터 독감 백신 접종자를 늘릴 방법을 고민하고 있다. 미 CDC는 평소 50만회분을 구매하던 독감 백신을 올해는 추가로 930만회분 더 주문했다.
정지혜 기자 wisdom@segye.com
[ⓒ 세계일보 & Segye.com,
[사진=연합뉴스]
늘어나는 코로나19 변종 바이러스들···어떤 특징있나
국내 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확진자가 급증한 가운데 세계에서는 각종 변종 바이러스가 발견돼 우려가 늘고 있다.
16일(현지시간) 말레이시아에서 기존 코로나19보다 전염력이 10배나 강한 변종 바이러스가 발견됐다. 연합뉴스에 따르면 누르 히샴 압둘라 말레이 보건총괄국장은 본인 SNS를 통해 “시바강가 등 바이러스 집중 발병 지역 두 곳에서 말레이 의학연구소에 의해 4건의 돌연변이가 발견됐다”고 밝혔다.
‘D614G'로 불리는 이 바이러스는 인도와 필리핀 등에서 말레이시아로 온 사람들에게서 발견된 것으로 전해졌다. 압둘라 총괄국장은 “변종은 중국 우한(武漢)에서 발견된 원래 바이러스보다 전염력이 10배가량 강하기 때문에 슈퍼전파자에 의해 쉽게 옮겨질 수 있다”고 설명했다.
지난 2월 초 미국과 유럽을 강타한 코로나19 변종 바이러스도 ‘D614G’로 불린다. 황아일룽 중국 충칭 의과대학 교수의 연구팀은 논문 사전 게재 사이트 ‘바이오 아카이브’(BioRxiv)를 통해 우한에서 확산한 초기 바이러스와 다른 ‘D614G'라고 불리는 변종 바이러스는 인체 침투 능력이 초기 바이러스보다 훨씬 강하다는 연구결과를 발표했다.
연구팀에 따르면 ‘D614G'는 초기 바이러스보다 2.4배나 강한 침투력을 보이며, 전염성도 10배가량 강하다. 앞서 7월에는 미국 매체 CNN은 코로나19 바이러스가 전파 속도가 빠른 변종으로 대체되고 있다는 연구 결과가 ‘셀’(cell) 저널에서 발표됐다고 보도했다.
보도에 따르면 연구진은 유전자 배열 확인, 인간과 동물 상대 시험, 연구소의 세포 배양 등을 통한 연구 끝에 변종 바이러스가 더욱 흔히 발견되고 전염성이 강하다는 사실을 확인했다. ‘G614'로 불리는 이 바이러스는 코나 비강, 목에서 빨리 증식해 기존보다 3~9배 높은 전파 속도를 보인다. 다만, 연구에 참여한 에리카 올만 사피어 박사는 “새로운 바이러스가 인간에 더욱 위험한지는 확실치 않다”고 전했다.
지난 7개월 동안 코로나19 바이러스가 끊임없이 변하는 것으로 나타나면서 심각한 우려를 낳고 있다.
중앙포토
전세계 휩쓰는 코로나 변종 'D614G'···바이러스 더 많이 배출
바이러스 97%서 발견되는 돌연변이 실험에선 3~9배 높은 전파력 보여 사람 감염에서도 높을 지는 미지수
감염된 환자 바이러스 배출 늘지만 변이 없는 것보다 증세 심하진 않아 백신·치료제 작용에는 영향 없어
신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 등장한 지 7개월이 지났다. 전 세계적으로 확진자 수가 1200만 명을 넘어섰고, 사망자도 55만 명에 이르렀다. 진원지인 중국을 비롯해 동아시아와 유럽은 대체로 주춤한 상황이지만, 미국이나 남미·아프리카, 서남아시아 등은 갈수록 심각해지는 양상이다.
말 그대로 대유행(Pandemic)이다. 더욱이 최근 ‘D614G’라고 불리는 바이러스 변종이 전 세계로 확산하면서 코로나19에 대한 공포가 더해지고 있다. 과연 이 코로나19 바이러스 변종은 인류에게 지금보다 훨씬 더 심각한 위협이 되는 것일까.
지난해 12월 중국 후베이성 우한에서 코로나19의 나타났을 때부터 최근 변종의 출현까지 과정을 새로 발표된 연구결과를 중심으로 추적하면서, 코로나19 변종의 위험성을 따져봤다.
인간 코로나19 바이러스는 7가지
코로나19 바이러스의 계보. 사스와 메르스, 코로나19 바이러스는 모두 베타 코로나 바이러스에 속한다.
코로나19 바이러스는 코로나바이러스 과(科)에 속한다. 코로나바이러스는 외막(外膜)에다 못처럼 생긴 돌기, 즉 스파이크 단백질이 삐죽삐죽 나와 있어서 ‘왕관(corona)’을 연상하게 한다. 코로나바이러스는 단일 가닥의 RNA(리보핵산)로 이뤄진 유전자를 갖고 있고, 포유류나 조류 등에 감염된다.
코로나바이러스는 알파(α), 베타(β), 감마(γ), 델타(δ) 등 4개 그룹으로 구분한다. 사람을 공격하는 인간 코로나바이러스(HCoV)가 처음 알려진 것은 1965년이다.
HCoV는 지금의 코로나19 바이러스를 포함해 7개가 알려져 있는데, 229E와 NL63은 알파 그룹에, OC43과 HKU1은 베타 그룹에 속한다. 메르스(MERS, 중동호흡기증후군)와 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군)를 일으키는 바이러스 역시 베타 그룹으로 분류된다.
사스 바이러스와 유전적으로 유사한 코로나19의 경우도 베타 그룹이다. 코로나19는 새로운 바이러스 종이라기보다 사스 바이러스의 변종으로 볼 수도 있다. 그래서 국제바이러스 분류학위원회에서는 이 바이러스의 정식 이름을 SARS-CoV-2로 정했다.
중간 숙주는 아직 오리무중
천산갑.
연합뉴스
2002~2003년에 유행했던 사스 바이러스는 박쥐에서 사향고양이를 거쳐 사람에게 왔고, 메르스 바이러스는 박쥐에서 낙타를 거쳐 사람에게 온 것으로 알려져 있다. 그렇다면 코로나19 바이러스는 어디서 왔을까.
전문가들은 코로나19 바이러스의 유전자, 즉 RNA의 염기서열을 분석해 다른 바이러스들과 비교를 했다. 바로 계통분류학(Phylogenetic) 연구다. 분석 결과, 중국 윈난 성 중간관박쥐에서 나온 코로나바이러스 RaTG13이 유력했다. 코로나19와 전체 염기서열이 96%나 동일했다.
하지만, 바이러스가 사람 세포에 침투하는 데 핵심 역할을 하는 스파이크(S) 단백질 부분만 놓고 보면 얘기가 다르다. RaTG13의 S 단백질 유전자는 코로나19와 90% 정도 같았는데, 온몸이 비늘로 덮인 동물인 천산갑(穿山甲, pangolin) 바이러스의 경우 코로나19와 97% 이상 같았다.
중국 광둥성에서 유통되는 천산갑에서 나온 바이러스다. 이번 코로나19 사태로 보호를 받게 됐지만, 천산갑은 지금까지 중국 전통 약재로 밀렵과 밀거래가 이뤄졌다.
코로나19 바이러스의 구조.
이 때문에 일부 전문가들은 원래 박쥐에 있던 바이러스가 천산갑으로 옮겨갔고, 이 바이러스가 다시 박쥐로 되돌아온 뒤 사람에게 감염된 것으로 추정하고 있다. 뚜렷한 증거는 아직 나오지 않았고, 박쥐와 사람 사이에 또 다른 중간숙주가 있었을 가능성도 있다.
사실 사스의 경우 사향고양이에서 사스 바이러스와 99% 이상 비슷한 바이러스가 발견되면서 사향고양이가 중간숙주라는 게 분명히 밝혀진 셈인데, 코로나19는 아직 그 단계까지는 못 간 셈아다.
중국 후베이성 우한의 화난(華南)수산물도매시장이 폐쇄된 모습.
AP=연합뉴스
그렇다면 중국 우한의 화난(華南) 수산시장에 있던 박쥐나 다른 동물이 코로나19 바이러스를 사람에게 옮겼을까. 초기 감염자들이 화난 수산시장과 관련해서 집중적으로 발생했지만, 화난 시장 내 야생동물 탓이라기보다는 외부 감염자들이 화난 시장을 방문해서 옮긴 것으로 봐야 할 것 같다.
최근 베이징에서 코로나19 감염자가 발생하자 신파디(新發地) 농수산 도매시장의 수입 연어가 감염 원인으로 지목됐지만, 근거가 없는 것으로 드러난 것과 마찬가지다.
바이러스 창고가 된 박쥐
중국에 서식하는 중화국두복 박쥐는 사스 바이러스에 이어 이번 신종 코로나바이러스의 자연 숙주로 여겨지고 있다.
[중국 바이두 캡처]
그렇다면 박쥐는 왜 바이러스 창고가 됐을까. 박쥐의 독특한 대사(代謝) 능력 때문이다. 하늘을 날아다니는 박쥐는 대사 속도가 다른 포유류에 비해 두 배나 된다. 에너지 소비, 산소 소비가 많다는 의미다.
그러다 보니 몸속에는 활성산소가 많이 쌓이고, 활성산소의 파괴력 때문에 염증반응이 일어날 가능성이 커잔다. 박쥐는 진화를 통해 염증반응을 억제하는 방법을 갖게 됐다.
박쥐는 또 바이러스를 억제하는 인터페론을 일정하게 분비한다. 다른 포유류의 경우 인터페론을 분비하면 염증반응이 일어나는데, 박쥐는 염증반응을 억제하는 수단을 갖고 있어 바이러스, 특히 RNA 바이러스에 대한 저항성을 갖게 된 것이다. 덕분에 바이러스가 침입해도 크게 앓지 않고, 바이러스를 몸속에 지니게 된다.
박쥐의 경우 수명이 보통 30~40년인데, 몸의 크기나 심장박동수로 볼 때 장수하는 동물이다. 자연계에서는 대체로 몸집이 작고 심장이 빨리 뛰는 동물은 수명이 짧다. 박쥐 수명은 비슷한 크기의 동물에 비해 2.6배다. 하늘을 날아 적의 공격을 피하고, 동면을 자는 것도 수명이 긴 이유다.
세포 내 노폐물이나 고장 난 세포소기관 등을 제거하는 자가 소화작용(autophagy)이 활발한 것도 박쥐의 긴 수명과 관련이 있다. 자가소화작용을 통해 세포 내 바이러스도 제거된다. 덕분에 박쥐는 바이러스에 저항성을 가지게 됐고, 이로 인해 바이러스의 저장고 역할도 하게 된다.
중국 우한 바이러스연구소 연구원들이 실험을 진행하고 있는 모습.
AFP=연합
중국 우한 바이러스 연구소에서는 사스를 경험한 이후 중국 전역에서 박쥐를 채집하고, 박쥐에서 바이러스를 분리하는 연구를 진행한 것으로 알려졌다. 이러한 중국의 박쥐 바이러스 연구 기관에 미국이 연구비를 지원했고, 코로나19가 퍼지자 최근 연구비 지원을 중단하는 조처를 하기도 했다.
박쥐 바이러스에서 다시 진화
코로나19 바이러스의 스파이크(S) 단백질. 청회색으로 표시된 부분이 S단백질이며, S1과 S2 두 개의 서비 유닛으로 구성돼 있다. 퓨린 절단으로 S1과 S2가 끊기면 S1 서버 유닛 모양이 달라져 사람 세포의 수용체와 더 잘 결합할 수 있게 된다.
그렇다면 박쥐 혹은 우리가 알지 못하는 중간숙주에 있던 바이러스가 어느 날 갑자기 사람을 공격하기 시작하게 된 이유는 무엇일까.
일단 천산갑에 있던 코로나바이러스가 박쥐로 다시 옮겨가면서 천산갑 바이러스와 박쥐 바이러스 유전자가 재조합돼 코로나19 바이러스가 탄생한 것으로 보인다. 이미 박쥐 혹은 중간숙주에서 코로나19 바이러스가 만들어졌다는 얘기다.
물론 박쥐나 중간 숙주에는 코로나19 바이러스와는 다르지만 아주 유사한 바이러스가 있었고, 이것이 사람에게 감염된 후 사람 속에서 변이를 일으켜 지금의 코로나19 바이러스가 됐을 가능성도 배제할 수는 없다. 이 때문에 일부에서는 첫 코로나19 환자가 발생한 것으로 알려진 지난해 12월 이전에 이미 코로나19 바이러스가 떠돌았다고 주장하기도 한다.
아무튼 박쥐에 있던 바이러스 RaTG13와 코로나19와는 사람에 대한 감염력에서 큰 차이가 있다. 직접 비교는 어렵지만, 대신 코로나19 바이러스와 연구가 많이 된 사스 바이러스를 비교해보면 알 수 있다.
우선 사람의 세포에는 앤지오텐신전환 효소 2(ACE2)와 단백질 분해 효소인 TMPRSS2 등 두 가지 단백질이 바이러스 수용체(receptor) 역할을 한다. 원래는 다른 기능을 하는 단백질인데, 바이러스가 이를 세포로 침입하는 통로로 활용하는 것이다.
수용체인 ACE2는 세포막에 자리 잡고 있는데, 바이러스의 스파이크 단백질은 이 수용체와 결합한 뒤 세포 속으로 침입하게 된다. 세포 내에서 바이러스는 RNA와 단백질을 복제한 다음에 세포 밖으로 나오고, 다시 다른 세포를 감염하게 된다.
사람 세포의 수용체와 결합하는 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질의 능력은 사스 바이러스의 스파이크 단백질보다 1000배나 늘어났다. 그것은 바로 퓨린 절단(Furin Cleavage) 때문이다.
코로나19 바이러스의 스파이크 단백질은 S1과 S2라는 두 개의 덩어리(subunit, 서브 유닛)로 나눠진다. 사람 세포 내에 있는 단백질 분해 효소인 퓨린이 스파이크 단백질을 S1과 S2로 절단한다. S1은 수용체와 부착하는 역할을 맡고, S2는 바이러스 외피와 세포막이 융합하는 데 간여한다.
퓨린 절단이 이뤄지면, 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질은 불안정해지고, 세포의 수용체와 결합하려는 힘이 강해졌고, 결국 결합력이 크게 높아진 것이다. 특히, 스파이크 단백질이 위로 튀어나오면서 세포에 침투하기 좋은 형태가 된다.
사람들 사이에서도 꾸준히 변해
시간에 따른 코로나19 바이러스 변이 G 계열의 분포 변화. 왼쪽 A 그래프에서는 시간에 따라 하늘색으로 표시된 G 계열 변이의 비율이 증가하고 있다. 현재는 97% 이상을 차지한다. 실선은 누적 분포로 G 계열이 74%를 보이고 있다. 그림 B는 지역별로 나눠 본 것인데, 아시아 지역은 G 계열의 비율이 다른 곳에 비해 낮은 것을 알 수 있다.
그런데 지난해 12월 출현한 이후 코로나19 바이러스는 계속 변이를 일으키고 있다. RNA 바이러스의 경우 사람 세포 내에서 한 차례 복제할 때마다 전체 유전자에 돌연변이(mutation)가 하나꼴로 발생하는 것으로 알려져 있다. 즉 RNA 수많은 염기 중에서 하나 정도가 엉뚱한 것으로 바뀌는 상황이 벌어지는 것이다. 변이가 비교적 자주 발생하는 편이다.
최초 중국 우한에서 분리된 코로나19 바이러스 RNA는 2만9903개의 염기로 이뤄져 있다. 지금까지 분석된 코로나19 바이러스 RNA 염기 서열을 최초 바이러스 것과 비교하면 평균 7.23개의 돌연변이를 갖고 있다. 15개 이상 돌연변이를 가진 경우는 아주 드문 편이다.
코로나19 바이러스의 경우는 다른 RNA 바이러스보다는 돌연변이 발생이 적은 편이다. 바이러스의 돌연변이는 겉으로 드러나는 게 있고, 드러나지 않는 게 있다. RNA는 기본적으로 단백질 합성의 설계도다.
RNA 가닥에 나란히 있는 염기 3개가 단백질 아미노산 1개를 지정한다. 이를 코돈(Codon)이라고 한다.
RNA 염기는 A(adenine, 아데닌), G(guanine, 구아닌), C(cytosine, 사이토신), U(uracil, 유라실) 4가지가 있다. 4가지 염기는 64개(4 X 4 X 4 = 64)의 코돈을 만들 수 있지만, 아미노산의 종류는 20가지다. 코돈 개수가 아미노산 종류보다 훨씬 많다.
따라서 여러 개의 코돈이 하나의 아미노산을 지정할 수 있다. RNA 코돈이 돌연변이로 달라져도 지정하는 아미노산은 그대로인 경우 돌연변이가 겉으로 드러나지 않는다.
세계보건기구(WHO)는 유전자 염기서열 차이로 인한 아미노산의 변화를 기준으로 코로나19 바이러스를 S, V, L, G, GH, GR, O(기타) 등 총 7개 유형으로 분류하고 있다. G 계열은 스파이크 단백질과 다른 단백질에서 돌연변이가 발생했는데, V와 S 계열은 스파이크 단백질에는 돌연변이가 관찰되지 않았다.
최근 전 세계에서 검출되는 코로나19 바이러스의 대부분, 97% 이상은 스파이크 단백질에 돌연변이가 생긴 G 계열, 즉 G, GH, GR 세 그룹이다. 지금까지 분석된 코로나19 유전체 전체를 봐도 이들 세 그룹이 74%를 차지하고 있다.
G그룹도 지난 1월 중국과 독일에서 처음 발견됐는데, 중국에서 유럽으로 건너갔고, 유럽에서 다시 미국으로 건너간 것으로 알려졌다. 이후 한국 등에서도 발견되는데, 미국이나 유럽에서 들어온 것으로 보인다.
한국 GH 그룹이 대부분 차지
정은경 중앙방역대책본부장(질병관리본부장).
뉴스1
지난 6일 중앙방역대책본부의 발표에 따르면 현재 국내에서 유행 중인 코로나19 바이러스의 유형은 GH 그룹이다. 국내에서 검출한 바이러스 526건에 대한 유전자 분석 결과, GH 그룹의 바이러스가 63.3%인 333건으로 가장 많았고, 이어 V 그룹 바이러스 127건, S 그룹 바이러스 33건, GR 그룹 바이러스 19건, G 그룹 10건, O그룹(기타 그룹) 4건 등의 순이었다.
가장 많은 GH 그룹 바이러스는 미국과 유럽 등에서 입국한 확진자들에게서 검출되고 있다. 또, 이태원 클럽과 경기도 부천 쿠팡 물류센터, 수도권 개척교회, 서울 방문판매업체 '리치 웨이' 등 최근 발생한 수도권 집단감염 사례에서 주로 검출됐다. 광주 사찰 광륵사와 대전 방문판매업체 관련 감염자의 바이러스 유형도 GH 그룹에 속한다.
이에 비해 코로나19 유행 초기 중국 우한 교민 등 해외입국자, 서울 구로콜센터의 경우 S 그룹 바이러스가, 신천지 대구교회 확진자, 청도 대남병원, 정부세종청사(해양수산부) 감염자들한테서는 V 그룹 바이러스가 각각 검출됐다.
이와 함께 G 그룹 바이러스는 해외입국자에서, GR 그룹 바이러스는 부산 감천항 입항 러시아 선박 선원과 해외입국자 등에서 발견됐다. 이 밖에 일본 현지 확진자 접촉자와 싱가포르 출장 관련자 등의 사례는 기타 그룹으로 분류됐다.
D614G 감염되면 바이러스 더 많이 배출
코로나19 바이러스 변이 D614G. 그림 A와 B에서 붉게 표시된 D614가 돌연변이가 발생한 곳이다.
코로나19 변이와 관련해 요즘 논란이 되는 게 바로 D614G다. 이 돌연변이는 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질에 일어난 돌연변이다. 코로나19 바이러스 RNA 상에서 2만3403번째 염기가 아데노신(A)에서 구아닌(G)으로 바뀌었다. 이를 A23403G라고 표시한다.
이 돌연변이로 인해 스파이크 단백질의 614번째 아미노산이 아스파르트산(D)에서 글리신(G)으로 바뀌게 됐고, 그래서 D614G라는 이름이 붙었다. D614G가 주목을 받는 것은 최근 발생하는 확진자의 97%에서 검출되는 G, GH, GR 유형의 바이러스에서 모두 발견되는 돌연변이이기 때문이다.
뒤늦게 나타난 이 돌연변이가 대세를 장악하면서 이 돌연변이로 인해 코로나19 바이러스의 전염성이 강해진 게 아닌가 추정하게 됐다. 실제 실험을 통해 이 돌연변이를 가진 바이러스의 전염력이 변이가 없는 바이러스에 비해 3~9배 강한 것으로 보고됐다.
하지만 실험실에서 세포주(cell line)로 진행한 실험 결과일 뿐 실제 사람들 사이에서도 그처럼 높은 전염력을 가졌는지는 확인되지 않았다. 또, D614G에 감염된 환자가 다른 코로나19 유형에 감염된 환자보다 증세가 훨씬 심하거나 치사율이 높다는 증거는 없다. 다만 감염 환자가 바이러스를 더 많이 배출한다는 보고는 있다.
또한, 다른 코로나19 바이러스에 작용하는 항체나 치료제가 D614G에게도 그대로 작용하는 것으로 보고되고 있다. 더욱이 최근에 주목을 받는 치료제 렘데시비르(Remdesivir)는 스파이크 단백질과 세포 수용체에 작용하는 게 아니다. 렘데시비르는 세포 내에서 RNA 복제, 즉 RNA 중합반응을 방해하는 것으로 알려져 있다. 한편, D614G는 변이가 일어난 수준이지 엄밀한 의미에서 ‘변종’이라고 할 것도 없을 것 같다.
D614G가 널리 확산한 것은 전염력이 강한 것보다 방역 성과와 관련이 있다는 지적도 있다. 초기에 발생했던 중국이나 동아시아에 퍼져 있는 S, V, L 유형의 코로나19 바이러스는 방역 성공 탓에 점차 사라졌다. 반면에 우연히 유럽으로 탈출했던 G 유형은 방역 시기를 놓쳤던 유럽에서 창궐하고, 다시 미국으로 건너가 번졌다는 것이다. 초기에 사라진 변이 바이러스의 빈자리를 D614가 메꾸고 있는 셈이다.
실제로 한국에서 GH 변이가 확산한 이후에도 감염 재생산지수(R)는 크게 달라지지 않았다. 한 사람이 코로나19를 몇 명에게 전파시키는지를 보여주는 R값은 대구 신천지교회 사태 때 3.53으로
올라갔지만, 사회적 거리두기가 한창일 땐 0.45로 크게 줄었고, 5월 이태원 집단감염 이후로 6월 말까지 1.63으로 다소 올랐지만, 현재도 1 안팎을 유지하고 있다. 코로나19에서 변이가 발견되지만 아직 바이러스 자체가 크게 달라지지는 않았다는 것을 보여주는 증거일 수 있다.
지속적인 모니터링 필요
코로나19 바이러스의 변종이나 새로운 바이러스의 출현에 대비해 지속적인 모니터링이 필요한 상황이다.
중앙포토
자연계에서는 새로운 바이러스가 지금도 계속 탄생하고 있다. 바이러스에서 유전자가 바뀌고 돌연변이가 발생하는 것은 DNA 혹은 RNA 복제 과정에서 우연히 일어난 ‘실수’를 바로잡지 못하기 때문이다. 그 실수 탓에 새로운 특성을 가진, 사람에게 위협이 되는 바이러스가 등장할 수 있다.
또, 숙주 세포에서 서로 다른 바이러스의 유전자가 뒤섞이고, 재조합이 일어나면서 역시 새로운 변종이 탄생할 수도 있다. 사람에게 들어온 바이러스도 변화한다. 세포 내에서 복제하면서 ‘실수’를 일으키고, 달라진다. ' 바로 D614G처럼 말이다.
이와 함께 사람의 면역계가 바이러스의 변화를 유도할 수도 있다. 면역반응이 특정한 바이러스를 골라낸다는 것이다. 면역계의 공격은 잘 피하면서, 전염력은 강한 바이러스가 탄생하고 퍼지게 된다. '과거 사스 바이러스가 그렇게 변화했던 것처럼 말이다.
불행 중 다행인지 최초 발견된 코로나19 바이러스와 비교하면 지금까지 발견된 코로나19 바이러스는 몇 개의 돌연변이를 갖고 있지만, 기본적으로 크게 달라진 것 같지는 않다. 어쩌면 코로나19 바이러스도 높은 전파력을 가지면서도 병독성은 낮아져 일반 감기 바이러스처럼 계절적 변화를 보이면서 우리 주변에 계속 남아있을지도 모르겠다.
앞으로도 기후변화로 생태계가 변화하고, 산림의 파괴나 야생동물 밀렵 등이 이어진다면 동물의 바이러스가 사람에게 쏟아져 들어오는 상황은 계속될 수밖에 없다. 박쥐는 하늘을 나는 포유류다. 그리고 사람은 비행기를 타고 하늘을 나는 또 다른 포유류다.
사람은 개발과 밀렵으로 박쥐를 위협하고, 박쥐는 바이러스로 사람에 맞서는 형국이다. 사람은 그 엄청난 이동 속도 때문에 단 며칠 만에 전 세계로 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다.
앞으로도 어떤 바이러스 변이가 생겨나고 있는지, 어떻게 확산하고 있는지를 꾸준하게 모니터링하면서 대비해야 할 것 같다. 확실한 백신과 치료제가 언제 나올지 알 수 없는 상황이지만, 그 개발 중인 백신이나 치료제가 효과를 얻을 수 있을지 파악하기 위해서라도 모니터링은 필요하다.
