오미크론(Omicron), 높은 감염력을 가진 이유와 백신의 유용성

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-11-29 07:31:21
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- 변종 B.1.1.529는 남아프리카 공화국 가우텡(Gauteng)지방에서 11월 9일에 첫 발견
- 오미크론 변이체는 50곳에서 RNA의 변화를 가져오고, 50곳에서 RNA의 변화를 가져와
- 전염성과 바이러스 부하를 증가시키는 것으로 알려진 많은 돌연변이를 가지고 있어
- 현재 백신이 코로나19의 심각한 과정에서 오미크론을 보호할 가능성이 매우 높아

오미크론은 얼마나 위험한가?
새로운 코로나바이러스 변종과 돌연변이에 대해 지금까지 우리가 알고 있는 것


돌연변이 병원체:
새로운 코로나바이러스 변종 Omicron(오미크론)이 확산되고 있으며 유럽의 각국에서 여러 번 감지됐다. 50개의 돌연변이가 있으며 그중 30개는 스파이크 단백질에 영향을 준다. 현재까지 SARS-CoV-2의 가장 강력한 돌연변이 형태다. 그것은 다른 변이체에서 이미 알려진 일부 돌연변이와 효과가 아직 완전히 알려지지 않은 많은 돌연변이를 결합한다. 따라서 백신이 얼마나 잘 보호하고 얼마나 더 전염성이 있는지는 아직 명확하지 않다. 

▲ 오미크론 변이체는 야생형 SARS-CoV-2와 비교해 50개의 돌연변이를 가지고 있으며 이는 다른 알려진

코로나바이러스 형태보다 많다. © peterschreiber.media/ 게티 이미지


대부분 바이러스와 마찬가지로 SARS-CoV-2 코로나바이러스도 숙주에 계속 적응하며 돌연변이를 일으키고 있다. RNA의 이러한 변화 중 많은 부분은 쓸모가 없거나 심지어 해롭다. 바이러스에 이익이 되고 이에 따라 확산되는 돌연변이가 항상 있다. 약 1년 전, 영국에서 유럽 전역으로 퍼진 알파 변종이 만들어졌고, 조금 후에 훨씬 더 전염성이 강한 델타 변종이 생겨났으며, 이는 현재 대부분 지역에서 우세하다.

오미크론은 어디에서 왔나?

이제 SARS-CoV-2의 걱정스러운 다음 변종이 등장했다.
현재 "Omicron"이라고 불리는 변종 B.1.1.529는 남아프리카 공화국의 가우텡(Gauteng) 지방에서 11월 9일에 처음 발견됐다. 일주일 만에 이 돌연변이의 비율이 1%에서 7%로 증가했으며, 동시에 Covid 19 사례가 급격히 증가했다. 지금까지 델타 변종은 우리나라와 마찬가지로 남아프리카에서도 지배적이었지만, 그곳에서 입증된 전체 Covid-19 사례 수는 현재 유럽보다 훨씬 적다.

Omicron 변형의 급격한 증가는 Delta보다 우세할 수 있음을 시사한다.
이것이 세계보건기구(WHO)가 2021년 11월 26일 공식적으로 "우려의 변종(VOC)”을 선언한 이유 중 하나다. 또 다른 이유는 "오미크론은 알려진 모든 변종 중에서 이 바이러스의 가장 강력하게 돌연변이된 형태다"고 워릭 대학의 바이러스학자인 로렌스 영(Lawrence Young)은 말한다. "SARS-CoV-2의 이 변종은 매우 우려스럽다.“

돌연변이의 새로운 조합

전체적으로 오미크론 변이체는 50곳에서 RNA의 변화를 가져온다.
이 돌연변이 중 오미크론 변이체는 50곳에서 RNA의 변화를 가져온다.. 이 도메인은 바이러스가 세포를 얼마나 잘 감염시킬 수 있는지에 중요한 역할을 한다.

이러한 돌연변이 중 일부는 이미 다른 바이러스 변이체에서 알려져 있다.
여기에는 알파 변이가 이미 가지고 있는 6가지 돌연변이와 델타 변이가 개발한 3가지 돌연변이가 포함된다. Young은 "Omicron은 다른 변종에서 이전에 본 적이 있는 몇 가지 변경 사항을 가지고 있지만 한 바이러스에 모두 포함된 것은 아니다"고 말했다.

이러한 변화 중에는 스파이크 단백질의 푸린 틈으로 알려진 세 가지 돌연변이가 있다.
이러한 돌연변이 중 하나인 단백질의 681번 위치에 있는 아미노산 스왑은 이미 전이성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 다른 두 돌연변이 Q498R과 N501Y의 조합은 세포에 대한 바이러스의 결합을 강화하여 감염성을 증가시킨다.
▲ 스파이크 단백질에 대한 오미크론(B.1.1.529) 돌연변이의 예비 매핑. © 코로나바이러스 항바이러스 및 내성 데이터베이스 / Stanford University, CC-by-sa 4.0

더 높은 감염력의 증거

종합하면, Omicron은 전염성과 바이러스 부하를 증가시키는 것으로 알려진 많은 돌연변이를 가지고 있다. 이것은 이 새로운 변이가 Delta보다 훨씬 더 전염성이 높을 수 있다는 역학 데이터에서 파생된 가정과 일치한다. 홍콩에서는 오미크론 변이에 감염된 두 사람의 바이러스 부하가 정상보다 훨씬 높다는 초기 보고도 있었다.

그러나 변형체의 이전 가능성이 실제로 훨씬 더 높은지, Omicron 변형체의 R 값이 얼마나 더 높은지 여부는 먼저 실험실 테스트를 통해 명확히 해야 한다. 비록 이 형태의 코로나바이러스가 알려진 더 많은 감염성 변화를 가지고 있다 하더라도, 게놈에서 이전에 볼 수 없었던 돌연변이 중에서 이 효과를 다시 약화시키는 일부가 있을 수 있기 때문이다. 영국 게놈 컨소시엄과 케임브리지 대학의 Sharon Peacock은 "이 새로운 돌연변이의 많은 의미와 조합의 의미는 아직 알려지지 않았다"고 강조했다.

잠재적 탈출 돌연변이

지금까지 오미크론(Omikron) 변이체가 백신 접종이나 이전 감염으로 무장한 면역 체계를 피할 수 있는지 정도에 대한 명확한 데이터는 없다. 모더나(Moderna)와 바이오엔텍(BioNTech)회사는 이미 세포 배양 테스트에서 이 변이체에 대한 백신의 효과를 확인하는 과정에 있다.

"돌연변이의 조합은 이 변이체가 백신 접종에 의해 나타나는 자연 면역의 감소를 가속화할 수 있는 상당한 위험을 나타낸다"고 Moderna는 말했다.

이 가정은 오랫동안 잠재적인 탈출 돌연변이로 간주되어 온 여러 돌연변이를 기반으로 한다. 그들은 스파이크 단백질의 중요한 인식 기능을 너무 많이 변경하여 SARS-CoV-2에 대해 형성된 일부 항체가 더 바이러스를 인식하지 못한다.

특히, 여기에는 브라질에 널리 퍼져 있는 감마 변이체와 남아프리카에서 이전에 유통된 베타 변이체에서 유사한 형태로 이미 발생한 E484 위치의 돌연변이가 포함된다. 또한, 오미크론 변이체는 RNA의 ORF-1a 섹션에 3개의 아미노산이 없다. 그들은 또한 면역 체계가 바이러스를 공격하는 것을 더 어렵게 만든다.

예방 접종은 얼마나 잘 보호할까?

그러나 이것이 예방 접종 보호에 대해 무엇을 의미할까?
대부분의 전문가는 여전히 ​​패닉(공황)에 빠질 가능성은 없다고 생각한다.
영은 "현재 백신이 코로나19의 심각한 과정으로부터 오미크론을 보호할 가능성이 매우 높다"고 말했다. Imperial College London의 바이러스학자 Peter Openshaw도 "이 변이체가 백신 효과를 완전히 피할 가능성은 극히 희박하다"고 유사하게 보고 있다.

이유 중 하나:
백신은 모든 스파이크 단백질을 면역 반응의 기초로 사용하기 때문에 신체는 바이러스 단백질의 다른 부분에 부착하는 항체를 생성한다. 일부 부착 부위가 현재 돌연변이되더라도 스파이크 단백질의 변경되지 않은 부위에 부착하는 항체는 여전히 존재한다. 이것은 백신 보호가 아직 신선하고 따라서 많은 항체가 체내에서 순환할 때 특히 그렇다.

면역 보호의 두 번째 기둥인 세포에도 동일하게 적용된다.
“특히 T 세포 반응은 변화에 강해야 한다. 그러나 더 많은 획기적인 감염이 있을 것이며 세 번째 접종이 더욱 중요해질 것이라고 생각할 수 있다. 다른 바이러스 학자들도 새로운 예방 접종 보호와 그에 따른 추가 예방 접종이 이제 훨씬 더 중요하다고 강조한다.
출처: Covariants, GISAID, WHO, Science Media Center

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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