원숭이 두창 바이러스 돌연변이 됐다. 인간에 대한 초기 적응?
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2022-06-27 10:42:47
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- 대부분의 경우 감염은 감염된 설치류나 원숭이와 매우 밀접하게 접촉한 경우에만 발생
- 2022년 5월 초부터 아프리카 이외 지역에서 비정상적으로 많이 발생
- 돌연변이 비율에서 예상되는 것보다 6배에서 12배 더 높아
- DNA 비교를 통해 원숭이 두창 바이러스가 현재 발병 과정에서 진화한 것으로 나타나
원숭이 두창은 실제로 인간에게 매우 드문 질병이며 주로 아프리카에 국한된다. 대부분의 경우 감염은 감염된 설치류나 원숭이와 매우 밀접하게 접촉한 경우에만 발생한다. 그러나 2022년 5월 초부터 아프리카 이외의 지역에서 원숭이 두창 사례가 비정상적으로 많이 발생했다.
리스본에 있는 국립 보건 센터의 Joana Isidro와 그녀의 동료들은 "여기서 서아프리카 또는 중앙아프리카와 알려진 역학 관계가 없는 최초의 초국가적 발병을 본다"라고 설명했다. 그러나 실제로 사람에게서 사람으로 전염되기 어려운 원숭이두창 바이러스가 이처럼 특이한 방식으로 퍼지는 데 무엇이 도움이 되었을까?
나이지리아의 공통 원산지
이를 명확히 하고 바이러스의 기원을 좁히기 위해 Isidro와 그녀의 팀은 유럽, 북미 및 호주의 여러 국가에 있는 환자의 원숭이 두창 바이러스 샘플 15개를 NA 비교 분석에 적용했다. 이 데이터를 바탕으로 병원체의 유전적 발달과 기원을 재구성하고 돌연변이의 수와 유형을 조사할 수 있었다.
결과:
"발병에서 분리된 모든 바이러스는 유전적으로 서로 매우 유사하여 현재 발발의 단일 공통 기원을 나타낸다"라고 Isidro와 그녀의 동료는 보고했다. 현재 유행하고 있는 원숭이 두창 바이러스는 2017년과 2018년 나이지리아에서 대규모 지역 발병을 일으킨 병원체에서 파생됐다. 이 바이러스 변종은 이스라엘, 싱가포르 및 미국에도 가끔 도입되었지만 다시 사라졌다.
연구원들은 이 바이러스가 나이지리아에서 발병한 후에도 감지되지 않고 계속 발전했다고 의심하고 있다. 이 "조용한" 감염은 아마도 아프리카 풍토병 지역에서 발생했을 것이며, 아프리카 외부의 숨겨진 확산을 배제하지는 않지만 가능성은 적다.
예상외로 높은 돌연변이율
놀라운 점은 원숭이두창 바이러스가 유전적으로 얼마나 많이 변했는지이다.
2017/2018년의 초기 변종에 비해 현재 전 세계적으로 발생하는 바이러스는 게놈에 약 50개의 점 돌연변이를 가지고 있다. 그들의 DNA에서 개별 염기는 50개 지점에서 변경, 삽입 또는 제거되었다. Isidro와 그녀의 팀은 "이 수준의 돌연변이는 이전에 결정된 orthopoxvirus 돌연변이 비율에서 예상되는 것보다 6배에서 12배 더 높다"라고 말했다. 천연두 바이러스에 대한 일반적인 것은 기본 변이가 연간 약 1-2개다.
50개 돌연변이 중에는 원숭이 두창 바이러스에 대한 인간 면역계의 면역 반응에 영향을 미칠 수 있는 돌연변이가 있다. 3개의 DNA 변화는 원숭이 두창 바이러스 당단백질 B21에서 3개의 아미노산의 교환을 초래한다. "혈청학적 연구에 따르면 이 원숭이 두창 단백질은 면역학적으로 중요한 여러 부착 부위를 가지고 있으므로 항체의 중요한 표적이 된다"라고 연구원들은 설명했다.
인간에 대한 최초의 적응
DNA 비교를 통해 원숭이 두창 바이러스가 현재 발병 과정에서 진화한 것으로 나타났다. 가장 오래된 바이러스 샘플과 가장 어린 바이러스 샘플 사이에 몇 주 밖에 걸리지 않았지만 과학자들은 이미 바이러스 게놈의 15개 위치에서 DNA 차이를 확인했다. 따라서 이러한 15개 점 돌연변이는 사람에서 사람으로 전염되는 동안 발생했음에 틀림없다.
Isidro와 그녀의 동료들은 “이러한 데이터는 진행 중인 바이러스 진화와 인간에 대한 잠재적 적응의 첫 징후를 보여준다. 이는 원숭이 두창 바이러스가 인간 대 인간 전염 능력을 향상시키기 시작했음을 의미할 수 있다. 그러나 이것이 실제로 사실인지 여부를 알기 위해서 이제 추가 연구가 필요하다.
(Nature medicine , 2022; doi: 10.1038/s41591-022-01907-y)
출처: Nature Medicine
- 대부분의 경우 감염은 감염된 설치류나 원숭이와 매우 밀접하게 접촉한 경우에만 발생
- 2022년 5월 초부터 아프리카 이외 지역에서 비정상적으로 많이 발생
- 돌연변이 비율에서 예상되는 것보다 6배에서 12배 더 높아
- DNA 비교를 통해 원숭이 두창 바이러스가 현재 발병 과정에서 진화한 것으로 나타나
원숭이 두창(Monkeypox): 바이러스가 돌연변이 됐다.
글로벌 발병의 바이러스 샘플은 인간에 대한 초기 적응을 나타낸다.
놀라울 정도로 빠르게 변화:
DNA 분석에서 밝혀진 바와 같이 현재 원숭이 두창 발병의 원인 인자는 기원 아프리카 바이러스와 비교해 크게 변경되었다. 이 병원체는 이전에 아프리카에서 발병한 원숭이 두창 바이러스와 50곳 변이가 다르다. "Nature Medicine"의 연구원에 따르면 이것은 느리게 변이하는 이 바이러스의 일반적인 특성과 비정상적으로 빠른 변화다. 이러한 돌연변이 중 일부는 이 동물 바이러스가 점차 인간에게 적응하고 있음을 나타낸다.
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| ▲ 전 세계적으로 원숭이 두창 발병의 원인이 되는 바이러스는 아프리카의 부모 변종에 비해 50개의 돌연변이를 가지고 있다. ©NIAID |
원숭이 두창은 실제로 인간에게 매우 드문 질병이며 주로 아프리카에 국한된다. 대부분의 경우 감염은 감염된 설치류나 원숭이와 매우 밀접하게 접촉한 경우에만 발생한다. 그러나 2022년 5월 초부터 아프리카 이외의 지역에서 원숭이 두창 사례가 비정상적으로 많이 발생했다.
리스본에 있는 국립 보건 센터의 Joana Isidro와 그녀의 동료들은 "여기서 서아프리카 또는 중앙아프리카와 알려진 역학 관계가 없는 최초의 초국가적 발병을 본다"라고 설명했다. 그러나 실제로 사람에게서 사람으로 전염되기 어려운 원숭이두창 바이러스가 이처럼 특이한 방식으로 퍼지는 데 무엇이 도움이 되었을까?
나이지리아의 공통 원산지
이를 명확히 하고 바이러스의 기원을 좁히기 위해 Isidro와 그녀의 팀은 유럽, 북미 및 호주의 여러 국가에 있는 환자의 원숭이 두창 바이러스 샘플 15개를 NA 비교 분석에 적용했다. 이 데이터를 바탕으로 병원체의 유전적 발달과 기원을 재구성하고 돌연변이의 수와 유형을 조사할 수 있었다.
결과:
"발병에서 분리된 모든 바이러스는 유전적으로 서로 매우 유사하여 현재 발발의 단일 공통 기원을 나타낸다"라고 Isidro와 그녀의 동료는 보고했다. 현재 유행하고 있는 원숭이 두창 바이러스는 2017년과 2018년 나이지리아에서 대규모 지역 발병을 일으킨 병원체에서 파생됐다. 이 바이러스 변종은 이스라엘, 싱가포르 및 미국에도 가끔 도입되었지만 다시 사라졌다.
연구원들은 이 바이러스가 나이지리아에서 발병한 후에도 감지되지 않고 계속 발전했다고 의심하고 있다. 이 "조용한" 감염은 아마도 아프리카 풍토병 지역에서 발생했을 것이며, 아프리카 외부의 숨겨진 확산을 배제하지는 않지만 가능성은 적다.
예상외로 높은 돌연변이율
놀라운 점은 원숭이두창 바이러스가 유전적으로 얼마나 많이 변했는지이다.
2017/2018년의 초기 변종에 비해 현재 전 세계적으로 발생하는 바이러스는 게놈에 약 50개의 점 돌연변이를 가지고 있다. 그들의 DNA에서 개별 염기는 50개 지점에서 변경, 삽입 또는 제거되었다. Isidro와 그녀의 팀은 "이 수준의 돌연변이는 이전에 결정된 orthopoxvirus 돌연변이 비율에서 예상되는 것보다 6배에서 12배 더 높다"라고 말했다. 천연두 바이러스에 대한 일반적인 것은 기본 변이가 연간 약 1-2개다.
50개 돌연변이 중에는 원숭이 두창 바이러스에 대한 인간 면역계의 면역 반응에 영향을 미칠 수 있는 돌연변이가 있다. 3개의 DNA 변화는 원숭이 두창 바이러스 당단백질 B21에서 3개의 아미노산의 교환을 초래한다. "혈청학적 연구에 따르면 이 원숭이 두창 단백질은 면역학적으로 중요한 여러 부착 부위를 가지고 있으므로 항체의 중요한 표적이 된다"라고 연구원들은 설명했다.
인간에 대한 최초의 적응
DNA 비교를 통해 원숭이 두창 바이러스가 현재 발병 과정에서 진화한 것으로 나타났다. 가장 오래된 바이러스 샘플과 가장 어린 바이러스 샘플 사이에 몇 주 밖에 걸리지 않았지만 과학자들은 이미 바이러스 게놈의 15개 위치에서 DNA 차이를 확인했다. 따라서 이러한 15개 점 돌연변이는 사람에서 사람으로 전염되는 동안 발생했음에 틀림없다.
Isidro와 그녀의 동료들은 “이러한 데이터는 진행 중인 바이러스 진화와 인간에 대한 잠재적 적응의 첫 징후를 보여준다. 이는 원숭이 두창 바이러스가 인간 대 인간 전염 능력을 향상시키기 시작했음을 의미할 수 있다. 그러나 이것이 실제로 사실인지 여부를 알기 위해서 이제 추가 연구가 필요하다.
(Nature medicine , 2022; doi: 10.1038/s41591-022-01907-y)
출처: Nature Medicine
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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