바이오인

▣ 계절성 코로나바이러스가 어떻게 진화해 왔는지 알 수 있다면 코로나19 바이러스 변이를 전망하는 데 도움이 될 것으로 예상

 ○ 바이러스가 어떻게 계속 번성하는지에 대해 알려진 바가 거의 없는 상황이나, 가장 잘 연구된 예 중 하나가 229E*라고 하는 계절성 코로나바이러스로, 이 바이러스는 평생 반복적으로 사람들을 감염시킴

   * 호흡기 바이러스에는 코로나바이러스 외에 독감을 일으키는 인플루엔자 바이러스 (Influenza virus), 감기의 흔한 원인인 라이노바이러스(Rhinovirus) 등 포함. 흔하게 검출되는 대표적인 사람 코로나바이러스는 229E, OC43, NL63 등이 있음

  - 그러나 이러한 재감염이 인체의 면역반응이 약해져서인지 또는 바이러스 변이로 인한 면역반응 회피인지 여부는 불분명

  - 이를 알아내기 위해 미국 프레드허친슨 암연구센터의 진화생물학자 Jesse Bloom은 229E에 노출되었을 가능성이 있는 사람들의 수십 년 된 혈액 샘플을 확보하고 1980년대부터 다양한 버전의 바이러스 항체를 테스트

 ○ 연구결과, 초기에는 바이러스에 대한 면역이 있지만, 시간이 흐르면서 면역력이 약화. 이는 바이러스가 면역을 피하고자 진화하고 있음을 시사

  - 1980년대 혈액 샘플에는 1984년 버전의 229E에 대한 높은 수준의 중화 항체가 포함되어 있었으나, 1990년대 버전의 바이러스를 무력화할 수 있는 능력이 훨씬 적어졌고, 2000년대와 2010년대의 229E 변이에 대해서는 훨씬 덜 효과적인 것으로 조사

    ※ 관련논문 : PLOS Pathogens, A human coronavirus evolves antigenically to escape antibody immunity, 2021.8.8.

 ○ 코로나19 바이러스가 향후 몇 개월 또는 몇 년 동안 어떻게 진화하는지에 따라 다른 일반 감기 바이러스로 변하거나 인플루엔자 또는 더 위협적인 바이러스로 변할지 결정이 가능할 것으로 전망

  - 과학자들은 다른 병원체에서 단서를 찾고 바이러스의 다음 움직임을 예측하는 방법을 탐색 중이며, 지금까지 발생한 돌연변이의 영향을 추적하면서 새로운 변이를 주시

  - 코로나19 바이러스가 결국 더 예측 가능한 방향으로 진화하고 다른 호흡기 바이러스처럼 될 것으로 예상하지만 이러한 변화가 언제 발생하고 어떤 바이러스와 감염이 유사할지 명확하지 않지만 몇 가지 시나리오를 예상

< 코로나19 바이러스 변이 확산 추세 >

 출처 : Nature, Beyond Omicron: what’s next for COVID’s viral evolution, 2021.12.7.

▣ 코로나19 바이러스에 대한 예측 시나리오

 ○ 가장 희망적이지만 가장 가능성이 적은 시나리오는 홍역의 경로를 따르는 것

  - 감염 또는 예방 접종은 평생 보호 기능을 제공하며 바이러스는 주로 신생아를 감염시킴

    ※ Bloom은 "면역을 회피하기 위해 진화하는 능력이 근본적으로 없는 홍역과 같은 바이러스도 여전히 존재한다"라고 말함

 ○ 더 가능성이 크지만 덜 희망적인 시나리오로 호흡기 세포융합 바이러스(RSV, Respiratory syncytial virus)의 경로를 따르는 것

  - 생후 첫 2년 동안 RSV에 걸리며 RSV는 유아 입원의 주요 원인이지만 대부분의 소아 사례는 경증을 보이며, 매년 새로운 RSV 변이가 많은 성인을 감염시키지만 어린 시절에 노출된 덕분에 가벼운 증상을 보임

  - SARS-CoV-2가 강력한 보호를 제공하는 백신의 도움을 받아 이 경로를 따른다면 주로 어린이를 감염시키는 바이러스가 될 것으로 전망

 ○ 인플루엔자 경로와 관련하여 2가지 시나리오를 전망할 수 있는데 하나는 인플루엔자 A 바이러스이고 나머지는 인플루엔자 B 바이러스 경로로 예상

  - (인플루엔자 A) 매년 전 세계적으로 계절성 인플루엔자 유행을 주도하는 인플루엔자 A 바이러스는 새로운 변이의 급속한 진화와 확산이 특징. 그 결과, 심각한 증상을 나타낼 수 있는 성인의 전파에 의해 계절성 전염병이 발생

  - 독감 백신은 질병의 심각성을 줄이고 전파를 늦추지만, 인플루엔자 A의 빠른 변이로 인해 백신의 효과는 제한적

  - (인플루엔자 B)SARS-CoV-2 변이 속도가 인플루엔자 A에 비해 느린 경우 인플루엔자 B와 유사한 경로를 따를 것으로 전망

  - 전파와 전염은 주로 면역력이 약한 어린이의 감염 때문에 발생할 것으로 예상

▣ 진화생물학자 등 전문가들은 코로나19 바이러스의 미래가 여전히 인간에 손에 달려 있다고 강조

 ○ 면역에 반응하여 SARS-CoV-2가 얼마나 빨리 진화하는지에 따라 백신 업데이트가 필요한지 아닌지와 빈도가 결정

  - 최근 연구에서 

  - 연구를 이끈 Bedford 박사는 “SARS-CoV-2의 변이 속도가 결국 느려질 것으로 예상되나, 1∼2년마다 백신을 업데이트해야 하는지, 5년마다 백신을 업데이트해야 하는지, 또는 더 나쁜 경우인지 잘 모른다”라고 말함

    ※ 관련 논문 : bioRxiv, Rapid and parallel adaptive mutations in spike S1 drive clade success in SARS-CoV-2, 2021.9.11

 ○ 229E와 같은 계절성 코로나바이러스를 포함한 다른 호흡기 바이러스가 몇 가지 잠재적인 미래 시나리오를 제공하지만, 코로나19 바이러스는 완전히 다른 방향으로 갈 수 있다고 예측

  - 특히, 저소득 국가에 대한 불공평한 백신 공급과 일부 부유한 국가의 최소한 통제 조치가 델타, 오미크론과 같은 변이 발생을 부추길 수 있다고 경고

    ※ 예를 들어, 영국 정부 과학자문그룹이 7월에 작성한 문서는 SARS-CoV-2가 다른 코로나바이러스와 재조합함으로써 더 심각해지거나 현재의 백신을 피할 수 있다는 가능성을 제기. 밍크나 흰꼬리사슴과 같은 동물 숙주를 통해 면역 회피나 중증도 증가와 같은 변이 가능성 또한 제기

 ○ 진화생물학자 등 전문가들은 코로나19 바이러스의 미래가 여전히 인간에 손에 달려 있다고 설명

  - 백신 접종이 여전히 매우 효과적이지만 가능한 많은 사람에게 백신을 접종해야지만 새로운 바이러스 변이가 확산하는 것을 막을 수 있다고 강조