‘사이언스’ 지는 지난 3월 9일 돌연변이에 대한 과학자들의 견해를 소개한 바 있다.

관계자들은 바이러스가 더 많은 숙주를 찾아 퍼져나가면서 변이를 일으키고 있지만 독성이 더 강해지지 않은 것으로 판단하고 있었다.

그러나 최근 돌연변이와 관련 새로운 사실이 밝혀지고 있다. 신종 바이러스에 나타나고 있는 미세한 돌연변이 현상들이 사람과 사람 사이를 넘나드는 바이러스 전염 과정에서 발생하고 있으며 지금처럼 급속한 확산의 원인이 될 수 있다는 것.

감염 과정에서 미세한 돌연변이 발생

미국의 바이오테크 기업 ‘징코바이오웍스(Ginkgo Bioworks)’의 합성생물학자 패트릭 보일(Patrick Boyle) 박사는 최근까지 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 돌연변이를 연구해왔다.

그리고 25일 미국의 뉴스 웹사이트 ‘더 버지(The Verge)’와의 인터뷰를 통해 “신종 바이러스에게 나타나고 있는 미세한 돌연변이 현상들이 최근 거침없는 확산 추세를 설명해 주는 단서가 되고 있다.”고 말했다.

보일 박사에 따르면 ‘SARS-CoV-2’ DNA는 뉴클레오티드로 구성된 약 2만 9000개의 기본 골격으로 형성돼 있다. 징코바이오웍스 연구팀 역시 다른 연구실과 마찬가지로 연이어 입수되고 있는 뉴클레오티드의 염기서열을 분석하고 있었다.

그리고 바이러스 간의 차이를 비교한 결과 모든 샘플들이 같은 서열을 유지하고 있었다. 그러나 신종 바이러스가 사람과 사이에서 전염되는 과정에서 변화가 일어났다. 약 2만 9000개의 뉴클레오티드 중 1~2개의 염기서열에서 차이가 발생했다는 것.

보일 박사는 새로 발견한 사실을 확인하기 위해 ‘SARS-CoV-2’ 샘플을 더 많이 확보한 후 바이러스의 돌연변이 지도를 작성하고 있는 중이다.

이 지도가 완성되면 신종 바이러스가 내부에서 어떤 돌연변이를 일으키면서 사람과 사람 사이에서 전염되고 있으며, 최근 일어나고 있는 급속한 확산 사태를 설명할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

박사는 하루에 바이러스 1만 마리 샘플의 염기서열을 해독하고 있다고 밝혔다. 이렇게 축적된 데이터를 종합해 조만간 돌연변이 지도를 완성할 수 있을 것이라고 말했다.

문제는 최근 미국의 폭발적인 확산 추세에도 불구하고 미국 내에서 입수할 수 있는 바이러스 샘플이 매우 부족하다는 점이다. 이에 따라 뒤늦게 비상사태를 선포한 워싱턴 DC에서 샘플을 가져오고 있다. 최근 감염 원인을 밝혀내기 위해서다.

무증상 감염과 돌연변이 관계 분석 중

돌연변이와 관련 또 다른 사실도 밝혀지고 있다.

프레드 허치슨 암연구센터(FHCRC)의 미생물학자 트레버 베드포드(Trevor Bedfore) 박사는 워싱턴 주에서 발생한 지난 1월 말과 2월 말 사례를 비교하고 있다고 밝혔다.

당시 코로나19가 발생하고 있었는데 증상이 나타나지 않은 채 사람들이 모르는 상황에서 바이러스가 퍼져나가고 있었다는 것. 베드포드 박사 연구팀이 알아내려는 것은 이 기간 중 신종 바이러스가 어떤 식으로 감염을 확대할 수 있었느냐는 것이다.

FHCRC에서는 미세하게 나타나고 있는 돌연변이와 감염 속도와의 상관관계를 밝혀내는 일에 총력을 기울이고 있다.

실제로 워싱턴 주뿐만 아니라 다른 주들 역시 이런 과정을 거친 것으로 밝혀지고 있다. 그리고 지금 과학자들이 어떤 돌연변이 과정을 거쳐 이런 식의 감염이 이루어질 수 있었는지 밝혀내고 있는 중이다.

그동안 미국은 물론 각국 연구진은 매일 수천, 수만 개의 바이러스 샘플을 테스트하면서 신종 바이러스의 감염 경로를 추적해왔다.

그러나 위치 추적에 적극적인 관심을 기울여온 결과 바이러스 내부에서 일어나고 있는 돌연변이가 감염에 어떤 영향을 미치고 있는지 밝혀내는 일에 소홀해왔다.

베드포드 박사는 “감염 사실에만 집중할 경우 바이러스 감염 원인을 근본적으로 차단할 수 없다.”고 말했다.

징코바이오웍스, FHCRC 등 일부 연구기관들이 돌연변이와 관련된 수수께끼를 풀고 있는 가운데 방역에 애를 먹고 있는 세계보건기구(WHO) 등 관련 기관에서는 연구 결과에 깊은 관심을 표명하고 있는 중이다.

돌연변이 지도를 작성하기 위한 협력 연구도 시도되고 있다.

징코바이오웍스는 세계 전역으로부터 테스트를 위한 샘플을 확보하기 위해 협력기관을 찾고 있는 중이다.

현재 영국에 컨소시엄을 설치하고 2000만 달러의 자금을 확보했는데 컨소시엄을 중심으로 연구를 세계 전역으로 확대해나갈 계획이다. 징코바이오웍스의 보일 박사는 “지금 진행하고 있는 프로젝트가 코로나19 확산을 근본적으로 차단하는 지름길이 될 수 있을 것”이라고 말했다.