유인원 바이러스 SHFV의 잠재적 위험
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2022-10-04 11:25:35
3'30" 읽기
원숭이 출혈열의 원인 인자, 인간 세포에서 증식할 수 있다.
원숭이는 우리의 가장 가까운 친척일 뿐만 아니라 인간과 많은 면역학적 특성을 공유한다. 결과적으로 원숭이에서 인간으로 또는 그 반대로 전파될 수 있는 많은 질병과 병원체가 있다. 유인원은 SARS-CoV-2 코로나바이러스에 감염될 수 있지만 AIDS 병원체 HIV는 20세기 초에 유인원에서 인간으로 퍼졌다. 반면에 원숭이 수두는 설치류에 저장 숙주가 있지만 원숭이와 인간 모두에게 영향을 미칠 수 있다.
원숭이 출혈열의 원인균
볼더에 있는 콜로라도 대학의 코디 워렌(Cody Warren)과 그의 동료들은 최근 유인원에서 인간으로 종의 도약을 위한 새로운 후보를 확인했다. 주로 붉은털 원숭이, 파스쿠 원숭이 및 기타 원숭이에 영향을 미치는 RNA 바이러스에 속하는 병원체인 유인원 출혈열 바이러스(SHFV)이다. 델타 아르테리바이러스라고도 알려진 이 바이러스는 에볼라와 유사한 심각한 출혈열을 일으키고 사망에 이를 수 있다.
걱정스러운 점은 영장류 서식지에서도 발병이 보고됐으며, 2021년 과학자들은 SHF 바이러스가 인간의 가장 가까운 친척인 침팬지와 고릴라에게도 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 대부분의 RNA 바이러스와 마찬가지로 이 병원체는 돌연변이율이 상대적으로 높아 일부 원숭이 종에서 장기간 지속되는 무증상 감염을 유발할 수도 있다. Warren과 그의 팀은 "따라서 이 원숭이 바이러스가 인간을 감염시킬 가능성이 있는지 여부를 알아내는 것이 중요하다"고 강조했다.
세포내 도킹 사이트를 통한 감염
연구원들은 연구를 위해 먼저 SHF 바이러스가 감염에 사용하는 도킹 사이트를 결정했다. 감수성 세포와 비감수성 세포를 비교하고 유전자 변형 원숭이 세포를 사용한 실험에서 에볼라, 라사 및 기타 출혈열 원인 인자와 같은 원숭이 바이러스가 감염을 위해 세포내 수용체를 사용하는 것으로 나타났다. 이를 위해 바이러스는 먼저 세포막으로 둘러싸여 막 소포에서 안쪽으로 수축된다.
"이 바이러스가 세포에 침투한 후 엔도솜 막의 수용체에 도킹한다"고 과학자들은 설명했다. 이 도킹만이 바이러스가 막 소포를 떠나 세포질에 도달할 수 있도록 한다. 세포 테스트에서 SHFV는 CD163 수용체를 세포 내 도킹 사이트로 사용하는 것으로 나타났다. 이 수용체는 원숭이, 유인원 및 인간에서도 발생한다.
인간 수용체와도 호환 가능
추가 실험에 따르면 유인원 바이러스는 유인원과 인간의 CD163 도킹 사이트도 사용할 수 있다. "유인원 출혈열 바이러스가 테스트된 모든 유인원 CD163 변이체와 완전히 호환된다는 것을 발견했다"며 "여기에는 SHFV의 강력한 복제를 가능하게 하는 CD163의 인간 변이체가 포함된다"고 Waren과 그의 팀이 보고했다. 일반적으로 이러한 도킹 부위는 면역 체계의 청소부 세포인 대식세포에서 주로 발견된다.
"이러한 발견은 SHFV가 성공적인 종의 인간으로의 이동의 첫 번째 장애물을 이미 제거했음을 확인했기 때문에 의미가 있다. SHFV 비리온은 인간 CD163 변이체가 있는 세포를 침범할 수 있다." 다음으로, 그들은 두 개의 인간 세포주를 사용해 원숭이 바이러스가 인간 세포 환경에서도 증식하고 세포 자체의 방어 메커니즘에 저항할 수 있는지 여부를 조사했다.
인간 세포의 증식
결과: SHF 바이러스는 인간 세포에서 증식할 수 있다. 부분적으로는 높은 정도로.
Warren과 그의 동료들은 "야생형 SHFV는 가장 민감한 원숭이 세포주에서 발생하는 것과 동일한 복제 역학 및 바이러스 역가를 인간 신장 상피 세포에서 보여주었다"고 보고했다. 인간 세포 배양에서 바이러스 부하는 밀리리터당 천만 개 이상의 감염성 비리온이었다.
이것은 유인원 바이러스 SHFV가 복제 측면에서 이미 인간 세포에 적응되었음을 보여준다. 수석 저자인 콜로라도 대학의 사라 소여(Sara Sawyer)는 "바이러스는 인간 세포에 어떻게 들어가 증식하는지 알아냈다"고 말했다. "게다가, 실제로 그러한 동물 바이러스로부터 우리를 보호해야 하는 중요한 세포 면역 메커니즘을 회피할 수 있다. 이것은 매우 드물다.“
"글로벌 건강을 돌본다“
연구팀에 따르면 이러한 바이러스는 실제 위협이 될 수 있다. "우리의 발견은 전 세계의 건강과 전염병 예방에 대한 우려를 불러 일으킨다"고 그들은 적었다. "아프리카 사람들은 이미 인식되지 않은 채 이러한 바이러스에 감염되었을 가능성이 있다." 유인원 출혈열 바이러스는 원숭이와 밀접하게 관련된 여러 바이러스 중 하나이기 때문에 더욱 그렇다.
"이 유인원-종바이러스 중 최소 3개는 원숭이에 뛰어든 후 치명적인 감염을 일으켰고 인간은 이 바이러스에 면역학적으로 완전히 순진하지 않다는 점을 감안할 때 우리는 감시를 위한 혈청학적 검사를 시급하게 개발할 필요가 있다." 그러나 Warren과 그의 동료들은 또한 다음과 같이 강조한다. SHFV 감염이 인간에게 얼마나 심각한지는 아직 알려지지 않았다.
(Cell, 2022; doi: 10.1016/j.cell.2022.09.022)
출처: University of Colorado at Boulder
원숭이 출혈열의 원인 인자, 인간 세포에서 증식할 수 있다.
유인원 바이러스 SHFV의 잠재적 위험
원숭이 출혈열의 원인 인자, 인간 세포에서 증식할 수 있다.
지금까지 원숭이 사이에 만연한 바이러스는 인간에게도 위험할 수 있으며 에볼라와 유사한 열을 유발할 수 있다. 연구에 따르면 유인원 출혈열 바이러스(SHFV)가 인간 세포에 침투해 증식할 수 있기 때문이다. 인간 세포 배양에서 병원체는 높은 바이러스 부하에 도달했으며 세포 자체의 방어 기작에 대해 대체로 면역인 것으로 나타났다. 연구자들은 아프리카의 사람들 사이에 발견되지 않은 사례가 있다는 것을 배제하지 않는다.
 |
| ▲ 유인원 아르테리바이러스의 역사적 발병 및 천연 저장소 (출처: 관련논문 Primate hemorrhagic fever-causing arteriviruses are poised for spillover to humans) |
원숭이는 우리의 가장 가까운 친척일 뿐만 아니라 인간과 많은 면역학적 특성을 공유한다. 결과적으로 원숭이에서 인간으로 또는 그 반대로 전파될 수 있는 많은 질병과 병원체가 있다. 유인원은 SARS-CoV-2 코로나바이러스에 감염될 수 있지만 AIDS 병원체 HIV는 20세기 초에 유인원에서 인간으로 퍼졌다. 반면에 원숭이 수두는 설치류에 저장 숙주가 있지만 원숭이와 인간 모두에게 영향을 미칠 수 있다.
원숭이 출혈열의 원인균
볼더에 있는 콜로라도 대학의 코디 워렌(Cody Warren)과 그의 동료들은 최근 유인원에서 인간으로 종의 도약을 위한 새로운 후보를 확인했다. 주로 붉은털 원숭이, 파스쿠 원숭이 및 기타 원숭이에 영향을 미치는 RNA 바이러스에 속하는 병원체인 유인원 출혈열 바이러스(SHFV)이다. 델타 아르테리바이러스라고도 알려진 이 바이러스는 에볼라와 유사한 심각한 출혈열을 일으키고 사망에 이를 수 있다.
걱정스러운 점은 영장류 서식지에서도 발병이 보고됐으며, 2021년 과학자들은 SHF 바이러스가 인간의 가장 가까운 친척인 침팬지와 고릴라에게도 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 대부분의 RNA 바이러스와 마찬가지로 이 병원체는 돌연변이율이 상대적으로 높아 일부 원숭이 종에서 장기간 지속되는 무증상 감염을 유발할 수도 있다. Warren과 그의 팀은 "따라서 이 원숭이 바이러스가 인간을 감염시킬 가능성이 있는지 여부를 알아내는 것이 중요하다"고 강조했다.
세포내 도킹 사이트를 통한 감염
연구원들은 연구를 위해 먼저 SHF 바이러스가 감염에 사용하는 도킹 사이트를 결정했다. 감수성 세포와 비감수성 세포를 비교하고 유전자 변형 원숭이 세포를 사용한 실험에서 에볼라, 라사 및 기타 출혈열 원인 인자와 같은 원숭이 바이러스가 감염을 위해 세포내 수용체를 사용하는 것으로 나타났다. 이를 위해 바이러스는 먼저 세포막으로 둘러싸여 막 소포에서 안쪽으로 수축된다.
"이 바이러스가 세포에 침투한 후 엔도솜 막의 수용체에 도킹한다"고 과학자들은 설명했다. 이 도킹만이 바이러스가 막 소포를 떠나 세포질에 도달할 수 있도록 한다. 세포 테스트에서 SHFV는 CD163 수용체를 세포 내 도킹 사이트로 사용하는 것으로 나타났다. 이 수용체는 원숭이, 유인원 및 인간에서도 발생한다.
 |
| ▲ 중앙 아프리카에 분포하는 파타스 원숭이(Erythrocebus patas)는 아마도 SHF 바이러스의 주요 숙주일 것이다. 그러나 병원체는 붉은털 원숭이와 다른 원숭이도 감염시킨다. © xtrekx/ 게티 이미지 |
인간 수용체와도 호환 가능
추가 실험에 따르면 유인원 바이러스는 유인원과 인간의 CD163 도킹 사이트도 사용할 수 있다. "유인원 출혈열 바이러스가 테스트된 모든 유인원 CD163 변이체와 완전히 호환된다는 것을 발견했다"며 "여기에는 SHFV의 강력한 복제를 가능하게 하는 CD163의 인간 변이체가 포함된다"고 Waren과 그의 팀이 보고했다. 일반적으로 이러한 도킹 부위는 면역 체계의 청소부 세포인 대식세포에서 주로 발견된다.
"이러한 발견은 SHFV가 성공적인 종의 인간으로의 이동의 첫 번째 장애물을 이미 제거했음을 확인했기 때문에 의미가 있다. SHFV 비리온은 인간 CD163 변이체가 있는 세포를 침범할 수 있다." 다음으로, 그들은 두 개의 인간 세포주를 사용해 원숭이 바이러스가 인간 세포 환경에서도 증식하고 세포 자체의 방어 메커니즘에 저항할 수 있는지 여부를 조사했다.
인간 세포의 증식
결과: SHF 바이러스는 인간 세포에서 증식할 수 있다. 부분적으로는 높은 정도로.
Warren과 그의 동료들은 "야생형 SHFV는 가장 민감한 원숭이 세포주에서 발생하는 것과 동일한 복제 역학 및 바이러스 역가를 인간 신장 상피 세포에서 보여주었다"고 보고했다. 인간 세포 배양에서 바이러스 부하는 밀리리터당 천만 개 이상의 감염성 비리온이었다.
이것은 유인원 바이러스 SHFV가 복제 측면에서 이미 인간 세포에 적응되었음을 보여준다. 수석 저자인 콜로라도 대학의 사라 소여(Sara Sawyer)는 "바이러스는 인간 세포에 어떻게 들어가 증식하는지 알아냈다"고 말했다. "게다가, 실제로 그러한 동물 바이러스로부터 우리를 보호해야 하는 중요한 세포 면역 메커니즘을 회피할 수 있다. 이것은 매우 드물다.“
"글로벌 건강을 돌본다“
연구팀에 따르면 이러한 바이러스는 실제 위협이 될 수 있다. "우리의 발견은 전 세계의 건강과 전염병 예방에 대한 우려를 불러 일으킨다"고 그들은 적었다. "아프리카 사람들은 이미 인식되지 않은 채 이러한 바이러스에 감염되었을 가능성이 있다." 유인원 출혈열 바이러스는 원숭이와 밀접하게 관련된 여러 바이러스 중 하나이기 때문에 더욱 그렇다.
"이 유인원-종바이러스 중 최소 3개는 원숭이에 뛰어든 후 치명적인 감염을 일으켰고 인간은 이 바이러스에 면역학적으로 완전히 순진하지 않다는 점을 감안할 때 우리는 감시를 위한 혈청학적 검사를 시급하게 개발할 필요가 있다." 그러나 Warren과 그의 동료들은 또한 다음과 같이 강조한다. SHFV 감염이 인간에게 얼마나 심각한지는 아직 알려지지 않았다.
(Cell, 2022; doi: 10.1016/j.cell.2022.09.022)
출처: University of Colorado at Boulder
[더사이언스플러스=문광주 기자]
[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]
