신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 출현과 진화

[사무국]

농식품⸱바이오 분과 · 신영오 

  중증 급성호흡기증후군 코로나바이러스-2 (SARS-​CoV-2)는 2019년 말경부터 중국, 우한에서 유행이 시작되었으며 코로나바이러스 질병-19 (CoVID-19)의 원인 병원체이다. 이 신종 코로나바이러스는 코로나바이러스 과(family), 오르토 코로나바이러스 아과(subfamily), 베타 속(genus)으로 분류되었다. CoVID-19는 역사상 큰 규모의 판데믹 전염병의 하나이며 2022~23년에 유행의 정점을 보인 후 감소 추세이다.
코로나바이러스의 유전체는 26~32kb의 nucleotide로 구성되어 매우 크다. 형태는 외부에 원형의 외막​(envelope)을 가지며 스파이크 단백질(spike, S)이 분포한다. 또한 이러한 구조적 특이성은 높은 변이성을 보인다(그림).

SARS-CoV-2의 유전체, 유전 서열, 유전자와 
주요 구역들의 위치 상관관계

 SARS-CoV-2의 감수성 숙주 동물의 분포는 사람, 야생동물, 가축 및 애완동물을 포함하여 조류, 철갑산 및 박쥐 등 매우 다양하다. 특히 박쥐는 포유류 중 가장 많은 종으로 구성되고 고밀도 군집 활동을 통하여 많은 바이러스의 보균소(reservoir) 역할을 한다. 인간과 동물에 감염된 다수 코로나바이러스의 기원은 박쥐에서 유래된다.

  SARS-CoV-2의 인간에게서 첫 유행의 경로는 아직 공식적으로 보류된 상태이다. 그러나 현재로서 가장 가능성이 높은 설명은 다음과 같다. 코로나바이러스에 감염된 박쥐 혹은 천산갑(pangolin)의 인간과의 높은 접촉은 해당 바이러스 주(株)와 인간 세포에의 부착(attchment) 과정에서 변이의 가능성이 높다. 즉 천산갑에 감염된 바이러스의 사람 세포 수용체, 세포 진입 수용체인 안지오텐신​(angiotensin 전환 효소 II(ACE2)와의 성공적 부착이 이뤄졌다. 이어서 바이러스는 증식되고 바이러스가 방출된 다음 다른 인간 개체에로의 성공적 전파가 이뤄졌다. 2002~2004년의 원조 사르스(SARS) 출현은 30여 개 국가, 8천여 명의 감염자를 발생시켰으며 국내에서는 1명이 사망한 것으로 보고되었다. 

  SARS-CoV-2의 인간 세포에서의 진화는 감염된 인간의 활동, 면역성 보유 정도, 그리고 바이러스의 병원성, 의료 제도 등 다양한 요인에 의하여 결정된다. 따라서 SARS-CoV-2의 유행을 예방하는 데에 매우 중요한 요소가 된다. 

  SARS-CoV-2의 진화에 의한 대형 판데믹의 재발을 예방하기 위해서는 첫째 효능이 높은 백신의 개발과 다수 인구에의 접종이 필요하다. 역사적으로 판데믹 수준의 바이러스 전염병 발생 예방은 백신으로 해결되었다. 두 번째는 야생동물에서의 바이러스에 의한 종간 전파를 차단할 자연 생태계 보존이 요구된다. 인간의 이익을 위한 농토 및 산업시설, 고속도로 건설 등에 의한 야생동물의 서식지 훼손은 박쥐 등 야생동물 바이러스로부터 인간에 종간 전파가 신종 출현의 기회를 높인다.