더욱 확산되는 코로나 변이 바이러스 이야기

최근 영국에서 오미크론 변이 바이러스도 겨냥하는 모더나의 ‘2가 코로나19 백신’을 세계 최초로 사용 승인했다고 밝혔다. 이는 확산되고 있는 코로나 펜데믹을 완화시키는데 크게 기여할 것으로 기대된다.

지난 2019년 12월 중국 후베이성 우한시로부터 2년 8개월이 지난 최근 전 세계 6억 인구가 감염되었고 650만명이 이로 인하여 사망하였다

우리나라의 경우에도 전 인구의 40% 이상이 감염되었고 80% 이상이 백신 접종이 완료되었는데 코로나 펜데믹은 종식되지 않고 신종 코로나 변이 바이러스로 인하여 전국적으로 30만명에 달하는 확진자가 속출하고 있으니 코로나 펜데믹은 언제 끝날 것인지 우려된다.

이런 코로나 19는 사상 최고의 전염병으로 알려진 스페인 독감은 1918년에 프랑스를 거쳐 스페인에서만 800만 명 이상의 사망자를 냈고 스페인 독감이 2년 동안에 유럽에서만 5억 명이 감염되었고, 그 가운데서 2,500만 명 이상이 사망하였던 것과 비교될 수 있는 사상 최고 수준이라고 할 수 있다.

그 당시 우리나라에서도 무오년 독감(戊午年毒感)이라고 740만 명이 감염되어 14만 명이 희생되었다는 기록이 있다.

코로나 백신이 개발되고 인구의 80% 이상 접종이 완료된다면 코로나 펜데믹은 종식될 것이라는 기대감이 무너지고 언제 어떤 변이 바이러스가 발생하여 재확산되고 세계 인류는 이로 인하여 얼마나 고통을 받아야 할 것인지 걱정이 되지 않을 수 없다.

이런 전염병의 원인이 되는 바이러스란 세균보다도 작아서 전자현미경이 아니면 볼 수 없는 존재이다. 바이러스는 세포 없이 단지 유전 정보를 가진 핵산과 영양물질인 간단한 단백질만으로 구성된 무생물과 같은 존재이다.

보통 생명체라면 대사 작용을 하고 자손을 남기는 성장과 복제 능력을 갖게 되는데 바이러스는 일반 광물질처럼 수천 년 동안 변하지 않고 그대로 존재하는 무생물이라고 할 수 있다

이런 바이러스가 다른 생물체의 세포 내에서 침투하여 기생하게 되면 필요한 영양물질을 흡수하고 분열을 시작하게 되면서 왕성한 생명력을 갖게 된다.

또한 빠른 확산을 통하여 다른 생명체들의 생명을 앗아가는 무서운 세균으로 돌변하게 되는 것이다. 그래서 미생물학자들은 바이러스는 생물체가 진화하여 생긴 것이 아니고 생명체가 퇴화하여 생긴 독특한 존재라고 설명하고 있다.

이런 바이러스가 20세기에 들어서서 엄청난 파괴력으로 인류의 생명을 앗아가고 있는 전염병의 원인이 되고 있다

코로나 바이러스란 신종 바이러스의 입자 표면에 튀어나온 단백질 모양이 마치 왕관(corona)처럼 보인다고 해서 븥어진 이름이다. 1967년, 영국 솔즈베리 소재 감기연구소는 감기 환자들의 비강 분비물에서 이런 바이러스를 규명하면서 코로나 바이러스가 알려졌다.

이런 신종 바이러스는 동물에게서 사람으로 전염되는 인수 전염병이라고 한다.

철새나 닭, 오리 등 가금류의 중간 매개체 동물로써 역할을 담당해 사람에게 전염되는데 돌연변이나 바이러스 간 재조합을 통해 사람에게 감염된다. 특히 날개를 가진 야생동물은 비행 능력을 갖고 있어 오랜동안 사람과 직접 접촉할 기회가 많은 돼지, 오리, 닭 등 가축 통하여 사람에게 접근하게 된다.

동물전염병 전문가인 최강석 박사는 ‘바이러스 쇼크`라는 저서에서 "서식지를 잃은 과일박쥐가 먹이를 찾아 인간 마을로 들어와 과일을 먹게 된다. 양돈장을 출입하던 과일박쥐가 먹다 남은 망고 조각을 돼지가 먹음으로써 바이러스가 돼지로 감염되고, 감염돼지는 다시 농부를 감염시켜 전이된다"고 그 과정을 설명하고 있다.

최근 들어 확산되고 있는 신종 바이러스는 2002년 사스(중증호흡기증후군), 2009년 신종인플루엔자(H1N1), 2013년 살인 진드기, 2014년 서아프리카 에볼라바이러스, 2015년 메르스(중동호흡기증후군)를 비롯해 웨스트나일바이러스, 지카바이러스, 코로나 19 등으로 각종 인수 전염병이 기승을 부리고 있다.

이는 동물이나 사람을 감염시키는 호흡기 질환 또는 위장관 질환을 유발시키는 풍토성 전염병으로 발생원이 코로나 바이러스라는 공통점을 갖고 있다는 것이다.

코로나 바이러스는 알파 코로나 바이러스, 베타 코로나 바이러스, 감마 코로나 바이러스, 델타 코로나 바이러스 4가지로 구분된다. 이 중 알파와 베타는 사람에게 감염되어 사람 코로나 바이러스라고 부른다.

이는 주로 호흡기 질환으로 감기나 독감과 같이 겨울이나 봄에 자주 출현하는 계절성 전염병이다. 그런데 사스나 메르스가 출현하면서 베타 코로나 바이러스가 고병원성 전염병으로 변종 되어 자리잡고 있다. 이번에 발병한 코로나 19도 베터 코로나 바이러스에 속하는 것으로 보고되고 있다.

코로나 바이러스는 다양한 동물 중에서 많은 숙주가 존재한다. 즉 닭, 칠면조, 여러 조류, 소, 야생반추동물, 벨루가 고래, 개, 고양이, 토끼, 돼지 등에 감염되어 사람에 전파되는 것으로 호흡기, 위장관, 중추신경계, 간, 생식기 등에 영향을 주며 주로 위장질환을 일으킨다.

사스는 중간 숙주가 사향 고양이이며 치사률은 10%에 해당 되는데 반해 메르스는 중간 숙주가 단봉 낙타이면서 경미한 호흡기 질환이 나타나고 있다.

코로나 19는 이들의 중간 정도에 속하는 것으로 지역사회에 독감과 같이 경미한 증상이 나타난다고 하나 언제든지 사스나 메르스와 같이 고병원성으로 변종되어 인간의 생명을 위협할 수 있다고 한다.

대체로 전염병 바이러스란 고병원성을 갖고 있는 경우 중간 숙주가 사멸하기 때문이 대체로 전파력이 약한데 반해 저 병원성을 가진 바이러스는 전파력이 강해서 확장세가 높은 특성을 갖고있다. 따라서 코로나 19는 저병원성을 가진 바이러스로 중증 환자수는 적게 나타나면서 확장세가 강해서 전 세계적으로 확장되고 있다고 할 것이다.

이번 확장되고 있는 변이 바이러스인 BA.5는 지난 5월 초, 남아프리카지역에서 처음으로 발견되어 전 세계를 강타하고 있다.

세계 보건 기구(WHO)는 지난 6월에 코로나19 바이러스 오미크론의 새로운 하위 변이인 BA.5를 “우려 변이로 분류했다. 그리고 유럽 일부 국가에서는 이미 인구의 80%가 코로나 변이 BA.5에 감염된 것으로 나타날 정도로 확장세가 다른 어느 전염병보다 뛰어나 끔찍하다고 할 정도이다.

BA.5 변이들의 감염 증상은 다른 오미크론 하위 변이와 마찬가지로 델타 변이에 비해서 가벼운 것으로 드러나고 있다.

많은 사람은 이미 백신 접종과 코로나 감염을 통해서 면역력이 크게 증가하였기 때문에 위험성은 적다고 하나 확장세가 너무나 강해서 이에 대비해야 된다.

백신 접종이나 과거 코로나19 감염을 통한 항체 수준은 시간이 지남에 따라 천천히 감소하여

대체로 5, 6개월 후에는 소멸되는 경향을 보인다고 한다.

현재 접종되고 있는 백신들은 전염병 초기에 만들어진 백신들로 스파이크 단백질 변이체를 표적으로 작동한다. 하지만 백신이 만들어 내는 항체들은 최근 변이들에 효과적으로 작동하지 못하기 때문에 새로 개발된 백신 접종으로 면역체가 이뤄지게 된다는 것이다.

그럼에도 불구하고 BA.5 변이의 치명률은 낮은 것은 이미 백신 접종의 성과가 좋은 대다수 나라 국민들이 항체를 보유하고 있어 인구의 전반적인 면역력이 높아졌기 때문이다.

BA.5 변이 바이러스의 초기 증상은 평균 3일 정도로 델타 변이의 그것보다 더 짧은 것으로 파악되고 있으며 기본 2회 백신 접종과 부스터 백신이 최적의 선택은 아닐지라도 여전히 심각한 질병 사례로부터 보호해주고 있는 것으로 나타나고 있더.

그 만큼 기본 백신 접종은 여전히 중요한 것으로 파악되고 있으며 다양한 아형이 있는 오미크론은, 드물지만 심각한 증상이 발생할 수 있으며 장기적으로 어떤 결과를 가져올 수 있을지는 아직도 명확히 밝혀진 바가 없다고 한다.

그렇다면 이런 변이 바이러스가 왜 끝임없이 발생하고 있는지 궁금하지 않을 수 없다.

지난 2년간 발생한 수많은 코로나19 변이 바이러스는 대부분 스파이크 단백질 유전 정보에 돌연변이된 것으로 나타나고 있다.

생물학에서 변화는 경쟁에 의해 유발되기 때문에 스파이크의 빈번한 변이는 치열한 경쟁에 의해 유도된 것이라고 할 수 있다.

바이러스는 부모형제도 동료도 없는 이기적인 유전자의 정수이다. 하나의 숙주 세포에서 같이 만들어진 바이러스들이라도 각각 자기 복제만을 위해 경쟁을 하게 된다.

코로나19 변이들의 생존을 걸고 하는 경쟁은 속도로 승패가 결정되기 때문에 코로나19에 감염되면 면역이 형성된다.

때문에 늦게 전파되는 변이 유전자는 도태되고 반대로 빠르게 전파되는 변이는 성공적인 복제를 거쳐 다시 전파가 된다. 즉 전파의 속도를 결정하는 것은 스파이크 단백질의 구조로 스파이크 부위 변이들의 경쟁에 의해서 결정된다

이렇게 기존보다 기능이 떨어지는 경우는 전파 경쟁에 밀려서 자연도태가 된다. 대신 더 뛰어난 능력을 획득하는 경우는 성공적 전파와 복제가 반복되면서 점차 우세종이 된다.

이런 관점에서 보면 변이는 유전자 정보 변화와 그것으로 일어나는 단백질 기능 변화를 실제 환경에서 실험하는 과정이 계속 반복되면서 등장한다고 할 것이다.

변종’과 ‘변이’는 다르다 즉 DNA 속 염기 가운데 몇개가 빠지거나 바뀌는 낮은 단계의 변화가 변이다. 이에 반해 변종은 코로나 19와 중증급성호흡기증후군(SARS·사스)의 관계처럼 완전히 다른 종으로의 분화를 뜻한다.

루시 판도로프 런던대학교 유전학연구소 박사는 “코로나19 변이 종류가 많다고 하더라도 대부분은 바이러스 성질에 영향을 미치지 않는다”고 설명했다. 따라서 바이러스 돌연변이 자체에 지나치게 공포심을 가질 필요는 없다는 것이다.

그렇지만 이번 남아공에서 발견된 BA.5 변이 바이러스는 믿을 수 없는 속도로 급진적인 확산을 나타내고 있어 끔찍할 정도라고 전문가들은 말하고 있다

남이공 감염센터장인 드 올리베이라 교수는 "별난 변이의 조합"이 발견됐다“며 ”지금껏 발견된 변이들과는 매우 다르다"라고 말하고 있다. 즉 전체적으로 50개의 변이가 있었고, 스파이크 단백질에는 30개 이상의 변이가 있었는데 이번 신규 변이는 수용체 결합 영역(우리 몸의 세포와 처음 접촉하는 바이러스의 한 부분)에서만 10개의 변이가 발견됐다는 것이다.