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SARS-CoV-2의 원래 형태 D614가 G614로 변종. 전 세계 바이러스 78% 구성.
감염자 체내애 더 많은 개체수가 확인됨. 돌연변이와 중증도 상관관계는 아직 발견되지 않음.
현재 개발 중인 백신이 새로운 변종에 효과 없다는 증거 없어.

코로나 : 새로운 바이러스 돌연변이체가 세상을 정복하다
SARS-CoV-2의 변형된 형태는 원래의 모습에서 완전 탈바꿈 했다.

대유행이 빠르게 퍼지고 원래 형태가 거의 교체되었다.
전 세계 모든 감염자 중 거의 80%가 새로운 G614 변종을 가지고 있다.
실험에서 알 수 있듯, 이 바이러스가 성공하고 있는 이유는 감염률이 상당히 높기 때문이다. 돌연변이 된 바이러스는 인간 세포에서 3-6배 더 잘 번식할 수 있다.

▲ SARS-CoV-2의 돌연변이 형태는 1월 말부터 만연해 왔으며 이제 전 세계적으로 지배적인 코로나 바이러스 변종이 됐다. 사진:픽사베이

바이러스가 시간이 지남에 따라 변이되는 것은 드문 일이 아니다.
이는 SARS-CoV-2 코로나 바이러스에도 적용된다.
몇 주 전에 과학자들은 게놈을 비교해 바이러스의 수많은 돌연변이를 확인했다.
그들 중 하나는 코로나바이러스가 인간 세포에 결합하는 표면 단백질 ‘스파이크 단백질’에 관한 것이다. 바이러스의 새로운 G614-변이체에서, 아미노산 아스파라긴은 이 구조의 어느 한 지점에 글리신으로 대체된다.

2020년 4월 초에 이 G614 형태의 SARS-CoV-2가 특히 성공적으로 확산되고 있다는 첫 징후가 있었다. 뉴멕시코주 로스 알라모스 국립 연구소의 베테 코버(Bette Korber)는 “이 돌연변이가 개체군에 도달할 때마다 그 빈도는 급속히 증가했으며 많은 경우 단 몇 주 만에 주요 형태가 되었다”고 말했다. 독일에서도 G614 형태가 원래의 D614 형태를 대체했다.

돌연변이 바이러스는 이제 전 세계적으로 지배적인 형태다.

이제 이 바이러스 돌연변이의 확산과 그 결과에 대한 새로운 지식이 있다.
SARS-CoV-2의 G614 변종은 개선의 행진을 계속했다.
Korber와 그녀의 연구팀은 “아미노산 변화가 있는 변이체는 전 세계적으로 유행성 질병에서 가장 흔한 형태가 되었다”고 말했다. "G614가 만들어지기 전에 원래의 D614 모양이 잘 확립 된 경우에도 변경이 이루어졌다."

평가에 따르면, 돌연변이가 된 형태는 2020년 3월 1일 이전에 전 세계적으로 등록된 SARS-CoV-2 서열의 약 10%에서만 발견됐다. 최초의 D614 형태는 나머지 감염을 지배했다. 그러나 3월 말까지 돌연변이 된 G614 변종의 비율은 67%로 증가했으며 5월 중순에는 전 세계에서 시퀀싱 된 모든 코로나바이러스 분리물의 78%를 이미 구성했다.

예일 대학교(Yale University)의 나단 그루바우(Nathan Grubaugh)는 “원칙적으로 이 글로벌 확장은 G614 바이러스 변종이 현재 유행성 질병을 주도하고 있음을 의미한다”고 말했다.

중국에서 독일을 거쳐 유럽으로

이 SARS-CoV-2 돌연변이가 시작된 위치와 시기에 대한 첫 징후도 있다.
Korber와 그녀의 동료들은 “1월 말 중국과 독일에서 4개의 돌연변이를 포함한, 게놈 유형의 일부를 낳은 최초의 사례가 발견되었다. 이들은 이미 이 유형을 정의하는 4개의 RNA 돌연변이 중 3개를 가지고 있었다"고 말했다.
이는 이들 돌연변이가 중국의 환자에서 형성되어 처음 도입된 후 독일에 온 것을 암시한다.

유럽에서 한 번 도착한 후, 코로나바이러스는 나머지 돌연변이와 함께 스파이크 단백질의 변화를 최적화하는 네 번째 돌연변이를 획득했다.
2월 20일 이탈리아에서 4개의 돌연변이가 모두 발생한 최초의 바이러스 변종이 발견되었다. 과학자들은 “며칠 안에 이 단상형*은 유럽의 많은 국가에서 발견됐다”고 말했다.
* 단상형(Haplotype) : 1개의 염색체 상에 다형의 유전자 자리가 조밀하게 연쇄하여 존재하는 경우, 동일 염색체상에 연쇄하는 각 유전자 자리의 대립유전자 조합)

 

▲ 전 세계와 다른 대륙에서 G614 돌연변이체(파란색)와 원래 형태 D614 (주황색)의 비율. © Korber et al. / Cell

감염된 사람들 사이에서 더 높은 바이러스 부하

그러나 이 돌연변이 바이러스가 그렇게 성공적인 이유는 무엇일까?
Korber 박사는 “우리는 이미 첫 번째 연구에서 G614 변형이 지배적인 형태가 되었다는 것을 알 수 있었지만 가능한 원인 중 어느 것이 이렇게 건강한 바이러스의 원인인지 판단할 수 없었다”고 말했다. 이러한 이유로 그의 팀은 먼저 영국 셰필드에서 999명의 Covid-19 환자를 검사하여 임상적 차이가 있는지 확인했다.

결과 :
평균적으로, SARS-CoV-2의 G614 돌연변이에 감염된 환자는 신체에서 더 높은 바이러스 부하를 가졌다. "그러나 우리는 돌연변이 상태와 질병의 중증도와 그 경과 사이에 뚜렷한 연관성이 발견되지 않았다"고 과학자들은 강조했다.
회복된 환자의 혈청에서 나온 항체실험이 보여 주듯이, 돌연변이 된 바이러스 변이체는 원래 형태와 같이 항체를 중화함으로써 효과적으로 싸우고 있다.

감염성이 향상됐다.

에리카 올만 사파이어(Erica Ollmann Saphire, 캘리포니아 La Jolla 면역 연구소)와 데이빗 몬테피오리(David Montefiori, North Carolina의 Duke University)가 이끄는 팀의 실험이 결정적인 추가 정보를 제공하고 있다.
그들은 돌연변이 및 비 돌연변이 형태의 SARS-CoV-2로 실험실의 세포 배양을 감염시켰다.
그 결과 “G-형 스파이크 단백질을 가진 바이러스 입자는 3~6배 더 전염성이 있었다”고 연구원들은 보고했다. 그러므로 G614 변이체는 인간 세포에 들어가서 증식하기가 더 쉬워 보인다.

이것은 영향을 받는 환자의 더 높은 바이러스 부하와 이 돌연변이의 빠른 확산을 설명 할 수 있다.
"시험관내 결과는 임상적 관찰을 뒷받침한다. 둘 다 G614 돌연변이를 가진 바이러스가 인간 세포에서 더 많이 증식 할 수 있음을 시사한다"라고 Grubaugh는 말한다. "그러나 우리가 아직 말할 수 없는 것은 이 돌연변이 체가 전염되기 쉬우며 전염병을 악화시키는지 여부다."

이것이 대유행에 어떤 의미가 있을까?

베테 코르버(Bette Korber)도 비슷한 관점을 갖고 있다.
"감염성과 전이성이 반드시 동의어 일 필요는 없다"고 바이러스 학자는 설명한다.
새로운 G614-형태의 교신자는 더 많은 바이러스를 방출하여 더 많은 사람을 감염시킬 수 있다. 그러나, 전이성은 동일하게 유지되지만, 바이러스는 전염 후 체내에서보다 효과적으로 증식 할 수 있다. 이런 까닭으로 다른 돌연변이체를 대체 할 수 있다.

G614-돌연변이가 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 너무 많이 변화시켜 현재 개발 중인 백신이 더 이상 작동하지 않는다는 증거는 현재 없다.
Grubaugh는 “지금까지 D614에서 G614로의 교체가 통제 조치에 영향을 미치거나 개별 프로세스를 악화시킬 것으로 예상하지 않는다”고 강조했다.

(CELL, 2020; doi : 10.1016 / j.cell.2020.06.043)
출처 : Cell Press, Los Alamos National Laboratory

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