신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 유발하는 바이러스는 진화하고 있다. 세계보건기구(WHO)는 코로나19 변이를 ‘관찰 변이(Variant of observation)’와 ‘우려 변이(Variant of concern)’로 나눈다. 관찰 변이를 지켜본 결과 전염력이 높고, 통제가 어려우며, 더 치명적인 것으로 판단되면 우려 변이로 분류하게 되는 것이다. 현재 세계보건기구(WHO)에서 우려 변이로 분류한 변이 바이러스는 네 가지가 있는데, 각각 영국, 남아프리카, 브라질, 그리고 인도에서 처음으로 보고되었다. 이러한 변이 바이러스는 어떻게 발생하며, 왜 전염력이 세지고 항체 효과가 떨어지는 것일까?
◇ 변이 바이러스란 무엇일까? 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 유발하는 SARS-CoV-2 바이러스 게놈은 약 30,000개의 뉴클레오티드로 구성되어 있다. 뉴클레오티드는 DNA나 RNA와 같은 핵산을 이루는 단위체이다. 바이러스가 세포를 감염시키면 수천 개의 자기 복제를 만들어내고 때때로 그 과정에서 오류를 만들어낸다. 이러한 오류, 즉 돌연변이는 일반적으로 해롭지 않으며, 감염되고 인구를 통해 확산되는 방법에 큰 변화를 일으키지 않는다. 그러나 때때로 이러한 유전적 변화는 바이러스가 더 전염성이 있고 쉽게 퍼지게 한다. 변이는 이전에 발생했던 기존 바이러스와 유전적으로 다르다.
◇ 왜 변이의 전염성이 더 강한 것일까? 돌연변이는 바이러스의 어떠한 부위에서도 일어날 수 있지만, 그것이 스파이크 단백질에서 일어나면 문제가 될 수 있다. 코로나바이러스의 스파이크 단백질은 바이러스가 숙주의 세포에 달라붙어 침입하는 것을 돕는다. 스파이크 단백질에 상당한 변화가 생기게 되면 전염력과 확산률, 사망률 등에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이러한 변이 바이러스는 WHO에 의해 우려 변이로 분류되는 것이다. 인도에서 처음 발견된 B.1.617 변이, 또는 델타 변이 바이러스의 스파이크 단백질은 두 가지의 변화가 있는데, 이는 인간 세포의 수용체에 더 단단히 결합하게 만들 수 있다. 이러한 오류는 바이러스가 세포를 더 쉽게 감염시키고, 면역 체계의 항체 반응을 피하는데 도움을 준다.
◇ 변이 바이러스, 얼마나 더 전염성이 강한 것일까? 델타 변이는 영국에서 처음 확인된 알파 변이보다 최대 50%까지 더 전염성이 강하다. 알파는 이미 기존 바이러스보다 50~100% 더 전염성이 강한데, 거기에 델타 변이는 전염력이 더 더해진 것이다. 이렇게 되면 전염병을 통제하기가 훨씬 더 어려워질 수 있다는 것을 의미한다.
◇ 다른 변이 바이러스는? 스파이크 단백질에서 일어나는 돌연변이만 문제를 일으키는 것은 아니다. 스파이크 단백질에 변화가 생기면 세포에 침투하는 능력에 영향을 미칠 수 있지만, 바이러스의 유전적 염기 서열의 다른 오류들은 바이러스가 침투한 세포 안에서 더 많은 복제를 만들 수 있도록 도울 수 있다. 이렇게 되면 바이러스는 더 적극적이고 공격적인 복제를 만들어 낼 수 있다.
◇ 얼마나 더 많은 변이가 나올까? 우리가 미래에 얼마나 많은 새로운 SARS-CoV-2 바이러스의 변이를 볼 수 있을지 예측하기는 어렵지만, 한 가지는 확실하다. 바이러스는 모든 병원균과 마찬가지로 계속해서 진화할 것이다. 변이 바이러스는 무작위로 발생하지만 과거를 관찰하면 어느 정도는 미래를 예측할 수 있다. 예를 들어, 영국의 알파 변이는 3개월 동안 20개의 돌연변이를 만들어냈는데, 이는 평균 속도보다 훨씬 높은 수치이다. 즉, 바이러스가 더 많은 사람들을 감염시킬수록 바이러스에게 유리해지며 돌연변이를 만들어 낼 가능성이 커지는 것이다. 바이러스가 급증한 만큼, 바이러스가 새롭고 더 나은 변이를 만들어 낼 기회들이 많아진다. 계속해서 진화하고 새로운 변이를 만들어내는 것은 병원균의 특성이다. 감염자가 많을수록 더 많은 변이가 발생할 가능성도 커진다.
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