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건강과학

[코비드-19] 일본, 코비드-19 감염자 수가 급격하게 줄어든 이유는 무엇인가?

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전문가들은 일본 코로나19가 약해진 것은 바이러스가 오랜 시간 동안 스스로 잘못을 바로잡기 위해 고군분투하다 결국 '자멸'로 이어졌기 때문으로 보고 있다.

올림픽이 끝난 후에도 일본의 nCoV 감염자 수는 여전히 아찔할 정도로 많아 보건 시스템을 벼랑 끝으로 내몰고 있다. 8월 말에는 하루 환자 수가 보통 2만6천명을 넘었는데, 정부는 전염을 줄이기 위해 일부 제한 조치를 취해야 했다. 그러나 최근 몇 주 동안, 새로운 사례의 수가 200건 아래로 떨어졌다. 11월 7일, 15개월 만에 처음으로 사망자를 기록하지 않았다.

지난 10월, 전문가들은 일본에서 코비드-19가 급격히 감소하는 원인을 이해할 수 없었다. 이번에는, 그들은 그 상황을 설명하기 위해 다른 이론들을 생각해냈다. 일본이 선진국 중 예방접종률이 가장 높기 때문이라는 분석이 많다. 현재까지 일본 인구의 75%가 2회 접종을 받았다.

하지만, 버넷 연구소의 역학자인 마이크 툴 교수에 따르면, 백신 접종이 이 나라의 감염자 수가 급감한 유일한 이유는 아니다. "일본의 상황을 설명하기 위해 예방 접종으로 설명하기는 불가능하다. 이어 "1억명 중 30%가 예방접종을 받지 않은 상태여서 바이러스가 확산될 여지는 아직 남아 있다"고 말했다.

 

nCoV는 돌연변이 중에 스스로 파괴

많은 전문가들은 매달 약 2개의 돌연변이가 발생하는 복제 중 nCoV의 유전적 변화가 주요 원인이라고 보고 있다.

국립 유전학 연구소의 이노우에 이투로 교수는 잠재적으로 혁명적인 이론을 제시한다. 일본의 델타 변종은 유전자 오류를 바로잡을 수 있는 구조적이지 않은 단백질로 돌연변이가 너무 많이 축적돼 nsp14라는 이름의 nCoV가 전염되면서 오랜 기간 자체 오류를 바로잡기 위해 고군분투하다가 결국 '자멸'로 이어졌다.

연구는 많은 아시아인들이 유럽이나 아프리카인들보다 더 효과적으로 RNA 바이러스(nCoV 포함)를 공격하는 APOBEC3A라는 방어 효소를 가지고 있다는 것을 보여준다.

그래서 국립 유전 연구소와 니가타 대학의 전문가들은 인간의 APOBEC3A 단백질이 nCoV의 nsp14 단백질에 어떻게 영향을 미치는지 조사했다. 그들은 그것이 일반적으로 바이러스 활동을 억제하는지 알아내고 싶었다.

 

이노우에 교수 등은 지난 6월부터 10월까지 일본 표본에서 델타·알파 변종의 유전자 다양성 데이터를 분석했다. 그런 다음 그들은 시퀀스 간의 관계를 모델링했다. nCoV의 DNA는 하플로타입 네트워크라고 불리는 도표에서 유전적 다양성을 나타낸다. 쉽게 말해 네트워크가 클수록 양성적인 사례를 더 많이 기록한다.

지난 3월부터 6월까지 4차 일본 감염 파동의 핵심 요인이었던 알파 돌연변이 하플로타입 네트워크는 분기 돌연변이가 많은 5개 주요군을 보유하고 있다. 이는 높은 전송 수준을 확인시켜 준다.

처음에 연구원들은 델타 변종이 훨씬 더 많은 유전적 다양성을 가지고 있다고 추정했다. 앞서 미국 질병통제예방센터(CDC)는 델타바이러스가 이전 변종보다 2배 빠르게 확산돼 예방접종을 하지 않은 사람에게 심각한 질병을 유발한다고 밝힌 바 있다. 하지만 연구를 한 후에, 그들은 그 반대라는 것을 발견했다.

 

델타의 일배체형 네트워크에는 두 개의 주요 그룹만 있다. 돌연변이는 개발 도중 갑자기 중단되었습니다. 그들은 바이러스의 오류 수정 효소 nsp14를 계속 테스트했을 때 일본의 nsp14 샘플 대부분이 A394V라는 돌연변이 부위에서 여러 유전적 변화를 겪는 것으로 나타났음을 발견했다.


이것은 일본의 델타 변종이 전염성이 있다는 것을 의미한다. 하지만 돌연변이가 쌓이면 바이러스는 결국 실패하고 스스로 복제할 수 없게 된다. 일본에서 감염자 수가 증가하지 않은 사실에 비교하며 과학자들은 nCoV가 돌연변이 기간을 거쳐 자연 소멸된 것으로 추정했다.

"우리는 이것을 발견했을 때 정말 충격을 받았더" 라고 이노우에 교수가 말했다.

 

 

코비드-19 종식의 전제

이노우에씨의 이론은 일본에서 이 전염병이 불가사의하게 약화되고 있는 이유를 부분적으로 설명한다. 접종률이 비슷한 대부분의 국가(한국처럼)가 기록적인 코비드-19 파동을 겪고 있는 가운데, 일본이 특별한 경우인 듯 붐비는 식당과 기차역에도 감염은 늘지 않았다. 

이노우에 교수는 "바이러스가 여전히 활발하다면 백신 접종으로 돌파 감염을 막을 수 없는 경우도 있기 때문에 발병 건수가 확실히 증가할 것"이라고 말했다.

시마네대 의과대학 다케시 우라노 교수에 따르면 갑작스런 코비드-19 약화는 많은 전문가들 사이에서 활발한 토론의 주제라고 한다.

 

nsp14는 다른 바이러스 단백질과 함께 작용하며 RNA가 분해되지 않도록 보호하는 중요한 기능을 가지고 있다고 그는 설명했다. nsp14를 마비시키면 바이러스의 복제 능력을 줄이는 데 도움이 된다. 이 단백질은 바이러스에서 유래한 것이기 때문에 과학자들은 이 단백질을 표적으로 삼아 코로나19에 대한 유망한 약물을 만들 수 있다.

 

일본의 차이점은 델타가 8월 이후 알파와 나머지 변형을 거의 지배했다는 것이다. 인도 및 인도네시아와 같은 국가에서는 변종이 여전히 동시에 활동하고 있다.

이노우에 교수의 가설은 2003년 사스 유행이 백신이나 약물 없이 갑자기 끝난 이유도 설명할 수 있다. 한 실험에서 연구자들은 SARS 바이러스를 nsp14 돌연변이에 노출시켰다. 돌연변이가 쌓이기 때문에 결국 바이러스는 스스로 복제할 수 없다.

"이것은 단지 가설일 뿐이며, 유전체 데이터가 없다. 그러나 바이러스는 사라졌고 다시는 돌아오지 않았다"라고 그는 말했다.

문제는, 코비드-19가 바이러스가 더 이상 증식할 수 없게 자멸하는 사스처럼 자연적으로 끝날 것인가 하는 것이다.

 

"불가능하지는 않지만, 지금 당장 그것을 기대하기는 좀 이르다. 서로 다른 나라의 자료를 살펴봤지만, 우리는 아직 과학적인 증거를 가지고 있지 않다" 라고 이노우에는 말했다.

 

일본의 코로나19 일일 확진자는 8월 중순 정점을 찍은 뒤 9월 중순에는 5000명 아래로 떨어졌고 10월 말에는 200명 아래로 떨어졌다. 이노우에 씨에 따르면 일본은 대부분의 선진국에서 낮은 감염률을 보이는 그룹에 속하지만, 코로나19의 다음 물결에 "면역"이 되지는 않았다. 그는 델타가 일본의 다른 변종을 무심코 밀어냈지만 새로운 변종을 완전히 막을 수는 없었다고 생각한다. 백신만으로는 전염병을 극복하기에 충분하지 않다.

어떤 사람들은 일본 사람들이 일반적으로 델타 바이러스와 nCoV를 파괴하는 것을 돕는 특별한 유전자를 가지고 있는지 궁금해한다. 이노우에 교수는 이 이론을 반박한다.

한국과 같은 동아시아인들도 일본과 비슷한 특징을 갖고 있다. 하지만 그들의 상황은 다르다. 바이러스가 저절로 사라지는 현상이 왜 일본에만 있는지 모르겠다."라고 이노우에 씨는 말했다.

-GMK미디어(출처: ABC,일본타임스)


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