메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

"유럽형 변이 코로나, 3월 아시아로 역유입...높은 감염력 논란"

통합검색

"유럽형 변이 코로나, 3월 아시아로 역유입...높은 감염력 논란"

2020.08.19 06:43
전세계 코로나19 바이러스(사스코로나바이러스-2)의 게놈 해독 결과를 바탕으로 코로나19 유행 상황을 대륙별로 색을 달리 해 표현했다. 국제과학프로제긑 넥스트스트레인은 국제인플루엔자데이터공유이니셔티브(GISAID)에 공유된 게놈 데이터 8만 여 개 가운데 4300개를 분석해 대륙별 바이러스 유입 및 전파 특성을 분석해 보고서의 형태로 15일 공개했다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐
전세계 코로나19 바이러스(사스코로나바이러스-2)의 게놈 해독 결과를 바탕으로 코로나19 유행 상황을 대륙별로 색을 달리 해 표현했다. 국제과학프로제긑 넥스트스트레인은 국제인플루엔자데이터공유이니셔티브(GISAID)에 공유된 게놈 데이터 8만 여 개 가운데 4300개를 분석해 대륙별 바이러스 유입 및 전파 특성을 분석해 보고서의 형태로 15일 공개했다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐

신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19, 코로나19)이 전세계적으로 유행하는 가운데 각국이 감염병 연구를 위해 자발적으로 공유한 바이러스 게놈(유전체, 생명체가 지닌 유전정보의 총합) 정보를 분석하는 국제과학프로젝트팀인 ‘넥스트스트레인’이 전세계 게놈 4300여 개를 분석해 코로나19 유행 패턴을 분석한 보고서를 15일 공개했다. 


대륙별 유행 패턴에 따르면 초반 감염병 유행을 겪은 아시아는 국가 간 감염이 매우 활발했지만, 각국이 봉쇄와 해외여행객에 대해 강한 방역조치를 취한 뒤 4월 이후 국가 내 지역감염으로 패턴이 변화하기 시작했다는 사실이 드러났다. 유럽은 2월 이전에 이미 광범위하게 다양한 바이러스가 뒤섞이고 있었음도 재확인됐다.

 

바이러스 변이 가운데 현재 가장 큰 유형을 형성하며 널리 유행 중인 일명 ‘유럽형’ 변이(D614G) 역시 이미 2월 이전에 유럽에서 등장해 널리 국가를 넘어 뒤섞인 뒤 다른 대륙으로 확산됐다는 사실도 다시 한번 확인됐다.


●게놈 정보로 본 전세계 코로나19 유행 8개월


넥스트스트레인 분석팀은 15일 보고서에서 "아시아와 태평양 국가들은 6월 전과 후로 확연히 다른 유행 패턴을 보이고 있다"고 밝혔다(아래 그림). 분석에 따르면, 1월에는 중국 우한에서 시작돼 각국으로 퍼지는 국가간 감염이 우세한 패턴이 나타났다. 2월부터는 유럽에서 ‘역수입된’ 바이러스가 남아시아와 동남아시아를 중심으로 널리 퍼져나가기 시작했다.

 

하지만 중국이 봉쇄 전략을 취하고 각국 역시 해외 여행객에 대한 강력한 방역조치를 취하면서 4월부터 유럽 유입이 줄어들기 시작해 점점 국가 내 지역감염이 더 우세한 패턴으로 바뀌는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 특히 6월 이후로는 해외 유입이 극단적으로 줄어들어 거의 지역감염 중심으로 환자 발생 패턴이 재편되는 경향을 보였다.

 

′극과 극′ 보인 아시아의 코로나19 감염 패턴을 비교했다. 아시아는 지난해 말부터 중국 우한을 중심으로 1차로 코로나19가 유행을 했다. 이 때에는 중국에서 다른 아시아 국가로 바이러스 전파가 이뤄졌다. 하지만 이 바이러스 일부는 이미 2월 이전에 유럽에 유입된 뒤 뒤섞였다 3월부터는 역으로 다시 아시아로 유입된 것으로 보인다. 유럽으로부터의 유입은 봉쇄 및 방역조치의 영향으로 4월부터 줄기 시작해 6~7월(아래 그림)이 되면 거의 사라지고, 아시아의 감염 패턴은 거의 국내 지역감염으로 바뀐다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐
'극과 극' 보인 아시아의 코로나19 감염 패턴을 비교했다. 아시아는 지난해 말부터 중국 우한을 중심으로 1차로 코로나19가 유행을 했다. 이 때에는 중국에서 다른 아시아 국가로 바이러스 전파가 이뤄졌다. 하지만 이 바이러스 일부는 이미 2월 이전에 유럽에 유입된 뒤 뒤섞였다 3월부터는 역으로 다시 아시아로 유입된 것으로 보인다. 유럽으로부터의 유입은 봉쇄 및 방역조치의 영향으로 4월부터 줄기 시작해 6~7월(아래 그림)이 되면 거의 사라지고, 아시아의 감염 패턴은 거의 국내 지역감염으로 바뀐다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐

호주는 한동안 환자 발생을 잘 억제해 왔지만 최근 다시 재발하는 양상을 보이고 있다. 유럽에서 바이러스가 유입된 탓으로 보인다. 특히 뉴사우스웨일스와 빅토리아주에서 7월 중순 이후 유럽형의 코로나19 바이러스가 집중적으로 확산하고 있는 것으로 나타났다.

 

뉴질랜드는 4월 중순 이후 100일 가까이 지역 감염이 보고되지 않던 국가로 모범적인 방역국으로 꼽혀 왔다. 하지만 최근 오클랜드에서 환자가 발생해 수십 명의 지역 감염이 일어났다. 아직 정확한 감염 경로와 바이러스 유형이 불분명한 가운데, 넥스트스트레인 분석팀은 이 바이러스 게놈 정보를 분석하면 이 바이러스가 지역 내에 잠복해 있던 바이러스인지 해외 특정 지역에서 새롭게 유입된 지역일지 밝힐 수 있을 것으로 기대했다.

●2월 이전 이미 바이러스 널리 유행하던 유럽… ‘유럽형’ 변이도 이미 등장


유럽은 본격적으로 환자가 발생한 2월 말 이전에 이미 널리 바이러스가 퍼져 있었음이 다시 한번 확인됐다(아래 그림). 초기 유입은 아시아였던 것으로 보인다. 하지만 이후 넥스트스트레인 분석팀은 “당시 유럽의 환자는 수백 명만 보고돼 있었지만, 바이러스는 이미 15개국에 걸쳐 광범위하게 퍼져 서로 전파되고 있던 것으로 보인다”고 말했다.

 

특히 이 때 이미 흔히 ‘유럽형’으로 부르는 D614G 변이 바이러스가 확산하고 있었음이 드러났다. 이 변이는 스파이크 단백질 614번 아미노산이 아스파트산(D)에서 글리신(G)으로 변한 유형으로 현재 아시아 일부를 제외하고는 전세계에 널리 퍼져 있다. 최근 말레이시아에서도 이 유형의 바이러스가 발견됐다는 발표가 나왔지만, 중국과 초기에 코로나19가 유행한 극히 일부 국가를 제외하고는 대부분의 나라에서 현재 이 바이러스가 ‘주류’다. 한국 역시 5월 이태원 집단감염 이후 이 유형의 바이러스가 늘고 있다.

 

유럽의 초기(3월 이전) 바이러스 유형 분포를 나타내는 계통분류도(왼쪽)과 지역별 분포를 표현한 그림이다. 이미 2월까지 다양한 유형의 바이러스가 퍼져 있음을 알 수 있다. 그림에서 19A와 19B는 중국에서 초기에 유행했던 바이러스 유형이고, 20A, 20B, 20C,는 유럽형이 분화한 것이다. GISAID의 분류법에 따르면 20A는 G, 20B는 GR, 20C는 GH와 대략 일치하고 19A는 O와 V, L이 대략 일치하고 19B는 S와 대략 일치한다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐
유럽의 초기(3월 이전) 바이러스 유형 분포를 나타내는 계통분류도(왼쪽)과 지역별 분포를 표현한 그림이다. 이미 2월까지 다양한 유형의 바이러스가 퍼져 있음을 알 수 있다. 그림에서 19A와 19B는 중국에서 초기에 유행했던 바이러스 유형이고, 20A, 20B, 20C,는 유럽형이 분화한 것이다. GISAID의 분류법에 따르면 20A는 G, 20B는 GR, 20C는 GH와 대략 일치하고 19A는 O와 V, L이 대략 일치하고 19B는 S와 대략 일치한다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐

이 바이러스는 일부 연구에서 세포 감염력이 이전 유형보다 최대 9배 높다고 알려졌지만, 실제 사람간 전파력에는 큰 차이가 없거나 약간 더 강할 뿐이라는 반론도 존재해 논란이 많다. 넥스트스트레인 분석팀은 “이 유형이 감염력이 높다는 증거는 현재 쌓여가는 중”이라면서도 “하지만 감염력이 높아지면 중화항체에 더 취약해질 수 있기도 하다”며 무조건적인 공포는 필요 없다고 밝혔다. 전세계 코로나19 바이러스 게놈 데이터를 8만 개 이상 수집, 공유한 국제인플루엔자데이터공유이니셔티브(GISAID) 등 국제연구기구는 아직 이 변이에 대해 특별한 의미 부여를 하지 않은 채 모니터링을 하고 있는 상태다. 


유럽은 이후 3~4월에 걸쳐 환자와 사망자가 급증하자 많은 국가가 국경을 걸어 잠그고 휴교와 재택근무를 통해 시민의 국내 이동을 막는 ‘봉쇄’ 조치를 내렸다. 넥스트스트레인 분석팀은 “이런 조치로 국가간 이동이 줄어들면 원래는 바이러스 게놈이 그 나라에서 발생한 이전 바이러스 유형과 유전적으로 같은 유형으로 묶이는 ‘클러스터’가 많이 발견되기 마련”이라며 “하지만 당시 유럽은 이미 봉쇄 이전에 많은 바이러스가 뒤섞인 상황이라 대부분의 나라에서 다양한 유형이 발견됐다”고 밝혔다. 다만 스웨덴과 스페인, 핀란드, 스위스, 아이슬란드 정도가 예외적으로 특정 유형이 많이 발견되는 경향을 보였다.


유럽은 현재 여러 규제 조치로 국가간 바이러스 교류가 많이 줄었고 대신 소규모 지역 감염이 많이 일어나는 패턴으로 바뀌었다. 바이러스는 그 나라 안에서 각각 변이를 일으키며 진화하고 있다.

 

남미의 5월 이전 바이러스 게놈 분류계통도다. 다양한 바이러스가 유입돼 있는 것으로 보아 다양한 경로를 통해 유입됐음을 알 수 있다. 다른 대륙에서 심각한 유행이 이미 진행중이던 때로, 뒤늦은 전파를 막지 못한 초기 방역 패착이 뼈아프다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐
남미의 5월 이전 바이러스 게놈 분류계통도다. 다양한 바이러스가 유입돼 있는 것으로 보아 다양한 경로를 통해 유입됐음을 알 수 있다. 다른 대륙에서 심각한 유행이 이미 진행중이던 때로, 뒤늦은 전파를 막지 못한 초기 방역 패착이 뼈아프다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐

●뒤늦은 유행 중남미와 아프리카는 해외유입 막지 못해 유행 시작


2월 말~3월 초 본격적으로 환자가 보고되기 시작하면서 코로나19 유행이 시작된 남미는 여러 차례에 걸쳐 해외로부터 바이러스가 전파된 정황이 게놈 분석 결과 드러났다(위 그림). 브라질은 초기에 두 개의 큰 게놈 클러스터가 발견돼 이들을 중심으로 크게 확산했고, 이들 일부는 칠레와 우루과이, 아르헨티나 등으로도 전파된 것으로 보인다. 칠레와 우루과이, 아르헨티나, 콜럼비아 등은 여러 유형의 바이러스가 고르게 발견돼 다양한 전파가 초기에 이뤄졌음을 알 수 있었다. 남미는 5월 이후 급속한 환자 발생으로 게놈 정보가 많이 공유되지 않는 상황이다.


아프리카 역시 남미와 함께 비교적 늦게 코로나19가 해외로부터 확산된 대륙이다. 3월 이후 바이러스가 퍼지기 시작했으며 주로 유럽에서 유래한 것으로 파악됐다. 하지만 남미와 달리 아프리카는 지역 감염이 크게 일어난 것으로 보인다. 콩고민주공화국과 남아프리카공화국, 세네갈이 대표적이다. 넥스트스트레인 분석팀은 전세계적인 이동제한 지침이 영향을 미친 것으로 해석했다(아래 그림).

 

아프리카의 바이러스 유형을 분석한 계통분류도(왼쪽)과 지역 분포 현황이다. 아프리카는 유럽에서 바이러스가 유입됐는데, 이동제한 조치와 봉쇄 등으로 바이러스가 국가간 뒤섞이지 않은 채 지역 감염만 이뤄지는 패턴을 보였다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐
아프리카의 바이러스 유형을 분석한 계통분류도(왼쪽)과 지역 분포 현황이다. 아프리카는 유럽에서 다양한 경로로 바이러스가 유입됐는데, 이동제한 조치와 봉쇄 등으로 바이러스가 국가간 뒤섞이지 않은 채 지역 감염만 이뤄지는 패턴을 보였다. 넥스트스트레인 화면 캡쳐

미국은 주 사이의 이동이 큰 영향을 미친 국가로 꼽혔다. 미국 전체 주가 봉쇄 명령에 따라 이동이 제한됐던 4월 15일 이후 주 별로 비슷한 게놈이 발견되는 클러스터링이 확인됐지만, 이후 봉쇄가 완화되면서 주 별 섞임이 재개됐다. 중미는 멕시코와 파나마 등 국가에서 국가 별로 비슷한 게놈이 발견되는 클러스터링 경향이 강했다. 멕시코 일부 지역은 인접한 미국 캘리포니아에서 유입된 것으로 보이는 바이러스 유형이 널리 퍼져 국경을 맞댄 인접국에서의 전파 가능성을 제기했다. 

 

넥스트스트레인 분석팀은 "모든 게놈 분석 결과는 데이터가 어디에서 주로 얻어졌는지에 따라 편향이 있었을 가능성이 존재한다"며 "절대적인 해석은 아니다"라고 강조했다.

관련 태그 뉴스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

8 + 2 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기