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왜 일부 코로나19 변이 바이러스는 전염력이 세지는 것일까?

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 유발하는 바이러스는 진화하고 있다. 세계보건기구(who)는 코로나19 변이를 ‘관찰 변이(variant of observation)’와 ‘우려 변이(variant of concern)’로 나눈다. 관찰 변이를 지켜본 결과 전염력이 높고, 통제가 어려우며, 더 치명적인 것으로 판단되면 우려 변이로 분류하게 되는 것이다. 현재 세계보건기구(who)에서 우려 변이로 분류한 변이 바이러스는 네 가지가 있는데, 각각 영국, 남아프리카, 브라질, 그리고 인도에서 처음으로 보고되었다. 이러한 변이 바이러스는 어떻게 발생하며, 왜 전염력이 세지고 항체 효과가 떨어지는 것일까?

코로나바이러스

◇ 변이 바이러스란 무엇일까? 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 유발하는 sars-cov-2 바이러스 게놈은 약 30,000개의 뉴클레오티드로 구성되어 있다. 뉴클레오티드는 dna나 rna와 같은 핵산을 이루는 단위체이다. 바이러스가 세포를 감염시키면 수천 개의 자기 복제를 만들어내고 때때로 그 과정에서 오류를 만들어낸다. 이러한 오류, 즉 돌연변이는 일반적으로 해롭지 않으며, 감염되고 인구를 통해 확산되는 방법에 큰 변화를 일으키지 않는다. 그러나 때때로 이러한 유전적 변화는 바이러스가 더 전염성이 있고 쉽게 퍼지게 한다. 변이는 이전에 발생했던 기존 바이러스와 유전적으로 다르다. ◇ 왜 변이의 전염성이 더 강한 것일까? 돌연변이는 바이러스의 어떠한 부위에서도 일어날 수 있지만, 그것이 스파이크 단백질에서 일어나면 문제가 될 수 있다. 코로나바이러스의 스파이크 단백질은 바이러스가 숙주의 세포에 달라붙어 침입하는 것을 돕는다. 스파이크 단백질에 상당한 변화가 생기게 되면 전염력과 확산률, 사망률 등에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이러한 변이 바이러스는 who에 의해 우려 변이로 분류되는 것이다. 인도에서 처음 발견된 b.1.617 변이, 또는 델타 변이 바이러스의 스파이크 단백질은 두 가지의 변화가 있는데, 이는 인간 세포의 수용체에 더 단단히 결합하게 만들 수 있다. 이러한 오류는 바이러스가 세포를 더 쉽게 감염시키고, 면역 체계의 항체 반응을 피하는데 도움을 준다. ◇ 변이 바이러스, 얼마나 더 전염성이 강한 것일까? 델타 변이는 영국에서 처음 확인된 알파 변이보다 최대 50%까지 더 전염성이 강하다. 알파는 이미 기존 바이러스보다 50~100% 더 전염성이 강한데, 거기에 델타 변이는 전염력이 더 더해진 것이다. 이렇게 되면 전염병을 통제하기가 훨씬 더 어려워질 수 있다는 것을 의미한다. ◇ 다른 변이 바이러스는? 스파이크 단백질에서 일어나는 돌연변이만 문제를 일으키는 것은 아니다. 스파이크 단백질에 변화가 생기면 세포에 침투하는 능력에 영향을 미칠 수 있지만, 바이러스의 유전적 염기 서열의 다른 오류들은 바이러스가 침투한 세포 안에서 더 많은 복제를 만들 수 있도록 도울 수 있다. 이렇게 되면 바이러스는 더 적극적이고 공격적인 복제를 만들어 낼 수 있다. ◇ 얼마나 더 많은 변이가 나올까? 우리가 미래에 얼마나 많은 새로운 sars-cov-2 바이러스의 변이를 볼 수 있을지 예측하기는 어렵지만, 한 가지는 확실하다. 바이러스는 모든 병원균과 마찬가지로 계속해서 진화할 것이다. 변이 바이러스는 무작위로 발생하지만 과거를 관찰하면 어느 정도는 미래를 예측할 수 있다. 예를 들어, 영국의 알파 변이는 3개월 동안 20개의 돌연변이를 만들어냈는데, 이는 평균 속도보다 훨씬 높은 수치이다. 즉, 바이러스가 더 많은 사람들을 감염시킬수록 바이러스에게 유리해지며 돌연변이를 만들어 낼 가능성이 커지는 것이다. 바이러스가 급증한 만큼, 바이러스가 새롭고 더 나은 변이를 만들어 낼 기회들이 많아진다. 계속해서 진화하고 새로운 변이를 만들어내는 것은 병원균의 특성이다. 감염자가 많을수록 더 많은 변이가 발생할 가능성도 커진다.