"코로나 D614G 변이 감염력 최대 7.7배" 변이 바이러스 감염력 공통적으로 높아

신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)의 입체 구조. 표면의 스파이크 단백질이 숙주 세포의 안지오텐신전환효소-2(ACE-2) 수용체 단백질과 결합하면서 안으로 침투한다. 미국 질병통제예방센터(CDC) 제공

영국과 남아프리카공화국, 브라질에서 보고된 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 변이 바이러스들에서 공통적으로 발견된 D614G변이가 사람의 폐, 대장, 간 세포를 감염시키는 능력이 기존 바이러스보다 높다는 연구 결과가 나왔다. 특히 간 세포를 감염시키는 능력은 기존 코로나19 바이러스의 7.7배에 이르는 것으로 분석됐다. 

트리스탄 조던 미국 마운트시나이의대 박사후연구원 연구팀은 D614G 변이가 나타나도록 조작한 렌티바이러스의 스파이크 단백질과 사람의 폐암, 대장암, 간암 세포의 ACE2 수용체와의 결합력을 비교한 연구를 국제학술지 ‘이라이프’ 인터넷판에 11일 공개했다. 

코로나19 바이러스는 표면에 있는 스파이크 단백질을 숙주 세포의 안지오텐신전환효소-2(ACE-2) 수용체 단백질과 결합하면서 침투를 시작한다. 스파이크 단백질에 변이가 생겨 ACE-2와의 결합력이 높아지면 감염력도 높아진다. D614G 변이는 영국, 남아공, 브라질 변이 바이러스에서 공통적으로 나타나는 변이로 스파이크 단백질에 있는 614번째 아미노산이 아스파르트산(D)에서 글라이신(G)으로 바뀐 변이다. 

연구팀은 사람의 폐 세포로 만든 세포주인 A549와 Calu-6, 대장 세포로 만든 세포주인 Caco-2, 간 세포로 만든 세포주인 Huh-7.5의 ACE-2와 D614G 변이가 나타나도록 조작한 렌티바이러스의 스파이크 단백질과 조작하지 않은 스파이크 단백질과의 결합력을 비교했다. 

그 결과 모든 세포주에서 D614G 변이가 생긴 스파이크 단백질의 결합력이 조작하지 않은 스파이크 단백질의 결합력보다 높았다. Calu-3의 경우 조작하지 않은 스파이크 단백질의 결합력의 1.4~1.9배였고, Caco-2는 1.3~2.4배, A549는 1.8~4.6배, Huh7.5의 경우 1.5~7.7배였다. 여러 사람 세포에서 D614G 변이 바이러스의 감염력이 높다는 사실을 확인한 것이다.

논문의 제1저자인 자르코 다닐로스키 미국 뉴욕게놈센터 연구원은 "D614G 변이 바이러스에 감염된 소수가 우연히 바이러스를 널리 퍼뜨렸을 수 있어 변이가 감염력에 영향을 주는지 알 수 없었다"며 "이번 연구를 통해 D614G 변이 바이러스가 기존 바이러스보다 세포를 잘 감염시킨다는 사실이 명확해졌다"고 말했다.

D614G 변이 바이러스의 감염력이 높다는 연구는 작년부터 계속해서 나오고 있다. 미국 로스앨러모스국립연구소 연구팀은 지난해 8월 D614G 변이 바이러스가 퍼지는 양상을 국가, 지역별로 분석해 기존 바이러스보다 감염력이 빠르다고 분석한 연구를 국제학술지 셀에 발표했고, 미국 노스캐롤리나대 연구팀은 지난해 10월 D614G 변이 바이러스가 햄스터의 코와 기도 상피세포에 주입해 배양한 결과 D614G 변이 바이러스의 수가 기존 바이러스 수의 10배였다는 연구를 국제학술지 네이처에 실었다. 

[김우현 기자 mnchoo@donga.com]