돌연변이 바이러스 ‘G614’의 정체?

과학기술

돌연변이 바이러스 ‘G614’의 정체?
코로나19 팬데믹 사태 속 최대 의문으로 부상

2020.07.16 12:00 이강봉 객원기자

지금까지 발견된 코로나 바이러스는 모두 7종이다.

1930년대 닭에서 발견된 이후 개·돼지·조류 등에서 추가로 발견되었고, 1960년대부터는 사람에게서 발견되기 시작했다.

코로나바이러스는 알파(α), 베타(β), 감마(γ), 델타(δ) 등 4개 그룹으로 구분된다. 팬데믹 사태를 불러일으킨 코로나19 신종 바이러스(SARS-CoV-2)는 베타 그룹에 속한다. 새로운 바이러스 종이 아니라 사스 바이러스의 변종으로 보고 있다.

두 번째로 등장한 코로나19 신종 바이러스 ‘G614’의 기원과 정체를 밝히려는 연구가 과학자들을 통해 활발하게 진행되고 있다. 사진 7월 3일 현재 코로나19가 발병한 지역. 짙은 곳일수록 감염이 심각한 지역이다. ⓒCOVID-19 Outbreak World Map.svg

“우연히 발생해 세계 전역에 퍼져 나가”

모든 생물의 세포 중심에는 핵이 있고 그 안에 일정한 수의 염색체가 있으며, 그 안에 실타래처럼 촘촘하게 뭉쳐 있는 DNA가 있다.

이 DNA는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)이란 염기로 구성돼 있는데 DNA 안에서 이 4종의 염기가 어떻게 배열돼 있는지에 그 순서에 따라 생명체마다 다른 독특한 유전정보가 결정된다.

과학자들은 그동안 새로 발견되는 신종 바이러스 DNA의 염기서열을 분석하며 유전자변이 상황을 추적해 왔다. 그리고 최근 신종 바이러스들의 유전자변이가 빨라지고 있다는 분석 결과를 내놓고 있다.

지난 4일 다국적 과학자 그룹은 변종 바이러스가 자주 발견되고 있으며, ‘G614’란 변종 돌연변이 바이러스는 초기 바이러스에 비해 최소 3배에서 최대 9배까지 감염력을 높이고 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다.

‘G614’를 이해하기 위해서는 염기서열을 기록하고 있는 유전자검사표를 들여다봐야 한다. 그리고 최근 신종 바이러스의 염기서열에 표기된 약 3만 개의 글자 중 2만3403번째 위치에 있는 글자에서 변화가 발생하고 있다는 사실이 밝혀지고 있다.

돌연변이가 발생하고 있는 영역은 신종 바이러스 표면에 돌기처럼 돋아있는 스파이크 단백질 부위다. 특히 세포 침투에 있어 핵심 역할을 맡고 있는 이 단백질을 구성하고 있는 아미노산 중 614번째 위치에서 돌연변이가 발생하고 있다는 것.

연구에 참여한 미국 로스 앨러모스 국립연구소는 그동안 ‘G614’란 변종 돌연변이가 세계 거의 모든 나라에 퍼져나갔다고 설명했다.

그러나 이 같은 유전자변이에 특별한 이유가 있는 것은 아니다. 연구에 참여한 스크립스 연구소의 크리스천 앤드슨(Kristian Andersen) 박사는 “우연에 의해 세계 전역에서 언제든지 돌연변이가 발생할 수 있다.”고 말했다.

‘G614’의 기원 놓고 과학자들 이견

16일 ‘사이언스’ 지에 따르면 그동안 등장한 신종 바이러스(SARS-CoV-2) 가운데 유전자변이가 발생한 것은 1개월 평균 2번 정도인 것으로 나타나고 있다.

10여 건의 돌연변이가 모두 악영향을 미친 것이 아니다. 인체 세포 침투에 있어 결정적인 역할을 하는 스파이크 단백질 등의 기능을 강화해 감염력을 높인 경우는 ‘D614’와 ‘G614’ 두 건에 불과하다.

그중에서도 나중에 등장한 ‘G614’가 기존의 변종 바이러스 ‘D614’를 거의 대체한 것으로 나타나고 있다.

영국 COG-UK 컨소시엄에 따르면 ‘G614’의 전파 속도가 ‘D614’보다 1.22배 빨랐는데, 이런 빠른 전파로 인해 코로나19의 감염 속도가 3~10배 빨라진 것으로 밝혀지고 있다.

이 같은 연구 결과는 많은 과학자들이 ‘G614’를 타깃으로 하는 의약품 개발에 전력을 쏟게 하고 있다.

다국적 제약사인 셀트리온은 지난주 개발 중인 코로나19 항체치료제가 ‘G614’를 무력화하는 중화 능력을 갖춘 것으로 확인됐다는 보고서를 발표했다. 특히 기존 바이러스보다 변종 바이러스에서 10배 넘는 효과를 보였다는것.

15일 백신 개발을 공언한 모더나를 비롯, 영국 옥스퍼드 대학, 노바백스 등 다른 연구소나 제약사에서도 ‘G614’을 타깃으로 백신과 치료제를 개발하는 중이다.

그러나 ‘G614’의 수수께끼 중 밝혀진 부분은 극히 일부에 불과하다.

가장 큰 의문은 ‘D614’, ‘G614’ 이후 오랜 기간 또 다른 변종이 발생하지 않고 있다는 점이다. 이런 이유로 인해 과학자들 사이에서는 다양한 의견이 분분하다.

일부 과학자들은 ‘D614’, ‘G614’ 에만 신경을 기울여 새로 등장하고 있는 돌연변이를 찾아내지 못하고 있을 가능성을 제시하고 있다. 또 다른 과학자들은 ‘D614’, ‘G614’ 와 같은 돌연변이가 뒤늦게 밝혀졌을 뿐 이전부터 이미 존재했던 바이러스였다고 주장하고 있다.

이런 주장을 중국 측에서 대거 반기고 있다. 또 다른 중국 과학자들은 새로운 논문을 통해 ‘D614’, ‘G614’가 중국 우한이 아닌 다른 지역에서 이미 전파됐을 가능성이 있다는 주장을 펴고 있다.

과학자들의 또 다른 관심은 향후 이들 변종 바이러스가 어떤 식으로 유전자변이를 지속하느냐는 것이다. 이와 관련 네덜란드 밍크 농장에서 진행되고 있는 연구 결과가 주목을 받고 있다. 동물과 사람 간의 감염 관계를 통해 유전자변이 과정을 밝힐 수 있는 단서가 될 수 있다고 보고 있다.

그동안 세계 11억 명에 달하는 사람들을 대상으로 맹렬히 퍼져나가고 있는 ‘G614’의 정체를 밝혀내는 일은 향후 감염 및 의료정책을 펴나가는데 중요한 데이터다. 수수께끼를 밝혀내는 일이 과학계 큰 과제가 되고 있다.

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