숙주 세포의 세포막을 파괴하는 단백질 단위는 다른 코로나바이러스와는 다른 구조.
스파이크 단백질(Spike-Proteins)의 결합 부위는 관련 병원체와 다른 아미노산으로 구성돼.
결합자리를 구축하는 것이 생물학적 무기로 특별히 개발된 실험실 구조물에서 기대하는 것만큼 이상적이지 않다. "이것은 SARS-CoV-2가 표적 조작의 산물이 아니라는 강력한 증거"

코로나 바이러스는 실험실에서 나오지 않았다.
SARS-CoV-2의 특성은 병원체의 자연적 기원을 말해준다.

인간이 만들어 낸 것이 아니다.
SARS-CoV-2 코로나 바이러스는 일부 인터넷 소문과 달리 실험실 제품이 아니다. 새로운 바이러스 분석 결과 이 바이러스가 자연적인것으로 밝혀졌다.
연구진이 "Nature Medicine"저널에 보고한 바와 같이 바이러스 도킹 단백질에 대한 세부 사항과 기존 코로나 바이러스와의 비교를 통해 알 수 있다. 또한 바이러스가 어떻게 사람에게 전염되는지에 대한 단서를 알려준다. 

▲ SARS-CoV-2 코로나 바이러스는 자연에서 유래한다. Image by Gerd Altmann from Pixabay

2019년 12월 중국에서 바이러스성 질병인 Covid-19가 처음 발병한 이래로 병원체의 기원이에 대해 궁금증이 폭발했다.
새로운 SARS-CoV-2 코로나바이러스는 어디에서 왔을까?
사람들에게 어떻게 건너왔을까?
바이러스 유전자형에 대한 초기 분석은 이 바이러스의 전임자가 아마도 박쥐로 발전했을 것이라고 제안했다.

바이러스가 "설계"되었을까?

그럼에도 불구하고 코로나 바이러스가 생물학적 무기나 바이러스 실험실에서 나온다는 소문이 있다. 이 병원체는 이전 바이러스로부터 개발된 후 의도적으로 또는 비의도적으로 방출됐다는 소문이 있었다.

이 소문에 대해서 라 호야(La Jolla)에 있는 스크립 연구소(Scripps Institute)의 크리스챤 앤더슨(Kristian Andersen)과 동료들이 최근 조사했다. 이를 위해 SARS-CoV-2의 유전자 및 분자 구조를 비교 분석을 했다. SARS 및 MERS-CoV와 관련된 두 가지 바이러스뿐만 아니라 사람들 사이에서 오랫동안 순환해 왔지만 온화한 감기 증상만 유발하는 다른 네 가지 코로나바이러스는 비교 물질로 사용되었다.

바인딩 포인트는 효과적이지만 이상적인 것은 아니다.

그 결과 SARS-CoV-2는 두 가지 주요 측면에서 이전 모델과 다르다.
하나는, 바이러스가 숙주 세포의 세포막을 파괴하는 단백질 단위는 다른 코로나바이러스와는 다른 구조를 갖는다. 소위 스파이크 단백질(Spike-Proteins)의 결합 부위는 관련 병원체와 다른 아미노산으로 구성되어있다.

이러한 특징들은 SARS-CoV-2가 인간 세포에 도킹하는 것을 특히 쉽게 한다.
앤더슨(Andersen)과 팀의 설명처럼, 결합자리를 구축하는 것이 생물학적 무기로 특별히 개발된 실험실 구조물에서 기대하는 것만큼 이상적이지 않다. "이것은 SARS-CoV-2가 표적 조작의 산물이 아니라는 강력한 증거"라고 강조했다.

기본 구조는 사람 조작이 아니라고 말한다

인공적인 기원에 대한 또 다른 주장이 있다.
실험실에서는 일반적으로 밀접하게 관련되어 있지만 감염성이 적거나 병원성인 코로나바이러스를 출발 물질로 사용한다(예 : 더 무해한 감기-코로나바이러스 중 하나).
이 경우에 표적 돌연변이 또는 주입된 유전자를 사용하여 인간 세포를 보다 효과적으로 공격하고 대유행 가능성을 개발할 수 있다.

앤더슨과 그의 동료들은 “하지만 유전 데이터에 따르면 SARS-COV-2는 이전에 알려진 기본 바이러스 구조 중 하나에서 유래한 것이 아님을 분명히 알 수 있다. 따라서 이 바이러스가 실험실에서 이전 바이러스를 조작하여 생성된 것 같지는 않다."고 보고했다.
대신, 새로운코로나 바이러스는 이전에는 박쥐와 판골린(천산갑)에서만 발견된 일부 바이러스 변종과 훨씬 더 유사하다.

▲ 천산갑/ 판골린(Pangolin) 사진: Sandip kumar

연구원들은 “모두 스파이크 단백질의 결합 부위의 돌연변이와 그 특수한 스캐폴딩(Scaffolding 비계 작업/프레임워크)는 SARS-CoV-2의 잠재적 공급원으로서 실험실 조작을 반박한다. 이 바이러스는 자연적인 과정에서 비롯된 것이다."고 확언을 했다.

▲ 천산갑 비늘. 사진 : Joxerra Aihartza

인간에 대한 두 가지 시나리오

어떻게? 그리고 새로운 코로나 바이러스는 어디에서 왔을까?
연구원에 따르면 두 가지 시나리오를 고려할 수 있다. 그들이 공통적으로 가지고 있는 것은 SARS-CoV-2의 선구자가 아마도 박쥐로 개발된 후 다른 동물을 통해 중간 숙주로 인간에게 뛰어들었다는 것이다. 이에 대한 가능한 후보로서, 판골린 (pangolin)과 유사한 비늘덮힌 동물을 포함해 몇몇 동물이 의문스럽다.

첫 번째 시나리오에서 바이러스는 스파이크 단백질의 돌연변이를 포함하여 인간 세포를 감염시킬 수 는 이들 동물의 적응을 개발했다. 이러한 방식으로 준비된 SARS-CoV-2는 다른 사람에게 넘어가 그 곳에서 잘 증식한 후 다른 사람을 직접 감염될 시킬 수 있었다.

두 번째 시나리오에서, 코로나바이러스가 인간에게 최적으로 적응되기 전에 인간에 대한 종 장벽을 뛰어넘었다. 처음에는 동물에서 사람으로의 감염만 허용했지만 아직 사람 사이 전송은 허용되지 않았다. 소수의 사례와 짧은 감염 사슬이 있었기 때문에 이 초기 단계는 발견되지 않은 채 남아있을 수 있다. 바이러스가 인간에서 개발되고 최적화된 경우에만 전염병이 될 수있었다.

미래의 위험에 중요

연구원들은 아직 어떤 시나리오가 중국에서 실제로 발생했는지 말할 수 없다.
그러나 이에 대한 정보는 2019년 12월 이전 우한 및 주변 지역에서 채취한 샘플을 검사해 제공 할 수 있다. 앤더슨과 그의 동료들은 “이 샘플들의 분석으로 이미 전염병 이전에 숨겨진 확산이 있었는지 여부를 밝혀낼 수 있다.”고 말했다.

이 질문은 미래의 위험을 추론하는 데 사용될 수 있기 때문에 중요다.
동물에 있던 것이 인간에게 이미 적응한 코로나바이러스가 있으면 앞으로 발병 위험이 높아진다.
이 잠재적 팬데믹-병원체들은 여전히 ​​동물의 세계에서 순환하고 있기때문에 언제든지 인간에게 건너 올 수 있다. 그러나 일단 SARS-CoV-2가 인간에게 완전히 적응되면, 그 동물의 전구체는 훨씬 덜 위험하다.

Nature Medicine, 2020; doi : 10.1038 / s41591-020-0820-9
출처 : Scripps Research Institute

[더사이언스플러스=문광주]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]