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- 이전에 알려지지 않은 HI 바이러스의 하위 유형이 17명의 HIV 양성인 혈액에서 발견.
- 더 빠르게 증식하고 치료하지 않으면 바이러스 부하가 3.5~5.5배 증가
- VB 아형이 1980년대 후반이나 1990년대 초반에 암스테르담에서 처음 등장했다고 결론
- HIV와 코로나 팬데믹은 자연 선택이 유리할 때 바이러스가 더 높은 독성을 나타낼 수 있고 발전할 것임을 보여 준다.

에이즈: HI 바이러스가 돌연변이를 일으켰다.
네덜란드에서 발견된 HIV 변종은 더 전염성이 강하고 질병을 유발한다.

악성 돌연변이:
연구자들이 네덜란드에서 HI 바이러스의 돌연변이 변이체를 발견했다.
1990년대 이후 발견되지 않은 채 만연해 있는 이 형태의 AIDS 병원체는 더 높은 바이러스 부하를 유발하고 이전 균주보다 두 배 빠른 속도로 면역 세포를 파괴한다. 이것은 VB라고 불리는 아형을 더 전염성이 있고 질병을 유발하게 만든다. 이 바이러스는 게놈에 500개 이상의 돌연변이를 갖고 있으며 적어도 250개의 변경된 아미노산이 있다고 팀이 Science에 보고했다. 

▲ 코로나바이러스가 돌연변이를 일으킬 뿐만 아니라 AIDS 병원체인 HIV(녹색)도 새로운 아형을 발전시켰다. ©NIAID

바이러스가 진화의 성공적인 모델인 것은 헛된 것이 아니다.
돌연변이와 빠른 번식을 통해 새로운 숙주를 감염시키고 생물학에 최적으로 적응할 수 있다.
코로나 팬데믹과 SARS-CoV-2 코로나바이러스의 전염성이 높은 오미크론 변종은 현재 이 전략이 얼마나 효과적인지를 보여주고 있다. 현재 이론에 따르면, 숙주를 너무 빨리 죽이지 않고 가능한 한 전염성이 있는 것이 바이러스 병원체에게 유리하다.

새로운 HIV 아형

AIDS 병원체 HIV도 이전에 생각했던 것보다 더 강력하게 발전했다는 것을 Oxford 대학의 Chris Wymant가 이끄는 BEEHIVE 협력 팀이 최근 발견했다. 이에 대한 첫 번째 징후는 유럽과 아프리카의 바이러스 샘플의 유전자 시퀀싱에서 발견됐다. 이전에 알려지지 않은 HI 바이러스의 하위 유형이 17명의 HIV 양성인 혈액에서 발견됐으며 이 감염자 중 15명이 네덜란드에서 왔다.

이 새로운 바이러스 변종의 흔적을 추적하기 위해 연구원들은 네덜란드 HIV 양성인 사람들로부터 거의 6700개의 혈액 샘플을 조사했다. 그들은 이 새로운 형태의 HI 바이러스를 옮기는 또 다른 92명의 사람들을 확인했다. 유전자 분석에 따르면 새로운 아형은 게놈에 509개 이상의 돌연변이가 있고 단백질에 250개의 변형된 아미노산이 있는 것으로 나타났다.
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▲ 절개된 HI 바이러스의 모델. ©NIAID

새로운 변형이 더 공격적이다.

이러한 돌연변이의 결과:
VB라고 하는 HIV 아형은 매우 치명적이다. Wymant와 그의 동료들이 정한 바와 같이, 더 빠르게 증식하고 치료하지 않으면 바이러스 부하가 3.5~5.5배 증가한다. 이것은 이 HIV 변이체가 병원체의 다른 아형보다 훨씬 더 전염성이 있음을 시사한다.

그러나 이 HIV 변종은 코로나 바이러스와 달리 공기나 에어로졸이 아닌 체액을 통해서만 전염될 수 있다.

동시에 새로운 바이러스 변종은 더 공격적이다.

다른 변종보다 CD4 방어 세포를 더 효과적으로 파괴한다.
중년 남성의 경우 이러한 T 보조 세포의 수가 혈액 1㎕(마이크로리터)당 350개 세포의 역치에 도달하는 데 일반적으로 약 36개월이 걸리지만 새로운 VB 아형은 그렇게 하는 데 9개월이면 된다.

"이것은 진단 시점에 점점 더 낮은 CD4 수치를 발견한 노년층에서 훨씬 더 빠르게 발생한다."라고 연구자들은 보고했다. CD4 세포 수가 마이크로리터당 350개 세포로 떨어졌을 때 항바이러스 치료가 없으면 환자는 심각한 기회 감염, 따라서 AIDS의 위험이 높다.

▲ VB 아형 HIV에 감염되면 CD4 세포의 수가 거의 두 배나 빠르게 감소한다. © Wymant et al./ Science 2022

더 빠른 AIDS 발병

"우리 데이터는 새로운 VB 아형의 독성이 바이러스 부하와 비교하고 기생충당 병원성을 계산하더라도 상당히 더 높다는 것을 보여준다"고 연구원은 말했다. 이 HI 바이러스 감염이 제때 치료되지 않으면 2~3년 이내에 AIDS가 발병할 수 있다.

다른 변종에서는 6~7년이 걸린다.
“많은 환자들이 진단 당시 이미 진행된 HIV에 감염되었을 수 있다. 이것은 치료에도 불구하고 그들의 예후를 악화시킬 수 있다”고 Wymant와 그의 동료들은 말했다.

그러나 새로운 HI 돌연변이가 훨씬 더 치명적인 이유와 그 배후의 분자 메커니즘은 여전히 ​​불분명하다. 바이러스는 너무 많은 돌연변이를 진화시켰기 때문에 현재 데이터만으로는 유전적 원인을 정확히 찾아내기 어렵다고 팀은 설명한다. 따라서 잠재적으로 취약한 사람들이 정기적으로 테스트를 받는 것이 더욱 중요하다.

수석 저자인 옥스포드 대학의 크리스토프 프레이저는 "이러한 검사는 HIV 바이러스가 감지되지 않고 영향을 받는 사람들의 면역 체계와 건강을 손상시킬 수 있는 시간을 줄여준다"며 "그들은 또한 HIV가 가능한 한 빨리 억제되어 다른 사람들이 감염되는 것을 방지한다"고 말했다. 현재의 병용 요법은 새로운 VB 아형에 대해서도 효과적이다.

▲ VB 아형 유전 나무. © Wymant et al./ Science 2022

암스테르담에서 만들어져

HIV의 VB 아형이 얼마나 널리 퍼져 있는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.
분석에 따르면 이 병원체 균주는 주로 네덜란드에서 발생한다. 연구원들은 바이러스 가계도의 유전적 재구성을 통해 VB 아형이 1980년대 후반이나 1990년대 초반에 암스테르담에서 처음 등장했다고 결론지었다. 그들은 1992년 그 도시에서 진단받은 환자의 혈액 샘플에서 변이의 전구체를 확인했다.

과학자들에 따르면, 이것은 이 HIV 아형이 HIV에 대한 매우 효과적인 병용 요법이 보급되기 전에 진화했음을 나타낼 수 있다. 암스테르담에서 돌연변이된 HI 바이러스는 2000년대에 네덜란드로 더 퍼졌다. 그러나 Wymant와 그의 동료들이 결정한 것처럼 2013년 이후 그 점유율은 다시 약간 하락한 것으로 보인다. 그러나 늦은 데이터는 그들이 인정하는 바와 같이 고도의 불확실성에 노출되어 있다.

코로나 팬데믹에도 해당

Wymant는 "우리 연구 이전에 새로운 HI 변이의 진화가 건강에 미치는 영향을 변경할 수 있다고 이미 의심했다"며 "VB 아형의 발견은 바이러스가 더 높은 병독성으로 발전함에 따라 위험이 증가하는 드문 예를 제공한다"고 말했다.

현재 이론에 따르면 병원체의 병독성은 지속 기간에 따라 감소하는 경향이 있다.

"SARS-CoV-2가 코로나 감기 바이러스처럼 덜 병원성인 병원체로 발전할 가능성이 매우 높다고 해도 이것은 결코 기획된 것이 아니다"고 댄 디에고에 있는 캘리포니아 대학의 의사인 Joel Wertheim은 ​​강조한다. 연구에 참여하지 않았던 그는 "HIV와 코로나 팬데믹은 자연 선택이 유리할 때 바이러스가 더 높은 독성을 나타낼 수 있고 발전할 것임을 보여 준다"고 말했다.
(Science, 2022; doi: 10.1126/science.abk1688)
출처: 옥스포드 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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