바이오인

1. Coronavirus의 특징

1-1. Coronavirus 개요

Coronavirus의 명칭은 해무리(corona) 혹은 왕관(crown)을 뜻하는 라틴어 Corona에서 유래되었다. 전자현미경으로 보았을 때, 표면단백질인 Spike protein 때문에 가장자리에 돌기모양으로 튀어나와있어 왕관 혹은 태양의 코로나를 연상시킨다. 

Coronavirus는 Coronaviridae(과)의 Coronavirinae(아과)에 속하는 바이러스로 (+) single stranded RNA를 유전체로 갖는 RNA 바이러스이다. RNA 크기는 27~32kb로 RNA 바이러스 중에서 가장 큰 바이러스이며 유전체를 RNA로 갖고 있기 때문에 일반적인 DNA 바이러스 보다 1,000배나 돌연변이의 가능성이 크다.

다양한 종류의 Coronavirus들은 각각 조류(닭), 포유류(돼지, 개, 고양이, 낙타, 박쥐) 등 다양한 동물에 감염을 유발하고, 동물별로 호흡기 또는 소화기에 질병을 유발한다. 전염 경로로는 구강을 통한 점막 전파 및 비말전파 등으로 숙주 사이에서 전파되며 사람이 감염되었을 시에 일반적으로는 경미한 호흡기 감염을 일으킨다. 

사람에 질병을 유발하는 코로나 바이러스는 11월부터 이듬해 4월까지 감기를 유발시키는 비교적 흔한 바이러스이다(HCoV-NL63, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-HKU1). 

하지만 사스나 메르스 같이 드물게 치명적인 질병을 유발하는 코로나 바이러스도 있다. 이번에 또 다른 변종 COVID-19가 발견되면서 인체감염 코로나 바이러스는 7종으로, 치명적인 바이러스는 3종으로 늘어나게 되었다. 

코로나 바이러스를 비롯해서 단순 감기를 유발하는 바이러스는 독감을 유발하는 인플루엔자와는 달리 워낙 다양해서 (Rhinovirus (이 바이러스 자체도 101가지 아형으로 매우 다양함), adenovirus, calicivirus 등) 백신을 개발하기도 어렵다. 따라서 특이적인 치료제는 없고, 고열이 날 때 해열제를 쓰는 식의 대증요법으로만 대응하고 있다. 

1-2. Coronavirus의 역사

분자시계 (molecular clock)를 이용하여 코로나바이러스의 기원을 예측하는 연구자들에 따르면 무려 5,000년 전부터 코로나바이러스가 현재의 4개의 속 (genus)으로 분류되었다고 한다 (Woo et al., 2012). 우리가 바이러스라는 존재에 대하여 깨닫고 바이러스라고 이름을 지어준 지 이제 120년이 조금 지나가는 상황에서 5,000년전은 너무 먼 과거이다. 

현재 코로나바이러스과(coronaviridae)에 속하는 바이러스 중 가장 먼저 분리된 바이러스는 1930년대 분리된 닭의 전염성기관지염 바이러스(Infectious bronchitis virus, IBV)이다 (M Najimudeen et al., 2020). IBV는 호흡기 증상을 일으키는 닭에서 분리가 되었다. 바이러스의 이름 “기관지염”에서 알 수 있다시피 호흡기 증상을 주로 일으킨다. 

사람에서 코로나바이러스과에 속하는 바이러스는 1960년대에 처음 분리되어 연구가 시작되었다. 이 당시 229E, OC43 바이러스를 중심으로 연구가 되었으며 일부 영유아 청소년에 폐렴을 유발하기는 했지만 이들 바이러스는 병원성이 크지 않았으며 주증상은 상기도 감염이었다. (Kahn and McIntosh, 2005) 

현재는 거의 모든 사람들이 “코로나바이러스”라는 이름을 알고 있다고 해도 지나치지 않을 것이라 생각한다. 바이러스이고, 호흡기 증상을 주로 일으키는(Severe acute한) 왕관 모양의 바이러스라고 말이다. 그러나 1960년대 사람에서 코로나바이러스가 분리될 당시만 하더라도 “코로나바이러스”라는 이름을 사용하지 않았을 것이다. 

1970년대에 바이러스가 왕관모양 또는 태양의 주변에 있는 코로나와 모양이 비슷해서 “코로나” 바이러스라고 명명되어 “코로나바이러스과”로 분류 체계가 잡혔다고 하니 말이다 (Tyrrell et al., 1975). 

사람 코로나 바이러스는 앞서 이야기한 바와 같이 상기도 감염, 다시 말해 감기의 원인이 되는 바이러스로 인식되어 오다가 2002년 중국에서 원인미상의 중증급성호흡기(Severe Acute Respiratory) 질병이 발생하고 그 질병, 정확히 말해서 초기 원인이 밝혀지지 않아 “증후군(syndrome)”이라고 불리던 호흡기 증상이 바로 감기를 일으키는 줄로만 알았던 코로나바이러스 때문이라는 것이 밝혀진 이후 (Drosten et al., 2003) 코로나바이러스의 위상(?)은 이전과 완전히 달라지게 되었다.

약 40년 만에 그 보건학적 위치가 상위권으로 진입하게 되었다 해도 과언이 아니었다. 그러나 우리 인류에게는 불행하게도 처음 발견된 이후 상위권으로 진입한지 불과 10여년 만에 다시 최상위권으로 진입하게 되는 계기가 생겼다. 2012년 중동지역(Midde-East)에서 심한 호흡기(Severe Respiratory)증상을 일으키는 환자가 발생한 것이다. 

중동에서 발생한 중증의 호흡기 증상도 역시 코로나바이러스가 범인임이 밝혀지면서 코로나바이러스 감염증은 보건학적으로 매우 중요한 바이러스가 되었고(Zaki et al., 2012) 우리나라에서도 2015년 MERS-CoV 감염증이 보건, 사회학적으로 큰 문제가 되었다. 

< 그림 1. 사람 코로나바이러스 감염증의 역사＞ (출처 : Docea et al., 2020)