한국일보 애틀랜타 전자신문

2021년 3월 24일 (수요일) 특집 A10 ■돌연변이는 ‘진화’의과정 12일 기초과학연구원(IBS)과 국 가생명연구자원정보센터(KOBIC) 등에따르면바이러스는유전물질 이담긴핵산과이를감싸는단백질 껍데기로이뤄져있다.우선유전물 질은 유기화합물인 염기로 이뤄진 다. 염기는아데닌(A)과우라실(U), 구아닌(G),시토신(C) 4종류로구성 된다. 유전물질을 담은 핵산에는 두 종 류(DNA와 RNA)가 있다. 따라서 바이러스는크게DNA바이러스와 RNA 바이러스로 나뉜다. 동물이 번식을하듯바이러스도번식을한 다. 스스로물질대사를할수없어 살아있는세포에기생하는바이러 스는자신을복제해개체수를늘린 다. 이 과정에서 오류가 발생해 일 부염기서열이잘못복제되는경우 가바로돌연변이다. 바이러스에돌연변이가발생하는 건 단도직입적으로 말하면‘진화’ 의과정이다복제과정에서염기가 잘못 복제되면 바이러스 단백질의 아미노산종류가변화,새로운바이 러스가탄생한다. 이런 돌연변이는 바이러스의 생 존에 이점을 준다. 다윈의 진화론 에나오는적자생존원리에따라돌 연변이과정은시시각각변하는환 경에 바이러스가 적응, 생존할 수 있게해주기때문이다. 실제 바이러스는 돌연변이 과정 을거치면서자신을죽이는백신항 체를무력화하거나, 감염전파력이 강해지는경우가적지않다. ■돌연변이발생율높아 코로나19 바이러스는 RNA 바이 러스다. 바이러스 중에서도 DNA 를 기반으로 삼는 종도 있다. 천연 두발병의원인이되는두창바이러 스는 대표적인 DNA 바이러스다. 연구결과에따르면RNA바이러스 는 DNA 바이러스보다 돌연변이 발생율이높다. 바이러스가 자신을 복제하려면 생물체 내 화학반응을 촉매 하는 단백질인 효소가 필요한데, DNA 효소에는 바이러스 염기서열이 잘 못복제되면이를교정하는기능이 있다. 반면 RNA 효소에는 이런 게 없 다. 때문에 RNA 기반인 코로나19 바이러스에선 DNA 바이러스보다 돌연변이체가훨씬많이발생한다. 지난해영국UCL대학연구팀이코 로나19 환자 7,500명을 분석한 결 과 198건의돌연변이사례가발견 됐다. 인간DNA는약30억개에달하는 염기로이뤄진다. 코로나19바이러 스의 염기 수는 2만9,903개다. 인 간과 비교해선 염기 수가 아주 적 다. 하지만 RNA 바이러스 중에선 많은 편에 속한다. RNA 바이러스 인 에이즈 바이러스(HIV)는 염기 수가 1만개 정도다. 복제할 염기가 많을수록잘못복제될가능성은클 수밖에없다.코로나19바이러스에 돌연변이체가유독많은이유다. 세계보건기구(WHO)는 코로나 19 바이러스돌연변이체가발생하 자이를크게3가지형태로분류했 다. 코로나19 발생지인 중국 후베이 성 우한에서 발견된 S형과 동아시 아지역의V형, 미주와유럽의G형 이다. 지난해국내확진자중S형은 우한에서비롯된초기감염에서, V 형은 신천지예수교 대구교회 집단 감염에서검출됐다. 지난해 5월서 울용산구이태원클럽집단감염은 G형바이러스가원인이었다. ■전파력6배높아져 과학계에선 변이 바이러스와 변 종 바이러스를 구분한다. 변이 바 이러스는인체에미치는영향이기 존에 비해 크게 변하지 않는다. 변 종바이러스는같은코로나바이러 스지만 종이 완전히 갈라진‘중증 급성호흡기증후군(SARSㆍ사스)’ 와 코로나19의 차이처럼, 한쪽을 무력화하기위한백신이다른쪽에 는 전혀 효과가 없을 정도로 극명 히갈리는경우를말한다.지금까지 발견된코로나19 바이러스돌연변 이체는모두변이바이러스로규정 된다. 미 연구진은 지난해 코로나19 바 이러스가돌연변이과정이후감염 전파력이 6배 높아졌다는 연구결 과를발표했다.그런데전파력이높 아졌을뿐사망률등인체에미치는 증상을악화시킨다는결과는보고 되지 않았다. 영국에서 한때 코로 나19 바이러스돌연변이로비상이 걸렸지만감염증상이더심각해졌 다는징후는관찰되지않았다. 다만 돌연변이체에 기존 백신의 효과가 떨어지는 건 사실이다. 코 로나19 바이러스를둘러싼단백질 은 스파이크(돌기)가 돋아난 형태 다.코로나19바이러스는스파이크 단백질을인체의세포수용체에결 합시키는방법으로감염시킨다. 때 문에백신들이스파이크단백질을 표적으로 결합, 그 기능을 무력화 하면코로나19 바이러스를제압할 수 있다. 그런데 코로나19 바이러 스돌연변이체는해당스파이크단 백질의일부분을변형,백신항체의 결합을방해한다. 워싱턴의대가지난 5일저널‘네 이처 메디신’에 발표한 논문에 따 르면코로나19 바이러스돌연변이 체를 무력화하려면 기존보다 적게 는3.5배, 많게는10배의백신항체 가필요한것으로나타났다. ■백신 강화되면 돌연변이 과정도 촉진 돌연변이 바이러스에 막연한 공 포심을가질필요는없다.역사적으 로바이러스돌연변이가인류에게 치명적 영향을 준 사례는 드물다. 독감바이러스는코로나19바이러 스보다더빠르게돌연변이가일어 나고,현재훨씬많은돌연변이체가 존재한다. 하지만 독감 바이러스의 독성은 지난100년동안악화하지않았다. 바이러스입장에서순기능인감염 력강화등도돌연변이에서그렇게 쉽게 발생하진 않는다. 다만 코로 나19 바이러스의돌연변이과정을 계속주시해나갈필요는있다.인류 가바이러스를제압하기위해백신 을강화할수록,바이러스도생존하 기위해돌연변이과정을촉진하기 때문이다. 독감바이러스와에이즈 바이러스는 백신을 피하면서 계속 돌연변이를일으키고있다. 코로나 19바이러스도아마도앞으로오랫 동안인류와함께할지모른다. 김현우기자 돌연변이 코로나바이러스, 인류가 정복할 수 있을까 ■ 그렇구나생생과학 한의료진이환자에서채취한검사봉을가지고변이바이러스감염여부를테스트하고있다. <로이터> 돌연변이는 복제증식 과정 오류 환경에 적응하도록 진화하는 셈 코로나19 같은 RNA 바이러스는 복제 오류 교정 기능이 없어 DNA 형보다 변이 발생률 높아 독감이 코로나보다 변이체↑ 독감 독성은 100년 간 안 세져 신종 코로나바이러스 감염증(코로나 19) 돌연변이체가영국과브라질등전 세계 국가에서 잇따라 발견되면서 비 상한관심을모으고있다. 기존코로나 19바이러스는현재보급된모더나, 화 이자 등 백신들에 무력화되지만 돌연 변이체에는 효과가 적다는 연구결과 가잇따라나오고있어서다. 특히감염 전파력 기준에선 기존 코로나19 바이 러스에비해돌연변이체가6배까지큰 것으로 전해졌다. 전 세계가 코로나바 이러스와 치열한 장기전을 각오해야 한다는 얘기다. 돌연변이 바이러스가 발생하는원인과과정, 과학적돌파구 등을들여다봤다.