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지카 바이러스와 기형아 출생률의 연관성


▲ 사진 출처 : 셔터스톡

1947년 한 과학자 팀이 아프리카에 있는 빅토리아 호수의 북서쪽 정글에서 황열병을 연구했다. 그러나 그들이 히말라야 원숭이에게서 발견한 것은 새로운 바이러스였다. 연구진은 우간다의 지카 숲에서 이름을 따서 이 바이러스를 지카 바이러스라고 명명했다. 사람이 지카 바이러스에 감염되면 분홍색 발진과 가벼운 독감 증상이 나타난다. 이 바이러스는 이집트숲모기에 의해 퍼졌고 향후 60년 동안 증상 또한 비슷했다. 그런데 그 이후 지카 바이러스로 인한 새로운 증상이 나타나기 시작했다. 소두증을 지닌 신생아가 태어나기 시작한 것이다.

지카 바이러스는 아직도 미스터리로 남아 있다. 발견 이후 반 세기가 넘도록 그다지 위험하지 않은 바이러스였던 것이 갑자기 무자비한 병원균으로 변한 이유는 무엇일까? 지카 바이러스가 이동했기 때문일까? 아니면 바이러스가 자체적으로 변화했기 때문일까?

사이언스지에 게재된 흥미로운 연구 결과에 따르면 지카 바이러스에 S139N이라 불리는 하나의 변이 돌연변이가 생겼을 가능성이 있다. 이 연구는 신경학, 바이러스학, 태아 발달, 구조 생물학, 쥐 전문가 등 여러 분야의 전문가들에 의해 공동 진행됐다. 이 돌연변이는 2013년에 아시아계 바이러스에 처음으로 나타 났으며, 프랑스 폴리네시아에서 소아마비가 발생하기 전에도 이 바이러스가 나타났다. 이는 소두증을 지닌 신생아 증가와 관련이 있다.

지카 바이러스는 프랑스 폴리네시아 출신 축구선수를 통해 라틴 아메리카에 전해진 것으로 추정된다. 연구진은 아메리카 대륙에 있는 바이러스의 모든 변종에서 돌연변이가 발견됐다고 밝혔다.

연구진은 바이러스의 세 가지 균주을 확인했다. 각각의 바이러스는 캐리비안, 베네수엘라, 사모아에서 2015~2016년에 걸쳐 발생했다. 앞선 2010년에는 캄보디아에서 균주 발견됐다.

캄보디아 균주를 주입한 쥐의 17%가 사망했고 나머지 쥐들의 뇌에는 약간의 손상을 남겼다. 하지만 2015~2016년에 발견된 균주에 감염된 쥐는 100% 사망했다.

과학자들은 또한 2013년 이래로 기록된 7가지 지카 바이러스 균주가 캄보디아 균주보다 치명적이라는 사실을 발견했다.

연구진은 각각 하나의 돌연변이를 가지고 있는 7개의 지카 바이러스 균주를 만들었다. 그 중 6개는 비교적 약한 손상을 일으켰고 그 중 하나는 캄보디아 균주와 거의 비슷했다. 그런데 S139N 바이러스는 캄보디아 균주와 달랐으며, 더 많은 쥐가 사망했고, 뇌 세포 또한 더 많이 파괴됐다.

연구진은 그 이후 돌연변이를 역전시키는 또 다른 변이를 만들었다. 바로 N139S인데, 이것이 쥐에 미치는 영향은 캄보디아 유형과 비슷했다.

아직도 과학자들은 돌연변이에 대해 전적으로 확신하지 못했다. 그래서 그들은 바이러스의 주요 표적을 인간 전구세포로 정했다. 이것은 태아의 뇌를 형성하는 역할을 한다. S139N 바이러스는 더 빨리, 그리고 더 많은 세포를 죽였다.

연구진은 돌연변이가 어떻게 그렇게 큰 영향을 미치는지 이해하지 못하겠다고 전했다. 캘리포니아대학의 미생물학자인 젠홍 쳉에 따르면 S139N 돌연변이를 포함하는 단백질이 바이러스의 피막을 만든다. 즉, S139N가 바이러스를 더 보호해서 능률을 높인다는 것이다.

연구진은 S139N 변이가 결여된 다른 바이러스가 일부 쥐에게서 소두증을 나타냈가도 말하며 돌연변이가 정답은 아니라고 말했다. 또한 최근 태국에서 발생한 아시아계 바이러스에는 S139N이 없었다.

이 연구는 전문가들 사이에 논란을 촉발시켰다. 대부분의 사람들은 연구 결과가 충분하지 않다고 주장했다. 예를 들어, 텍사스대학의 인간 감염 및 면역 연구소 소장인 스콧 위버 박사와 연구진은 쥐에게만 실험한 것을 지적했다. 그는 태반이나 신체 기증자 등의 인간 세포에서 실험하고 연구하는 것이 매우 중요하다고 말했다.

위스콘신메디슨대학 영장류 센터의 데이비드 오코너는 원숭이에게 지카 바이러스를 실험한 적이 있다. 그는 쥐의 뇌에 바이러스를 투여하는 것은 자연의 질병 발생을 정확히 모방한 방법이 아니라고 말했다. 자연 상태에서는 모체의 바이러스가 태반을 통해 태아에게 전달되기 때문이다.

또 연구진은 돌연변이가 지속되는 이유가 무엇인지 물었다. 즉, 지카 바이러스의 생존 이점을 위해서인지, 아니면 돌연변이가 우연히 소두증을 일으키는 바이러스의 힘을 증폭시켰기 때문에 계속 존재하는 것인지 확실하지 않다는 것이다. 답을 얻기 위해서는 지속적인 연구가 필요하다.

현재 과학자들은 지카 바이러스를 예방하기 위한 백신 개발을 시도하고 있다. 이미 약 5종의 백신이 사람을 상대로 한 임상 실험 중이다.

전문가들은 과거에 누군가가 감염에 노출되었는지 여부를 진단하고 영향을 받는 임산부를 위한 치료법을 개발하기 위해 노력하고 있다.


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