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* 라오스 북부에서 파스퇴르 연구소 팀이 세 가지 박쥐 종에서 코로나바이러스 발견
* 다양한 동굴에서 645마리의 박쥐의 대변, 타액 및 소변 샘플 수집, 코로나 RNA에 대해 분석
* 라오스 박쥐 바이러스의 스파이크 단백질 결합 부위는 SARS-CoV-2와 거의 동일
* 결과는 전염병 병원체 SARS-CoV-2와 매우 유사한 서열이 자연에 존재하며 여러 종의 말굽 박쥐에서 감지될 수 있음을 보여줘

SARS-CoV-2의 전구체 발견?
라오스의 박쥐 코로나바이러스는 거의 동일한 결합 부위를 가지고 있으며 인간 세포를 감염시킬 수 있다

중요한 발견:
연구자들이 라오스에서 지금까지 SARS-CoV-2와 가장 유사한 3가지 박쥐 코로나바이러스를 발견했다. 이들 바이러스의 스파이크 단백질 결합 부위는 SARS-CoV-2와 거의 동일하다. 이를 통해 실험실 테스트에서 확인된 바와 같이 인간 세포를 감염시킬 수 있다. 과학자들에 따르면 이 바이러스는 SARS-CoV-2의 가장 가까운 친척이자 전염병 병원체의 가능한 전구체일 수 있다. 이번 발견은 SARS-CoV-2의 자연적 기원일 가능성을 높인다. 

▲ 라오스의 박쥐에서 분리된 코로나바이러스는 현재까지 SARS-CoV-2의 가장 가까운 친척임이 입증됐다. © CROCOTHERY / 게티 이미지

코로나바이러스 SARS-CoV-2는 어디에서 왔을까?
동물에서 인간으로 넘어간 것인가, 아니면 실험실 사고의 산물인가?

지금까지 이 질문에 대한 답은 뜨겁게 논의되고 있는 만큼 공개되어 있다. 그 이유 중 하나는 과학자들이 박쥐와 천산갑에서 유사한 코로나바이러스를 많이 발견했지만 SARS-CoV-2 자체는 중국이나 동남아시아의 어떤 야생 동물에서도 발견되지 않았기 때문이다.

중국 윈난성 말굽 박쥐에서 검출된 박쥐 코로나바이러스 RaTG13은 대유행 병원체와 가장 유사하다. SARS-CoV-2와 달리 이 바이러스는 인간 세포를 감염시키는 능력이 부족하다. 스파이크 단백질의 결합 부위가 인간 ACE2 수용체와 일치하지 않는다. 또한 지금까지 동물에서 발견된 다른 코로나바이러스는 ACE2를 통해 인간 세포를 침투할 수 없다.

SARS-CoV-2의 가까운 친척 3명

이제 상황이 바뀌었다.
라오스 북부에서 파리 파스퇴르 연구소의 마크 엘로이트가 이끄는 팀이 알려진 모든 바이러스 변종인 SARS-CoV-2와 더 밀접하게 관련된 세 가지 박쥐 종에서 코로나바이러스를 발견했다. 연구원들은 연구를 위해 다양한 동굴에서 645마리의 박쥐로부터 대변, 타액 및 소변 샘플을 수집하고 코로나바이러스 RNA에 대해 분석했다.

과학자들은 Rhinolophus malayanus, Rhinolophus marshalli 및 Rhinolophus pusillus의 세 종의 말굽 박쥐에서 찾고 있던 것을 발견했다. 그들은 이 동물에서 코로나바이러스를 검출했으며, 그 RNA는 SARS-CoV-2와 95% 이상 동일하다.

이 바이러스 변종 중 하나는 팀이 보고한 바와 같이 SARS-CoV-2와 96.8% 동일하므로 96.1%로 RaTG13보다 유사하다. 따라서 BANAL-52, BANAL-103 및 BANAL-236에 명명된 준 바이러스 균주는 전염병 병원체의 가장 가까운 가족 구성원에 속해야 한다.

▲ 이 박쥐 종인 Rhinolophus pusillus는 새로 발견된 코로나바이러스 변종의 보균자 중 하나다. 출처: The Sound of Dinner. Chanut F, PLoS Biology Vol. 4/4/2006, e107 https://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0040107

거의 동일한 결합 부위 – 감염성

더 중요한 것은 세 가지 코로나바이러스가 전체적으로 SARS-CoV-2와 매우 유사할 뿐만 아니라 스파이크 단백질의 수용체 결합 부위가 거의 동일하다는 것이다.
"BANAL-52와 -103은 인간 ACE2 수용체와 상호작용하는 17개 아미노산 말단 중 16개를 공유한다"고 Eloit와 그의 동료들은 기술했다. BANAL-236은 17개의 접점 중 15개의 접점을 가지고 있다. 비교를 위해 RatG13은 이러한 17개 아미노산 말단 중 11개에서만 SARS-CoV-2와 일치한다.

이것은 새로 발견된 코로나바이러스 변이체가 인간과 박쥐를 감염시킬 수 있는지에 대한 의문을 제기했다. 생체 분자 테스트에서 연구자들은 먼저 바이러스 결합 부위가 분리된 ACE2 수용체에 도킹할 수 있는지 확인했다.

결과:
BANAL-52/-103 변이체와 BANAL-236 둘 다 수용체와 복합체를 형성했다. 인간 세포 수용체에 대한 친화력은 SARS-CoV-2의 원래 균주와 유사했다. 이것은 세포 배양 테스트에서 확인되었다.

팀 보고서에 따르면 BANAL-236은 팬데믹 초기에 우한에서 분리된 SARS-CoV-2의 원래 변종만큼 효율적으로 인간 세포에 침투할 수 있었다. 바이러스 유사성이 너무 커서 코로나19 회복 환자의 혈청 항체도 검사에서 BANAL-236을 중화시켰다.

SARS-CoV-2의 자연적 기원에 대한 언급

엘로이트와 그의 동료들에 따르면, 이러한 발견은 SARS-CoV-2가 "누구"에서 나온 것이 아니며 또한 실험실에서 기원할 가능성이 훨씬 낮다는 것을 보여준다. 우리의 결과는 전염병 병원체 SARS-CoV-2와 매우 유사한 서열이 자연에 존재하며 여러 종의 말굽 박쥐에서 감지될 수 있음을 보여준다"고 그들은 적었다.

이전 연구는 이미 코로나바이러스가 유전적 구성의 일부를 교환할 수 있고 종종 교환할 수 있다는 징후를 제공했다. 연구원들이 발견한 바와 같이 새로 발견된 바이러스 변이체의 RNA 서열도 그러한 재조합의 증거를 보여준다.

따라서 한 가정에 따르면 라오스의 BANAL 변이체는 SARS-CoV와 공통 조상으로부터 스파이크 단백질의 전체 결합 부위를 물려받았을 수 있다.

SARS-CoV-2의 질병 유발 효과에 영향을 미치는 푸린(Furin) 컬럼은 여전히 ​​BANAL 박쥐 바이러스에 없다. 그러나 SARS-CoV-2의 전구체가 코로나바이러스와의 추가 재조합을 통해 이것을 받았다고 생각할 수 있다. Eloit와 그의 팀은 "우리의 결과는 SARS-CoV-2가 Rhinolophus 박쥐에 이미 존재하는 서열의 재조합을 통해 생성되었다는 가설을 뒷받침한다"고 설명했다.

사람들이 이미 BAnal 바이러스에 감염되었을까?

3가지 새로운 박쥐 코로나바이러스의 발견은 동남아시아의 전염병 위험에도 의미가 있다.
라오스 북부에서 발견된 3가지 BANAL 균주 모두 인간 세포를 감염시킬 수 있어 감염 위험이 증가한다. 과학자들은 "구아노(Guano;바닷새의 배설물) 수집가와 같이 동굴에서 일하는 사람들뿐만 아니라 동굴 투어를 하는 관광객이나 동굴에서 시간을 보내는 특정 종교 공동체는 감염될 위험이 특히 높다"고 경고했다.

다음으로 Eloit와 그의 팀은 지역 인구의 일부가 이미 BANAL 변종 중 하나에 감염되었을 수 있는지 이러한 감염이 증상을 유발했는지 조사하기를 원한다. 또한, 분리된 BANAL 변이체에 대한 추가 실험실 테스트 및 시험이 계획되어 있다.
(Nature Portfolio Preprint, Research Square, 2021; doi: 10.21203 / rs.3.rs-871965)
출처: Nature, Research Square

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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