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A-10 2022년 8월 5일 - 8월 11일

미국 사회

코로나 , 누구는 걸리고 누구는 안 걸리나 유전자가 감염 여부를 결정하는 것으로 봐

< 홍성호 기자 >
팬데믹이 지속되면서 과학자들은 궁극적인 질문인 감염이 되지 않는 것에 대해 연구하 기 시작했다 . 미국인의 대다수가 적어도 한 번은 코로나 에 걸린 적이 있으며 , 이 수치는 미국 전체의 70 % 이상일 것으로 본다 . 여러 번 감염된 사 람도 많지만 아직 한 번도 감염되지 않은 사 람도 상당수가 있다 . 질병 전문 과학자들은 유전학 , T 세포 면역 그리고 알레르기와 천 식과 같은 염증 상태의 영향을 포함해 개인 의 행동을 넘어선 몇 가지 예측 요인에 관심 을 기울이고 있다 . 탱고를 추려면 두 명이 필요한 것처럼 감염 이 있고 그 이후에 아픈 증상이 생기려면 실 제로 바이러스와 인간이라는 두 가지 다른 유기체의 결합 작용이 작용한다 . 유전자는 코로나바이러스에 대한 감수성 에 다양하게 영향을 미치고 반응한다 . 특히 , 바이러스가 세포에 들어갈 수 있도록 하는 ACE2 로 알려진 수용체를 암호화하는 특정 유전자를 억제하면 사람의 감염 가능성이 줄 어든다 . 약 100 ~ 500 개의 유전자가 폐나 비강 과 같은 부위에서 코로나를 막기 위해 반응 하는 것으로 추정한다 . 이런 이유로 유전학 이 전염병으로부터 보호할 것으로 판단하고 여러 방법을 실험하고 있다 .
감염되지 않은 사람은 누구 ?
연구자들은 코로나바이러스 감염의 심각 성에 영향을 줄 수 있는 공통 유전적 요인을 확인했다 . 유전적 변이가 바이러스 감염에 대한 타고 난 면역 반응의 일부인 OAS1 유전자의 발 현을 감소시켰다 . 이는 코로나 입원 위험 증 가와 관련이 있다 . 따라서 유전자의 발현을 증가시키는 것은 감염을 줄이고 심각한 질병 의 위험을 감소하는 효과가 있다 . 바이러스 에 노출되면 감염되는 것은 매우 자연스럽 지만 감염 후에 어떻게 대응하는 지가 유전 자의 영향을 받게 된다 . 물론 바이러스 감염 을 예방하는 특정 유전자를 정확히 찾아내지 는 못했다 . 그럼에도 현재까지 알아낸 결과 는 상당한 진전을 보여준다 . 먼저 T 세포는 과거 코로나바이러스와의 만남을 기억한다 . 현재 5 개의 코로나바이러스가 사람들을 감 염시키며 감기와 같은 경증에서 호흡기 질환 을 동반하는 중증을 유발한다 . 연구에 따르 면 일반적인 감기 코로나바이러스에 반복적 으로 노출되거나 이따금 감염되면 SARS- CoV-2 를 어느 정도 보호할 수 있다 . 연구 자들은 침입자를 인식하고 싸우는 백혈구의 일종인 T 세포가 과거에 다른 코로나바이러 스에 노출된 것을 기반으로 SARS-CoV-2 를 인식하는 것으로 보고 있다 . 따라서 감 기 코로나바이러스에 감염된 사람이 나중에 SARS-CoV-2 에 노출되면 그렇게 아프지 않을 수 있다 . 항체를 중화하는 것이 감염을 예방하는 데
중요하지만 T 세포는 감염을 종결시키고 감 염의 정도를 조절하는 데 중요하다 . 일부 사람들의 T 세포가 바이러스를 너무 빨리 제거해 그 사람이 SARS-CoV-2 에 대 해 양성 반응을 보이지 않을 수 있다 . 검사 에서 음성이었음에도 불구하고 발견되지 않 은 매우 느리고 약한 일시적인 감염일 가능 성도 있다 . 알레르기는 약간의 추가 보호를 초래할 수 있다 . 천식은 대유행 초기에 심각한 Covid-19 의 잠재적인 위험 요소로 간주되었지 만 알레르기나 천식과 같은 상태로 인한 저 등급 염증이 보호 효과가 있었다 . 일부 사람 들이 질병에 걸리고 Covid-19 의 본격적인 증상이 나타난 기간 동안 같은 공간에서 생 활한 가족은 아무렇지 않은 사례도 자주 보 고되는데 유전적 저항성이 있기 때문이다 . 천식은 연구에서 사람들의 감염 위험을 낮추 지 않았지만 증가시키지도 않았다 . 음식 알레르기가 있는 경우 거의 1,400 개의 가정에서 코로나 감염 위험이 절반으로 감소 했다 . 음식 알레르기가 있는 사람들이 기도 세포 표면에 ACE2 수용체를 더 적게 발현해 바 이러스가 침투하기 더 어렵게 만든다는 것이 다 . 이는 수용체 수가 적기 때문에 훨씬 낮은 등급의 감염이 되거나 심지어 감염될 가능성 도 낮아진다 . 알레르기성 염증과 같은 것이 코로나 감염에 보호적이라면 모든 변종에 해 당될 것으로 생각한다 . 개인의 주의 수준도 감염 예방과 관련이 있 다 . 유전이나 T 세포보다 개인의 행동이 핵 심 요소로 보는 이유는 주로 집에 머물고 마 스크를 착용하는 예방 조치를 취하면서 감염 되지 않은 가족들의 사례가 보고되기 때문 이다 . 오미크론 이전에 코로나를 피하는 것 이 더 쉬웠다는 것은 일반적인 상식이다 . 초 기에 감염된 사람의 10 ~ 20 % 가 전체 전염의 80 % 를 차지했다 . 그러나 오미크론과 그 하위 변종은 관련된 모든 사람들에게 사회적 상호 작용을 더 위험하게 만들었다 . 특히 BA . 5 는 지금까지 Covid-19 를 피한 사람들이 아플 확률을 높였다 . 그럼에도 불 구하고 모든 사람이 감염을 경험하지는 않 을 것이다 . 여전히 유전자가 좌우한다는 의 미다 .
변이 식별에 유용한 유전자 서열 정보 유기체 또는 세포의 유전적 청사진을 결정 하는 데 사용되는 게놈 시퀀싱은 전염병 전 반에 걸쳐 사용된 몇 가지 중요한 응용 분야 와 연관이 있다 . 과학자들은 숙주에서 숙주로 이동할 때 바 이러스가 유전 정보에서 만드는 돌연변이를 식별해 시간이 지남에 따라 바이러스가 어떻 게 변하는지 추적할 수 있다 . 이런 돌연변이 의 대부분은 바이러스가 생존 , 감염 또는 복 제하는 것을 더 쉽게 만드는 결과를 가져오 지 않는다 . 그러나 이런 돌연변이 중 일부는 차이를 만들고 바이러스가 세포에 들어가는
방법 , 신체의 면역 반응을 피하는 방법 , 특정 약물에 대한 내성과 복제 방법에 영향을 준 다 . 이런 정보를 수집하는 것은 전염병의 동 향을 이해하는데 매우 중요하다 . 유전자 시퀀싱을 통해 오미크론이 세포에 들어갈 수 있게 하는 바이러스 입자의 일부 인 스파이크 단백질에 30 개 이상의 돌연변이 가 있음을 발견했다 . 이런 돌연변이는 오미 크론이 전염성이 뛰어나 사람 사이에 쉽게 이동하는 이유의 일부가 된다 . 이제 면역 반 응을 회피하는 오미크론의 변이 능력이 전염 증가의 핵심이라고 생각한다 . 게놈 시퀀싱 이 제공하는 다른 정보에는 새로운 변이체가 분자 진단 테스트에서 탐지를 피할 수 있는 지 여부 그리고 항바이러스제 또는 단일 클 론 항체와 같은 치료제가 효과가 있는지 여 부가 포함된다 . 염기서열 분석의 또 다른 중요한 목표는 바 이러스가 전파되는 방식을 더 잘 이해하고 설명하는 것이다 . 이를 " 전파의 사슬 " 이라고 하는데 과학자들 은 감염된 사람들의 여러 샘플에서 얻은 염 기서열 데이터를 사용해 공중 전파를 통해 복도 건너편 방에 있는 사람을 감염시켰을 가능성을 보여주었다 . 게놈 시퀀싱은 이미 미국의 일부 지역에서 바이러스를 추적하는 데 이용되었다 . 지난 여름 , 매사추세츠 공중 보건부는 예방접종을 받은 사람들이 감염과 전염의 위험에 있다는 것을 보여주었다 . 게 놈 시퀀싱을 통해 바이러스의 새로운 계통이 어디에서 어떻게 생겨났는지 결정할 수 있 다 . 오미크론의 경우 , 이런 진화적 트리의 분 기는 2020 년 중반에 발생했을 가능성이 크다 . 시퀀싱을 통해 오미크론 변이체가 고도로 변 이되었고 알파 , 델타 , 기타 알려진 SARS- CoV-2 변이체와 크게 다르다는 것을 확인 했다 . 유전 데이터는 또한 오미크론이 올해 초에 발병할 때까지 인간 또는 동물 숙주에 서 돌연변이를 계속했음을 시사한다 . 한 가 설은 이 변이체가 바이러스를 제거할 수 없 어 장기간 돌연변이를 일으킬 수 있는 면역 체계가 저하된 사람에게서 나왔다는 설이다 . 이 데이터는 미래에 면역 저하 환자의 샘플 을 더 잘 표적화하고 시퀀싱함으로써 전염병 예방을 개선할 수 있다고 본다 .
결국 유전자 편집이라는 조작 시도 유전자가 코로나 감염에 열쇠가 된다는 것 을 확신하고 결국 유전자를 조작하는 동물 실험을 꾸준히 시도했다 . 쥐를 대상으로 한 실험에서 COVID-19 를 예방하고 치료하기 위한 유전자 편집이 사람 들에게 가능성이 있다고 믿고 있다 . 듀크대 의과대학 연구팀은 강력한 유전자 편집 도구 인 CRISPR 이 COVID-19 에 사용될 수 있음 을 최초로 성공시켰다 . 이 치료법이 인간에게 효과적이라는 것이 추후 입증되면 끊임없이 변화하는 코로나바 이러스 변이체를 견딜 수 있는 예방 전략을 제공한다고 여긴다 . 이 유전자 조작은 코로
나바이러스가 인간 세포에 들어가기 위해 필 요한 CTSL 이라는 효소를 중심으로 한다 . 코로나바이러스 감염을 막기 위해 오랫동 안 CTSL 효소를 제거하려고 시도했지만 문 제에 봉착했다 . 이 효소는 신체의 많은 정상 적인 과정에도 필수적이기 때문이다 . 이 문 제를 해결하기 위해 두 가지 전략을 사용했 다 . CRISPR 이 폐 세포만을 표적으로 하도 록 하는 극도로 표적화된 방법을 개발했다 . 쥐의 몸에 주입된 나노 입자의 94 % 가 폐에 도달하도록 했고 이 나노 입자 기술에 대해 미국과 유럽에서 특허 출원 중이다 . 또한 며 칠 동안만 CTSL 효소 생산을 중단하는 유전 자 편집 전략을 사용해 신체가 이후에도 정 상적으로 계속 기능할 수 있다는 실마리를 제공했다 . 이런 방법을 함께 사용하면 CO- VID-19 가 생쥐 세포에 들어가는 것을 안전 하고 효과적으로 차단하고 이미 감염된 생쥐 는 바이러스를 신속하게 차단했다 . 시중에 나와 있는 백신은 바이러스의 스파 이크 단백질을 식별하고 면역 체계를 강화해 공격한다 . 이는 스파이크 단백질이 변경되면 백신의 효능이 약해질 수 있음을 의미한다 . 대조적으로 , CRISPR 방법은 코로나바이 러스를 죽이기 위해 찾을 필요가 없다 . 모든 코로나바이러스가 의존하는 효소의 공급을 목표로 바이러스의 끊임없는 돌연변이에 대 해 탄력적으로 만든다 . 이 기술은 아직 사람들에게 효과가 입증되 려면 아직 멀었다 . 연구팀은 해당 프로세스를 신속하게 처리 할 투자와 잠재적인 업계 파트너를 찾고 있 다 . 또한 치료가 에어로졸을 통해 투여될 수 있는지에 대한 연구를 계속하고 있다 . 큰 스포츠 행사나 장거리 비행기 타 때 천 식 흡입기와 같은 것을 휴대하고 위험을 줄 이기 위해 전후에 공기를 퍼붓는 것도 염두 에 두고 있다 . 식품의약국 ( FDA ) 가 승인하기 전에 인간 에 대한 엄격한 임상 시험을 거쳐야 할 것이 며 이 과정에서 윤리적 문제가 가장 핵심이 될 수 있다 . 여러 분야에서 혁신에 박차를 가한 DNA 와 RNA 수준 개입인 유전자 편집으로 CO- VID-19 를 예방하려는 것은 많은 이슈를 초 래할 수 있다 . 유전자 편집이라고 하지만 사 실상 유전자의 일부 기능을 억제하는 조치이 기 때문에 유전자 조작이 정확한 표현이다 . 유전자 조작은 신체의 면역 체계에 의존하 지 않기 때문에 이것이 사람에게 효과가 있 다면 면역 체계가 손상된 사람에게 적용하게 된다 . 이에 따른 후유증이나 부작용에 대해 서는 아직 결과를 내놓지 않고 있지만 분명 히 오랜 시간을 두고 살펴야 할 사항인 것은 확실하다 . 또한 또 다른 유전자 편집 내지 조작이 다 양한 수준이나 목적으로 수행되는 것을 막을 수 없는 문제도 생긴다 . 병에 걸리지 않는 인 간을 과연 인간이라고 해야 하는지도 의문이 제기될 수밖에 없다 .