2500만 명의 목숨을 앗아가고 수조 달러의 경제적 피해를 야기한 코로나 19 팬데믹의 기원을 두고 중국 연구소 유출설과 자연 발생 돌연변이설 사이에 논란이 지금도 계속되고 있다.
이와 관련 미 뉴욕타임스(NYT)는 9일 코로나 바이러스가 동물 사이에서 순환하다가 우연하게 인간에게 전파되면서 인간 사이에 퍼지는 능력을 갖게 된 사례임을 밝히는 연구 결과가 과학지 셀(Cell)에 발표됐다고 보도했다.
UC샌디에고 연구팀은 코로나 19, 에볼라, 엠폭스, 여러 인플루엔자 등 최근 수십 년 동안 발생한 7가지 바이러스를 비교한 결과 대부분의 인간 전염 바이러스 발생에 앞서 이례적인 유전적 변화가 나타나지 않았음을 확인했다.
팬데믹 바이러스 대부분 인간 감염 뒤 돌연변이
연구팀은 바이러스의 유전자를 분석해 진화 과정을 재구성했다. 인간에 감염되기 전의 바이러스에 어떤 종류의 돌연변이가 생겼는 지와 바이러스가 인간 집단으로 넘어온 이후의 돌연변이를 살폈다.
2009년 북미에서 새로운 인플루엔자 변이가 등장해 지구 전체 인구의 4분의 1을 감염시키고 23만 명의 목숨을 앗아갔다.
이 바이러스가 돼지에서 유래했음은 이미 다른 연구에서 밝혀졌다. 인플루엔자 바이러스는 돼지에서 정기적으로 돌연변이를 축적하는데 돌연변이에 따라 돼지 사이의 전파가 쉬워지거나 반대로 어려워지거나 아니면 아무런 영향도 없는 결과로 이어졌다.
2009년 인간에 전염된 바이러스 변이는 인간에 전염되기 최소 10년 전부터 돌연변이가 축적되는 진화 과정을 겪었으며 그 진화 과정은 다른 돼지 인플루엔자 바이러스와 크게 다르지 않았다.
그러나 이 바이러스가 인간에 감염된 뒤 상황이 극적으로 변화해 새로운 돌연변이가 급증했다.
인간에 감염된 뒤 발생한 돌연변이들은 돼지에서라면 다른 바이러스들과의 경쟁에서 밀리게 만들었을 것이었다.
그러나 인간이 숙주가 된 이후 바이러스는 성공적으로 번식할 수 있도록 진화했다.
샌디에고대 연구팀은 2013년 서아프리카를 휩쓴 에볼라 바이러스(박쥐에서 인간으로 전염)와 2022년 엠폭스 바이러스(다람쥐에서 인간으로 전염) 등에 대해서도 2009년 인플루엔자 바이러스와 동일하게 진화 과정을 추적해 2009년 인플루엔자와 같은 패턴이 나타나는 것을 확인했다.
박쥐나 다람쥐에서는 이례적인 방식으로 진화하지 않던 바이러스가 인간에 전염된 뒤 극적으로 번식력이 커진 것을 확인한 것이다.
1977년 러 독감 바이러스만 1950년대 바이러스 흡사
연구팀은 여러 바이러스에서 공통으로 나타나는 이 법칙의 예외로 1977년 소련에서 발생한 러시아 독감 바이러스를 꼽았다.
이 바이러스는 진화적으로 돼지 등 동물에서 유래한 것이 아니라 발생보다 25년 정도 앞선 1950년대 초반에 유행한 독감 바이러스와 매우 흡사했다.
이에 따라 일부 과학자들은 러시아 독감은 돼지나 새에서 인간에게 전염된 것이 아니며 소련이나 중국에서 백신 임상시험 실수가 원인일 것으로 추정한다.
백신을 제조할 때 독성을 약화시킨 바이러스를 사용하는 기법이 주로 사용되는데 실험실 배양 접시에서 자라는 바이러스는 인간에 감염될 때 해가 되는 돌연변이를 축적하게 된다.
과학자들은 소련이나 중국 과학자들이 약독화 백신을 만들기 위해 오래된 인플루엔자 바이러스를 해동하는 과정에서 바이러스가 사람 사이에서 퍼지게 하는 실수를 저질렀을 것으로 추정했다.
과학자들은 1977년 인플루엔자와 유사한 진화 과정을 겪은 사례를 추가로 찾으려 했으나 찾지 못했다.
그런데 샌디에이고 연구팀은 이번에 1977년 바이러스가 인간에 널리 퍼지기 전 다소 특이한 진화 과정을 거쳤으며 그 바이러스의 돌연변이 패턴이 실험실 배양 바이러스 돌연변이와 동일한 것임을 확인했다.
코로나 바이러스도 박쥐→인간 감염 뒤 팬데믹 돌연변이
연구팀이 분석한 7종의 인간 팬데믹 바이러스 가운데 예외적인 것은 1977년 러시아 독감 바이러스 뿐이었으며 코로나19의 원인 바이러스인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)는 예외가 아니었다.
사스코로나바이러스-2가 인간으로 넘어오기 전에 특이한 변화가 없었음이 확인된 것이다.
다른 박쥐 코로나바이러스들과 마찬가지로 박쥐에서 박쥐로 퍼지면서 돌연변이를 축적했으며, 인간에서 전염된 뒤에야 뚜렷한 변화가 나타났다. 1년도 채 안 되는 기간에 인간에게 매우 잘 적응된 돌연변이를 가진 새로운 변이들이 진화했다.
실험실 유출설을 지지하는 전문가들은 사스코로나바이러스-2가 팬데믹 초기부터 인간 사이에서 퍼질 준비가 잘 돼 있었음을 근거로 든다.
지난 1월 제이 바타차리아 미 국립보건원(NIH) 원장이 사스코로나바이러스-2가 실험실에서 유출된 것이 확실하다고 주장했고 로버트 레드필드 미 질병통제예방센터(CDC) 전 원장도 지난해 11월 중국군이 사스코로나바이러스-2로 흡입형 백신을 만들었다고 주장했다.
그러나 지난달 세계보건기구(WHO)의 전문가 그룹은 사스코로나바이러스-2가 박쥐에서 유래해 중국 우한의 한 시장에서 판매된 동물에게 전파됐다는 견해를 지지했다.
샌디에고대 연구를 이끈 조엘 베르트하임 박사는 이번 연구가 동물 기원설을 지지하는 증거를 추가하는 것이라고 밝혔다.
사스코로나바이러스-2가 실험실에서 배양됐다면 돌연변이가 러시아 독감과 같은 패턴으로 전개됐을 것이지만 돌연변이 패턴이 자연발생 사례와 일치한 것이다.
베르트하임은 코로나19가 우연히 만들어진 것이라고 강조했다. 코로나 19 바이러스의 전구 바이러스가 박쥐에 전염되기 쉽게 적응하는 과정에서 우연하게 인간 팬데믹을 일으킬 능력을 가지는 매우 불운한 경우였다는 것이다.
베르트하임은 인수공통 바이러스가 다양하기 때문에 앞으로 더 많은 팬데믹이 발생할 것으로 예상할 수 있다고 밝혔다.
