3'20" 읽기
- 코로나 위험 유전자, 유럽인은 최대 16%와 남아시아인 50%가 유전자 세그먼트 소유
- 코로나의 지난 2년 동안 네안데르탈인은 많은 추가 사망자와 심각한 코로나 과정 초래
- 동시에 지난 40년 동안 HIV 감염 위험 27% 감소

코로나 위험 유전자는 HIV(인체면역결핍바이러스)로부터 보호한다.
네안데르탈인에게서 물려받은 유전자 염기서열은 보호와 동시에 위협이다.

양날의 검:
네안데르탈인에게서 물려받은 유전자는 코로나-19의 심각한 경과 위험을 증가 시키지만, 동시에 HIV로 부터 보호한다. 유럽인의 최대 16%에서 발생하는 이 유전자는 특정 면역 수용체의 형성을 방해해 AIDS 병원체가 세포에 침투하는 것을 방지한다. 이것은 또한 이 네안데르탈인 유전자가 우리 조상에서 활성 상태를 유지한 이유를 설명할 수 있는 천연두의 위험을 감소시킨다. 

▲ 네안데르탈인에게서 물려받은 유전자 변이는 우리를 코비드19에 더 취약하게 만들지만 HIV로부터 보호한다. © peterschreiber.media/ 게티 이미지

특정 전염병에 대한 감수성은 면역 체계의 적합성 뿐만 아니라 종종 유전적 요인에도 달려 있다. 예를 들어, 바이러스가 세포를 감염시키는 데 필요한 도킹 사이트를 더 적게 생성하는 사람들은 증식을 더 어렵게 만든다. 반대로 유전자 변이는 SARS-CoV-2 코로나바이러스의 경우처럼 감염을 촉진할 수도 있다. 2021년 여름 연구에서 네안데르탈인에게서 유전된 3번 염색체의 유전자 세그먼트가 심각한 코로나19 과정의 위험을 증가시킨다.

네안데르탈인 계열은 왜 그렇게 흔한가?

이상한 점은 이 코로나 위험 유전자가 우리 게놈에서 비정상적으로 흔하다는 것이다.
유럽인의 최대 16%와 남아시아인의 50%가 이 네안데르탈인 유전자 세그먼트를 가지고 있다. 게다가, 이 DNA 염기서열의 빈도는 네안데르탈인이 죽은 지 한참이 지난 1만~2만 년 전에 다시 크게 증가했다.

이것은 이 네안데르탈인 유전자 조각이 왜 그렇게 오랫동안 그리고 그렇게 자주 지속되었고, 그것이 오늘날에도 여전히 활동하고 있는지에 대한 질문을 던진다. 유전자는 일반적으로 장점보다 단점을 더 많이 가져오면 손실되기 때문이다.

라이프치히에 있는 막스 플랑크 진화 인류학 연구소(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)의 휴고 제베르그(Hugo Zeberg) 연구 저자는 "반면에 이 코로나19 위험 변종은 너무 흔해서 그것이 뭔가 도움이 되지 않을까 하는 생각이 들었다"고 말했다. 이 유전자 변이가 다른 전염병으로부터 우리 조상을 보호할 수 있었을까?

네안데르탈인 변종은 면역 수용체에 영향을 미친다.

이러한 고려의 출발점은 네안데르탈인 서열이 중요한 면역 유전자 그룹 바로 옆에 있다는 사실이다. 이들은 세포가 메신저 물질에 반응하는 데 중요한 다양한 케모카인 수용체의 형성을 제어한합니다. 동시에 이러한 수용체 중 하나인 CCR5는 HIV 및 천연두 바이러스와 같은 일부 병원체에 대한 세포 감염의 도킹 포인트 역할도 한다.

그의 연구를 위해 Zeberg는 약 3만 명의 혈액 샘플을 사용해 네안데르탈인 서열이 이러한 케모카인 수용체의 기능에 영향을 미치는지 여부와 방법을 조사했다. 그 결과 네안데르탈인 변이의 보균자는 세포에서 이러한 도킹 사이트의 수가 감소했음을 보여준다.

두 번째 분석에서 연구원은 591명의 HIV에 감염된 사람들의 유전 데이터와 3개의 유전자 데이터베이스에서 얻은 66만 명의 우수한 대조군을 사용하여 이 특징을 가진 사람들이 다른 사람들보다 HIV에 더 자주 감염되는지 여부를 결정했다.

HIV 위험 27% 감소

결과: "염색체 3에 있는 네안데르탈인 대립 유전자의 보유자는 HIV 감염 위험이 27% 감소했다"고 Zeberg는 보고했다. 이것은 네안데르탈인에게서 물려받은 이 유전자 서열이 심각한 과정을 촉진함으로써 Covid.19에 부정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. 그러나 HIV와 같은 다른 질병에 비해 이점이 있다. 질병에 걸릴 위험이 줄어든다.

"따라서 이 유전자 변이가 있으면 보인자에게 좋을 수도 있고 나쁠 수도 있다. SARS-CoV-2에 감염되면 나쁠 수 있다. HIV 감염의 위험이 있고 이 바이러스에 대한 보호 기능이 있는 경우 좋다”고 Zeberg는 말한다. 그러나 AIDS 바이러스는 20세기에 와서야 인간에게 퍼졌다. 따라서 이에 대한 보호 효과는 마지막 빙하기 이후로 네안데르탈인 서열이 더 보편화된 이유를 설명할 수 있다.

천연두 또는 빙하기 선택 요인으로?

Zeberg는 이 네안데르탈인 유전자가 다른 질병으로부터 보호했기 때문에 보존되고 퍼졌다고 의심한다. "그러나 나는 어떤 병원체가 이러한 긍정적인 선택 압력을 가했는지 추측할 수 있을 뿐입니다."라고 과학자는 말합니다. 가능한 후보는 1만 년 이상 전에 나타난 천연두 바이러스다. 콜레라가 만연한 오늘날에도 네안데르탈인 변종이 가장 흔하다는 점도 흥미롭다.

어쨌든 이러한 결과는 네안데르탈인 유전자가 양날의 검임을 강조한다. 코로나 팬데믹의 지난 2년 동안 네안데르탈인은 많은 추가 사망자와 심각한 Covid-19 과정을 초래했다. 그러나 동시에 지난 40년 동안 HIV 감염으로부터 많은 사람들을 구할 수 있었고 천연두나 다른 심각한 질병으로부터 우리 조상을 구할 수도 있었다.
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; doi: 10.1073/pnas.2116435119)

출처: Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]