The UK is spooking everyone with its new covid-19 strain. Here’s what scientists know.

영국발 코로나 변이 바이러스에 대해 과학이 알려주는 사실

유럽 국가들은 코로나19 변이 바이러스가 더 빨리 전파될 것을 우려해 영국발 입국을 긴급히 금지하고 있다.

영국 남부에서 코로나19 감염 사례가 급증한 것은 신종 코로나 바이러스의 새 변이체(variant) 때문인 것으로 보인다. 새 변이 바이러스는 지난 9월 처음으로 발견되었고, 지금은 런던 등 영국 남동부 지역 확진자 절반 가량이 이 변이 바이러스 때문이다. 유전학자들은 이 변이체에 다중의 변이가 발생했을 뿐 아니라 일부 유전적 변경은 스파이크 단백질에 상당한 변화를 일으킨 것으로 예측된다고 밝혔다. 스파이크 단백질은 코로나19 바이러스의 일부로, 세포 감염에 핵심적 역할을 맡고 있다.

작년 크리스마스 주간에 영국의 보리스 존슨(Boris Johnson) 총리는 TV 기자회견을 열어 이동을 제한하고 코로나19 바이러스가 빠르게 확산하고 있는 런던과 잉글랜드 남동부 지역을 전면 봉쇄하는 새로운 조치를 발표했다.

존슨 총리는 “현재의 확산은 새로운 변이체 때문인 것으로 보인다”며 “이 변이 바이러스는 훨씬 더 빨리 전파되는 것으로 나타났다”고 밝혔다.

존슨 총리는 자문단의 예비 추산 결과 새 변이 바이러스의 전파력이 기존 바이러스보다 최대 70% 더 빠를 수 있다고 발표했다. 총리의 발표는 즉각 공포감을 불러일으켰다. 새 변이 바이러스가 사망률을 높인다는 증거는 없지만, 이탈리아와 아일랜드, 독일, 프랑스, ​​네덜란드 등 여러 유럽 국가들이 잇따라 영국발 여행 제한 조치에 나섰다. 프랑스가 영국과의 국경을 48시간 동안 봉쇄하면서 일요일 밤, 영국-프랑스 간 해저터널인 유로터널(Eurotunnel)이 폐쇄되었다.

주말 동안 의료 전문가들은 대중을 안심시키려고 노력했다. 전문가들은 ‘2020년 12월 현재 조사 중인 첫 번째 변이체(The first Variant Under Investigation in December 2020)’라는 뜻에서 VUI – 202012/01이라고 이름 붙은 새 변이 바이러스가 백신 접종 활동에 영향을 미치진 않을 것이라고 밝혔다. 영국과 미국은 지난 12월부터 백신 접종을 시작했다. 코로나19 바이러스는 현재 개발된 백신들의 효능을 ‘회피’하기 위해 크게 변이될 테지만, 그렇더라도 매년 접종하는 독감 예방 주사처럼 백신을 변이된 바이러스에 대응해 수정할 수 있다.

미국 공중보건국장 제롬 애덤스(Jerome Adams)는 미국 CBS 방송의 페이스 더 네이션(Face the Nation)과의 인터뷰에서 새로운 변이체가 미국의 백신 접종 활동을 방해할 만한 “아무런 조짐도 보이지 않는다”고 밝혔다.

기자회견에서 존슨 총리는 영국 정부에 자문을 제공하는 전문가 조직인 신규 호흡기 바이러스 위협 자문단(NERVTAG, New and Emerging Respiratory Virus Threats Advisory Group)의 조사 결과를 전달했다. 자문단의 평가는 필요 이상의 불안을 조장하던 총리의 발언보다 다소 누그러져 있었다.

자문단은 이 변이 바이러스가 전국 단위 봉쇄 조치 기간에 기하급수적으로 확산한 사실은 이번 변이 바이러스가 “다른 변이체에 비해 전파력이 상당히 증가했음을 입증”한다고 “어느 정도 확신한다”고 전했다.

이번 상황이 거짓 경보로 판명날 수도 있다. 때로는 바이러스 변종이 더 쉽게 퍼지는 것처럼 보이지만 실제로는, 슈퍼 전파자처럼 바이러스 변종이 단지 운이 좋아 더 빨리 확산하기도 하기 때문이다.

영국 연구진과 일부 해외 연구진은 현재 경쟁적으로 실험을 수행하고 있다. 이는 변이 바이러스가 실제로 인체 세포를 더 쉽게 감염시키는지, 백신이 이 변이 바이러스도 막을 수 있는지를 입증하기 위한 실험이다. 이런 연구에는 코로나19 완치자나 백신 접종자에게서 채취한 혈장에 새 변이체를 노출시켜 항체가 이를 억제할 수 있는지를 확인하는 것도 포함된다.

바이러스는 종종 돌연변이를 일으키거나 유전암호(genetic code)에 작은 변화를 일으킨다. 코로나 팬데믹이 시작된 후 과학자들은 코로나 바이러스 샘플의 염기서열을 분석하며 이런 변화를 추적해왔다. 병원체가 어떻게, 또 어디로 퍼지고 있는지에 대한 실마리를 얻기 위해서였다.

영국이 이 변이 바이러스를 발견할 수 있었던 한 가지 이유는 이런 ‘유전체 역학 연구(genomic epidemiology)’를 영국이 공격적으로 수행해왔기 때문일 수도 있다. 예를 들어 유럽질병예방통제센터(European Centre for Disease Prevention and Control)의 위협 평가 보고서(threat assessment brief)에 따르면, 국제 인플루엔자 데이터 공유 이니셔티브(Global Initiative for Sharing All Influenza Data, GISAID) 데이터베이스에 등록된 27만 5,000개의 코로나 바이러스 염기서열 정보 가운데 무려 45%가 영국 연구소들이 기여한 자료였다.

지금껏 코로나19 바이러스 유전체를 해독해온 영국 연구소 연합인 영국 코로나19 유전체학 (COVID-19 Genomics UK, COG-UK) 컨소시엄에 따르면, 새 변이체는 지난 9월 20일 영국 켄트주에서 채취한 검체에서 처음으로 발견되었고, 하루 뒤에 런던에서 채취한 검체에서도 발견되었다.

뚜렷한 특징

코로나19 바이러스의 변이는 줄곧 나타났지만, 이 새 변이체는 공교롭게 영국 남동부 지역의 신규 확진 사례가 급격히 증가하던 시기에 출현했기 때문에 유달리 두려움을 불러일으켰다. 이 지역의 감염률은 최근 4배로 늘었다. 이 중 절반 가량이 새 변이 바이러스에 의해 발생한 것으로 밝혀졌다.

또한 이 변이 바이러스의 유전암호가 기존 바이러스와 많이 달랐기 때문에 과학자들의 관심을 끌기도 했다. COG-UK 컨소시엄의 웹사이트 virological.org에 게시된 이 변이체의 초기 특성 자료(preliminary characterization)에 따르면, 이 변이체는 ‘뚜렷한’ 유전적 특징을 지니고 있다. 다시 말해 ‘비정상적으로 많은 수의 유전적 변화’가 두드러졌으며 특히 바이러스의 기능을 변경시킬 가능성이 큰 스파이크 단백질에서 변화가 생겼다는 것이다.

런던대학의 전산생물학자 프랑수아 발루스(Francois Balloux)가 온라인에 게시한 의견에 따르면, 새 변이체에서 관찰된 돌연변이는 모두 이전에도 발견되었다. 그러나 이런 조합을 이루지는 않았다고 말한다. 이 조합 중 첫 번째 요소는 인체 세포에 스파이크 단백질을 더 효과적으로 결합하도록 만드는 것이다. 다른 변이는 인간의 면역반응을 회피하도록 만들어진 변이다. 세 번째 요소는 이 병원체의 생물학적 주요 구성 요소 인근에서 발생한 변이라는 점이다.

이번 팬데믹 동안 코로나19 바이러스는 한 달에 한두 개 꼴로 새로운 변이를 일으켜왔다. 그런데도 영국 과학자들이 놀랍다고 밝힌 이유는 신종 코로나바이러스의 중요한 유전자에 십여 개가 넘는 독특한 변화 양상을 축적해온 변이체였기 때문이다. 이는 곧 이번 변이체가 진화적 적응의 결과일 수 있다는 단서라고 영국 과학자들은 밝혔다.

면역반응 회피하기?

영국 자문단의 예비 보고서에서, 에든버러대학의 생물학자 앤드류 램보트(Andrew Rambaut)와 그의 동료들은 이 변이체가 면역력이 약하고 코로나19에 만성적으로 감염된 환자의 체내에서 진화했을 것으로 생각한다고 썼다. 이런 환자들은 경우에 따라 여러 차례 항체와 항바이러스제로 치료를 받는다. 이번 변이는 이같은 치료에서 살아남으려는 바이러스의 선택일 수 있다.

변이된 바이러스가 기존의 면역 반응을 ‘회피’할 수 있다면 이 변이 바이러스가 더 빨리 확산하는 이유도 설명할 수 있을 것이다. 즉, 일부 코로나19 완치자까지 재감염될 수 있다면 이 변이체가 감염시킬 숙주는 더 많아지기 때문이다. 보고서에서는 새 변이 바이러스에 감염된 약 1,000명의 확진자 가운데 4명이 이전에도 코로나19를 앓았었다고 밝혔다. 이 수치가 비정상적인지는 연구진들도 아직 확언하지 못했다.

코로나19 바이러스가 진화해서 기존 바이러스에 대한 면역력이 있는 사람도 다시 감염시킬 수 있다는 사실은 별로 놀랄 일은 아니다. 일반 감기를 유발하는 코로나 바이러스와 같은 다른 코로나 바이러스들도 이런 변이를 일으켜 사람들을 종종 재감염시킨다고 알려져 있기 때문이다.

바이러스가 크게 변이될 수 있는 또 다른 방법은 바이러스가 다른 종을 전염시켰다가 (심지어 동물원 호랑이도 코로나19에 걸릴 수 있다) 다시 인간을 감염시킬 때다. 이는 덴마크에서 확인되었다. 올 가을 덴마크 정부는 신종 코로나 바이러스가 사람과 밍크 사이에서 감염될 수 있다고 보고했다. 이 사태가 매우 위중하다고 본 덴마크 당국은 사설 모피 농장의 밍크를 모두 살처분하기로 결정했다.

이 새 변이체의 확산을 막을 수 있을지 여부는 이제 곧 알게 될 것이다. 쉽진 않을 것이다. 기존 코로나19 바이러스도 사회적 거리두기와 마스크 착용에도 불구하고 이미 빠르게 전파되고 있기 때문이다. 새 변이체가 실제로 70% 더 감염력이 크다면 금방 이 변이 바이러스가 코로나19 감염의 주요 원인이 될 수도 있다.

일각에서는 영국 당국이 새 변이 바이러스에 대한 불안감을 부추겨, 크리스마스 전에 내린 강력한 봉쇄 조치를 정당화하려 했다는 비판도 제기됐다. 이 조치에는 수백만 명의 사람들을 집에 머물도록 하는 명령도 포함되어 있기 때문이다. 그러나 영국 정부 관료들은 방송에 출연해 국민들에게 이 규제를 따라주기를 권하고 있다. 맷 행콕(Matt Hancock) 보건부 장관은 BBC와의 인터뷰에서 “이 새 변이 바이러스는 걷잡을 수 없이 퍼져나가고 있고 우리는 이를 억제해야 한다”고 말했다. 그는 영국 국민들에게 “모든 사람들이 코로나19에 걸린 사람처럼 조심히 행동해줄 것”을 촉구했다.

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