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고위험 동물 그룹에는 영장류와 해양 포유류뿐만 아니라 소, 염소 및 물소와 같은 많은 우제류(Artiodactyla,偶蹄類)도 포함. 돼지와 낙타는 위험도 낮아.

코로나 : 어떤 동물 종이 취약할까?
유인원, 고래, 사슴에서 발견되는 ACE2 수용체는 우리와 가장 유사하다.

고릴라, 돌고래 혹은 순록 :
이 동물 종은 우리 인간만큼 SARS-CoV-2에 취약 할 수 있다.
ACE2 수용체(세포에 대한 코로나 바이러스의 도킹 포인트)가 우리와 유사하거나 거의 같기 때문이다. 이러한 고위험 동물 그룹에는 영장류와 해양 포유류뿐만 아니라 소, 염소 및 물소와 같은 많은 우제류(Artiodactyla,偶蹄類; 소류라고도 함; 앞뒤 발가락 수가 짝수)도 포함된다.

▲ 코로나에 취약한 동물 종에는 멸종 위험동물들이 다수 포함됐다.

코로나바이러스 SARS-CoV-2는 스파이크 단백질과 결합해 세포 표면의 특정 단백질에 결합한 다음 유전 물질을 세포 내부로 전달하여 세포를 공격한다. 이 ACE2 수용체는 코, 폐 및 장의 세포뿐만 아니라 다른 기관과 신경계에서도 발견된다. SARS-CoV-2의 결합 부위가 수용체에 도킹하려면 특정 구성의 25개 아미노산이 있어야 한다.

ACE2 수용체가 정확히 이러한 구성을 갖는 것이 사람이 유일할까?
캘리포니아 대학교 데이비스에 있는 요안나 다마스(Joana Damas)와 그녀의 동료들은 최근 이 궁금증을 조사했다. 그들은 어류에서 파충류, 조류, 포유류 252종에 이르는 410개의 척추동물 종에서 ACE2 수용체의 아미노산 구조를 분석했다.

또한 모델 시뮬레이션을 사용해 다양한 ACE2 변이체가 SARS-CoV2 스파이크 단백질에 결합하는 능력을 확인했다.

유인원과 원숭이가 가장 취약하다.

결과 :
18종의 동물이 25개 아미노산 모두에서 인간 변이에 해당하는 ACE2 수용체를 가지고 있다. "이 동물들은 SARS-CoV-2에 감염될 위험이 가장 높다"라고 Damas는 설명한다.
여기에는 모든 그레이트 유인원뿐 아니라 개코원숭이, 긴팔원숭이, 히말라야 원숭이 및 원숭이와 같은 다른 구 세계 원숭이도 포함된다. 우리와 밀접한 관련이 있는 종으로서 이 영장류는 코로나바이러스에 대한 사람의 수용성을 공유하고 있다. 

▲ 개코원숭이, 긴팔원숭이, 히말라야 원숭이 및 원숭이와 같은 유인원이이 가장 위험하다.

"우리는 SARS-CoV-2의 ACE2 수용체에 대한 높은 결합 능력을 가진 종은 감염 위험이 높다고 예측한다"고 Damas와 팀은 말했다. 이것은 이미 심하게 멸종 위기에 처한 그레이트 유인원이 코로나 전염병 과정에서 추가로 멸종 위기에 처할 수 있다는 두려움을 확인시켜준다. 그렇기 때문에 많은 보호 지역에 이미 엄격한 요구 사항과 접근 금지가 내려졌다.

해양 포유류도 멸종 위기에 처했다.

28종의 다른 포유류도 위험이 높다.
우리의 ACE2 수용체는 20~24개의 서브 유닛에 해당한다.
여기에는 벨루가스(흰고래), 돌고래, 범고래, 돌고래, 일각 고래와 같은 놀라운 수의 해양 포유류가 포함된다.
연구진은 "조사된 14종의 고래 종 중 12종이 이 위험군에 속하며, 그중 2종은 멸종 위기에 처한 종인 중국 강 돌고래와 동아시아 돌고래"라고 연구원들은 말했다. 

▲ 흰고래 혹은 벨루가(Beluga)로 불린다.

이빨 고래는 진화 과정에서 다른 포유류의 바이러스에 대한 방어에 중요한 역할을 하는 유전자를 잃어버렸다고 다마스와 팀은 설명한다. 따라서 코로나바이러스에 감염되면 이러한 해양 포유류에서 주요 발병이 발생할 수 있다. 어쨌든 그들은 수족관, 동물원 및 고래와 돌고래를 잡을 때 더 조심하도록 조언한다.

일부 여우원숭이, 개미핥기, 애완동물로 인기있는 중국 햄스터도 이 고래와 돌고래와 같은 위험 범주에 속한다.

순록, 소, 염소도 위험이 높다

위험도가 높은 범주에서 발굽이 갈라진 동물의 비율이 높은 것은 드문 경우다.
분석 결과에 따르면 순록, 흰 꼬리 사슴과 같은 사슴 종이 우리의 ACE2 수용체의 25개 아미노산 중 21개를 갖고 있는 것으로 나타났다.
이 그룹에는 소, 염소, 야크, 물소 및 얼룩말 소와 같은 많은 농장 동물과 동물원 및 야생 동물 공원에 종종 보관되는 들소, 기린 및 일부 영양 종과 같은 관절 유제류가 있다. 

▲ 북아메리카 물소

다마스와 그녀의 동료들은 "반추 동물이 SARS-CoV-2의 저장고 역할을 할 수 있다는 것을 의미 할 수 있다"고 말한다. "이것이 확인되면 식량 생산과 야생 동물 사육뿐만 아니라 역학적으로도 매우 중요할 것이다.“
반면에 흥미롭게도 낙타와 돼지는 코로나바이러스에 취약한 발굽이 달린 동물 보다 ACE2 수용체 측면에서 최소로 나타난다. 즉 SARS-CoV-2 감염 위험이 낮다.

박쥐에 있는 ACE2와 일치된 것이 거의 없음

테스트된 37종의 박쥐 종에 대한 결과는 놀랍다.
"모든 박쥐 종은 SARS-CoV-2가 인간에게 전파되는 주요 용의자로 간주되는 중국 말굽 박쥐를 포함하여 가장 낮거나 두 번째로 낮은 범주에 속했다"라고 과학자들은 보고했다.
“이 결과는 정말 놀랍다.”
박쥐는 SARS-CoV-2의 가까운 친척으로 간주되는 RaTG13을 포함해 다양한 코로나바이러스를 가지고 있는 것으로 알려져 있기 때문이다.

그러나 세포 배양을 통한 감염 테스트를 포함한 다른 연구에서는 코로나바이러스가 박쥐 ACE2에 놀랍게도 약하게 결합하거나 전혀 결합하지 않는다는 증거를 제공했다.
박쥐는 RaTG13 및 기타 SARS 친척과 같은 코로나바이러스를 운반하는 것으로 나타났지만 덜 취약한 것으로 보인다. 또는 SARS-CoV-2와 유사종이 박쥐의 세포 진입을 위해 다른 수용체를 사용할 수도 있다고 연구원들은 추측한다. 

▲ 일부 예시적인 동물 그룹의 위험 수준. © Matt Verdolivo / UC Davis

실험에 의한 검증 필요

Dama의 동료 Harris Lewin은 "우리의 데이터는 SARS-CoV-2에 의해 잠재적으로 멸종 위기에 처한 민감한 동물 종을 식별하는 데 중요한 출발점을 제공한다"고 말했다.
결국 잠재적으로 취약한 것으로 분류된 종의 약 40%가 멸종 위기에 처해 있고 보호받는 종이다.

이러한 결과는 첫 번째 단계일 뿐이다.
"우리의 연구에서 다른 종에 대한 잠재적인 감수성이 밝혀졌더라도 실제 감염성은 여전히 ​​세포 배양, 오가 노이드 및 기타 실험을 통해 확인해야 한다"고 연구원은 강조했다.
"이런 일이 발생하지 않는 한, 우리는 연구의 예후를 과도하게 해석하지 않도록 경고한다.“
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; doi : 10.1073 / pnas.2010146117)

출처 : University of California – Davis

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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