3'50" 읽기
- 매우 유사한 수많은 코로나바이러스 보유한 박쥐와 천산갑은 잠재적인 보균자로 간주
- 유인원, 고양이, 밍크, 흰족제비, 순록과 일부 종의 사슴과 같은 발가락이 짝수인 유제류 포함한 많은 포유류가 인간의 SARS-CoV-2에 감염될 수 있다.
- 샘플링된 사슴의 최대 20%가 코로나바이러스를 가지고 있어
- 인간에게 재감염 시키는지는 아직 불명

사슴은 오래된 코로나 변종의 저장고다.
흰꼬리 사슴은 SARS-CoV-2의 여러 돌연변이 변종을 가지고 있다.

동물 저장고:
미국의 많은 흰꼬리사슴이 SARS-CoV-2 코로나바이러스를 가지고 있다고 한 연구가 밝혔다. 동물의 30~40%가 전염병이 진행되는 동안 인간에게 감염되었고 이제 알파, 델타 및 감마와 같은 전염병 병원체의 초기 변종을 위한 저장소를 형성한다. 그러나 이러한 바이러스 변종 중 다수는 이미 돌연변이에 의해 변형되었다. 이것이 인간에 대한 감염성을 감소시킬 것인지 또는 새로운 인간 병원성 형태의 SARS-CoV-2를 초래할 것인지는 아직 불확실하다. 

▲ Key white-tailed deer 아종은 플로리다 키스에 산다. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Key_deer_male.jpg

SARS-CoV-2 코로나바이러스는 동물에서 인간으로의 종 도약을 통해 대유행 병원체가 되었을 가능성이 크다. 매우 유사한 수많은 코로나바이러스를 보유하고 있는 박쥐와 천산갑은 잠재적인 보균자로 간주된다. 그러나 감염의 역(逆) 경로도 존재한다는 사실은 오랫동안 알려져 왔다. 유인원, 고양이, 밍크, 흰족제비, 순록과 일부 종의 사슴과 같은 발가락이 짝수인 유제류를 포함한 많은 포유류가 인간의 SARS-CoV-2에 감염될 수 있다.

흰꼬리사슴 바이러스 탐색

가장 취약한 야생 동물 중 하나는 북미에 서식하는 흰꼬리사슴(Odocoileus virginianus)이다. 그들은 야생 동물 음식이나 인간과의 직접적인 접촉을 통해 감염되어 서로에게 바이러스를 옮길 수 있다. 추산에 따르면 미국의 사슴 개체 수 오염도는 현재 최대 40%에 이른다. 그러나 이전에는 어떤 바이러스 변종이 사슴에서 순환하고 있는지, 동물에서 어떻게 발생하는지, 인간에게 재전송할 위험이 있는지 명확하지 않았다.

더 명확하게 하기 위해 Cornell University의 Leonardo Caserta가 이끄는 팀은 이제 미국 뉴욕주의 흰꼬리사슴의 예를 사용하여 이를 조사했다. 연구를 위해 연구원들은 2020년에서 2022년 사이에 사냥된 흰꼬리사슴에서 채취한 5,400개 이상의 조직 샘플을 평가했다. 그들은 이 사슴에서 SARS-CoV-2의 RNA 염기서열이 얼마나 많이, 어떤 것이 있는지 분석했다.

▲ 사슴과 사람에게서 발견된 코로나바이러스 변종. © Caserta et al./PNAS, CC-by-nc-nd 3.0

다양한 변종의 전염병 병원체

그 결과 이 ​​지역에서 샘플링된 사슴의 최대 20%가 코로나바이러스를 가지고 있었다. 우리 인간에게서 사라진 지 오래 된 일부 바이러스 형태를 포함해 대유행 병원체의 다양한 변종이 나타났다. "가장 놀라운 결과 중 하나는 사슴 개체군에서 우려되는 알파, 감마 및 델타의 세 가지 변종의 공동 순환을 입증한 것이다"고 Cornell University의 수석 저자인 디에고 딜(Diego Diel)은 보고했다.

전체적으로 팀은 팬데믹 기간 동안 인간에게 발생한 SARS-CoV-2의 9가지 변종을 사슴에서 식별할 수 있었다. 그러나 흥미로운 점은 "알파 변종은 흰꼬리사슴에서 검출되었는데 이 바이러스 변종은 이 상태에서 인간에게 오랫동안 순환이 중단된 지 오래다"고 연구원들은 보고했다. 코로나바이러스의 감마 및 델타 변종에도 동일하게 적용된다.

▲ WTD(white tailed deer)에서 파생된 SARS-CoV-2의 계통유전체학적 분석. GISAID에서 사용할 수 있는 WTD에서 파생된 159개의 SARS-CoV-2 시퀀스와 관련하여 시즌 1 및 시즌 2 동안 뉴욕주의 WTD에서 파생된 164개의 SARS-CoV-2 시퀀스의 계통 발생. 노드 색상(하늘색: 알파, 보라색: 감마, 주황색: 델타)은 이 연구의 WTD 시퀀스에서 파생된 SARS-CoV-2 VOC를 나타내고 검은색 노드는 다음에서 파생된 Pan-US SARS-CoV-2 시퀀스를 나타낸다. (출처:관련논문 White-tailed deer (Odocoileus virginianus) may serve as a wildlife reservoir for nearly extinct SARS-CoV-2 variants of concern /PNAS January 31, 2023 )

SARS-CoV-2를 위한 새로운 동물 저장소

과학자들에 따르면 이것은 SARS-CoV-2가 사슴에 확고히 자리 잡았으며 이제 사슴이 코로나바이러스의 숙주 역할을 한다는 것을 시사한다. "아시아의 동물 저장소 숙주에서 인간으로 점프한 바이러스가 이제 북미 야생 동물에서 새로운 저장소를 찾았다"고 Diel은 말했다. 분명히 오랫동안 억제되고 "멸종"된 바이러스 변종은 인간의 사슴에서도 지속될 수 있다.

"이것은 거의 멸종된 SARS-CoV-2 변종의 저장소로서 흰꼬리사슴의 잠재력을 강조한다"며 "따라서 사슴 개체 수를 계속 면밀히 모니터링하는 것이 매우 중요하다"고 연구원들은 설명했다. 또한 사슴이 다른 야생 동물을 코로나바이러스로 감염시킬 수 있는지 여부와 이러한 감염이 어떤 모습일지 불확실하다.

▲ 인간에서 WTD(white-tailed deer)로의 SARS-CoV-2 확산. 인간에서 야생 WTD 개체군으로의 SARS-CoV-2의 다중 유출 사건이 뉴욕주(NY)의 여러 지역에서 확인되었다. SARS-CoV-2 게놈의 서열 분석은 WTD에서 고전적인 SARS-CoV-2 계통의 순환과 세 가지 주요 VOC(알파, 감마 및 델타)의 동시 순환을 입증했다. 우리의 분석은 SARS-CoV-2 혈통의 다중 파급 사건(인간에서 사슴으로)의 발생과 이후 사슴에서 사슴으로의 전파 및 이 종에서 유전적으로 다양한 바이러스의 출현을 시사한다. 변종 SARS-CoV-2가 인간에게 유출되거나 WTD에서 다른 취약한 야생 동물 종(예: 밍크, 사슴쥐, 너구리, 붉은 여우)으로 유출될 가능성은 아직 알려지지 않았다. (출처: 관련논문 White-tailed deer (Odocoileus virginianus) may serve as a wildlife reservoir for nearly extinct SARS-CoV-2 variants of concern / PNAS January 31, 2023)

코로나바이러스는 계속해서 변이하고 있다.

그러나 코로나바이러스는 새로운 동물 저장소에서 변경되지 않았다. 바이러스 RNA 분석에서 밝혀진 바와 같이 SARS-CoV-2는 사슴에서 수많은 새로운 돌연변이를 획득했다. "사슴의 바이러스 서열은 이제 인간에게서 분리된 SARS-CoV-2 변종의 RNA 서열과 다르다"고 팀은 보고했다. "일부 변이체는 게놈에 70개 이상의 새로운 돌연변이를 축적했다.”

세 가지 주요 변종인 알파, 감마 및 델타 모두에서 수용체 결합 부위에 돌연변이가 있었지만 전염성과 감염에 중요한 다른 단백질 구조에도 돌연변이가 있었다. 이러한 돌연변이는 코로나바이러스가 시간이 지남에 따라 새로운 숙주인 사슴에 더 잘 적응했음을 시사한다. 그러나 이것이 사슴 사이에서 이러한 SARS-CoV-2 변종의 전염성을 증가시키는지와 이것이 인간에게 다시 전염되는 것을 의미하는지는 아직 알려지지 않았다.

"따라서 이러한 동물 개체군에서 바이러스를 계속 모니터링하는 것이 매우 중요하다"며 "이 방법으로만 인간에게 재전송되거나 다른 야생 동물에게 확산되는 변화를 식별할 수 있다"고 설명했다.
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; doi: 10.1073/pnas.2215067120)
출처: Conell University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]