국내외 코로나19 유행 확산 이유는 뭘까…G그룹 변이에 주목

[세종=뉴시스] 임재희 기자 = 국내는 물론 전 세계적으로 유행하는 코로나19 바이러스 유형의 전파력이 6배 높다는 연구 논문이 주목받고 있다.

해당 논문을 들여다 보면 바이러스 양이 상대적으로 많았고 실험실 연구에서 인체 침투력이 높아 전파력도 높을 것으로 추정된다. 여기에 국내 역학조사관들도 2~3월 대구·경북지역 유행보다 최근 유행 속도가 더 빠르다고 느끼고 있다.

이런 연구 결과와 현장에서의 경험 등을 종합해 방역당국도 4월초 이후 수도권과 대전, 광주 지역에서 유행 중인 코로나19의 전파력이 종전보다 높을 거란 데 힘을 실었다.

◇5월 이후 국내 집단감염 98%가 'GH' 그룹

세계보건기구(WHO)가 운영하는 유전자 정보사이트(GISAID)는 중요한 유전자 염기서열과 특정 유전자의 아미노산 종류에 따라 전 세계에서 보고된 바이러스를 S, V, L, G, GH, GR, 기타 등 7개 계통으로 분류하고 있다.

통상 초기 중국을 포함한 아시아 지역에서 발견된 계통을 S와 V 그룹으로 분류한다. G그룹은 유전자와 아미노산 변이 여부에 따라 G, GH, GR 등 3개 그룹으로 구분하는데 최근 유럽과 북미, 남미, 아프리카 등 전 세계 유행을 주도하는 계통이 바로 이들 G 그룹이다.

이는 한국도 마찬가지다. 7일 질병관리본부 중앙방역대책본부(방대본)에 따르면 국내 확진자로부터 확보한 바이러스 526건을 분석한 결과 63.3%인 333건이 GH그룹(clade)으로 확인됐다. V그룹 127건(24.1%), S그룹 33건(6.3%), GR그룹 19건(3.6%), G그룹 10건(1.9%), 기타 4건(0.8%) 등이다.

방역당국은 집단감염이 발생했을 때 지표환자와 초기 확진자, 역학적으로 심층조사가 필요한 확진자 등 대표 사례를 대상을 유전자 염기서열을 추가로 분석하고 있다.

특히 5월1일 이후 분석한 313건 중 러시아 선박 선원들로부터 확보한 5건(GR 그룹)을 제외한 308건(98.4%)이 모두 GH그룹이었다.

여기에는 4월 초 경북 예천 집단 발생부터 5월 연휴를 기해 확인된 이태원 클럽, 경기 부천 쿠팡 물류센터, 수도권 개척교회, 서울 관악구 무등록 방문판매업체 리치웨이, 양천구 탁구장, 도봉구 성심데이케어센터, 서울 시청역 안전요원, 마포 구급대원 등 수도권의 대표적인 집단감염이 GH그룹에 해당한다.

6월 중하순 지역사회 감염이 발생한 대전 꿈꾸는교회와 방문판매업체, 광주 광륵사 관련 금양빌딩과 제주도 여행자 모임 사례 등도 GH그룹으로 판명됐다.

시점 상으로 가장 빠른 4월초 경북 예천 집단감염과 대구 달서구 일가족 확진 사례, 미국과 유럽 입국자 등 해외 유입 사례도 GH그룹으로 확인돼 방역당국은 4월초 이후 국내 집단감염은 3~4월 유럽과 미국 등으로부터 유입된 바이러스가 유행을 주도하는 것으로 보고 있다.

◇"우리나라 유행 바이러스 전파력이 높다?"

이런 상황에서 최근 전 세계적으로 유행하는 바이러스의 전파력이 6배 높다는 외신 보도가 해외 연구 결과를 인용해 나와 관심을 모았다.

해당 연구 결과는 미국 연구진(미국 듀크대·로스 알라모스 국립연구소 등)이 지난 2일 국제 학술지 셀(Cell)에 발표한 것으로, 영국 셰필드 의대 병원 입원 환자 999명의 검체와 바이러스 유전자를 분석한 결과다.
 
이번 연구에서 주목한 바이러스는 정확히 말하면, GH그룹뿐만 아니라 G, GH, GR 등 3개 그룹이다.

이들 바이러스 계통이 공통적으로 이전 S나 V그룹과 다른 건 인체 세포에 침투할 때 연결고리가 되는 스파이크(S) 단백질에서의 변이다. 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)는 유전물질에서 돋아난 돌기(스파이크, S)가 세포 수용체와 결합해 인체 세포에 침투하는데 이 스파이크 유전자가 만들어 낸 아미노산에서 변이가 일어난 것이다.
 
614번째 아미노산이 아스파트산(D)에서 글리신(G)으로 바뀐 것(D614G)이다. 특히 연구진은 614번 아미노산이 글리신(G614)인 변이를 중심으로 감염력 등을 분석했다.
 
◇GH 그룹 포함 G 계통 바이러스가 최근 전 세계 유행 주도

우선 연구진이 GISAID 자료를 이용해 전 세계에서 보고된 유전자 계통 중 G그룹과 같은 변이가 확인된 유형이 차지하는 비중은 3월 이전에는 10%(전체 997건)였으나 4월1일부터 5월18일 사이에는 78%(전체 1만2194건)까지 증가했다.

이어 셰필드 의대병원 환자 999명의 검체로부터 유전자를 검사해 바이러스 양을 가늠했다.

코로나19 유전자 증폭(RT-PCR) 검사는 검체에서 눈에 보이지 않는 검체를 채취해 진단시약을 넣고 코로나19 바이러스가 지닌 특정 유전자가 있는지를 확인해 양성과 음성을 판단하는 방식이다. 쉽게 말해 Ct값은 증폭 횟수로 Ct값이 낮다는 건 그만큼 검체에 코로나19 바이러스 유전자가 많아 빨리 확인됐다는 얘기가 된다.

그 결과 G그룹에서 일어난 변이가 확인된 바이러스의 경우 Ct값이 낮았다. 따라서 바이러스 양이 많으므로 다른 사람에게 전파될 수 있는 가능성이 높다고 추정하는 것이다.

◇전파력이 6배 높다는 외신 보도는 어떻게 나왔을까

연구진은 G그룹처럼 스파이크 단백질이 변이됐을 때 인체 세포에 침투하는 정도를 보기 위해 유전자를 변형하고 그 결과를 비교했다. 614번째 아미노산을 글리신으로 바꾼 경우 변이 전보다 세포 증식이 2.6배에서 9.3배 잘 됐다.

권준욱 방대본 부본부장(국립보건연구원장)은 "실험을 해서 갖가지 세포에 대한 감염 (실험)을 해보니까 감염량이 세포마다 차이가 있지만 2.6배에서 9.3배 정도 높게 나왔다"고 풀이했다.

외신 등에서 6배 높다고 얘기한 건 여기에서 나온 2.6배와 9.3배를 더하고 이를 평균 냈을 때 값이 5.95이기 때문일 것이라고 방역당국은 보고 있다.

◇바이러스양 많아 전파력 셀 거라 추정…다른 요인도 고려해야
다만 이러한 결과가 곧바로 사람 간 전파력이 6배 높다는 뜻으로 이어지는 건 아니다. 연구진도 해당 논문에서 G그룹의 급속한 확산과 지속성을 설명할 수 있다면서도 역학적 요인을 고려해야 한다고 했다. 바이러스 양과 함께 해당 바이러스가 유행한 지역의 방역 수준이나 그 지역 사람들이 얼마나 마스크를 썼는지 등을 함께 고려할 필요가 있기 때문이다.

전문가들도 이러한 요인을 모두 고려해봐야 한다는 의견이다. S나 V그룹이 유행한 한국 등 아시아 지역은 광범위한 진단검사와 역학조사를 통해 접촉자 중 확진자를 빨리 찾아내거나 봉쇄 등을 통해 확산을 차단해왔다. 반면 G그룹이 유행한 유럽이나 미국 등은 초기 환자 추적과 진단검사에 덜 적극적이었기 때문에 유행이 확산됐을 가능성도 배제할 수 없다는 것이다.

방역당국이 '전파력이 6배 높다'는 외신 보도에 "확정적으로 얘기할 수 있는 것은 아니지만 가능성은 매우 높다"고 설명한 것도 이런 요인들을 종합적으로 판단한 뜻으로 풀이된다.

유전자 변이에 따라 바이러스 양이 많아서일 수도 있고 최근 대량의 검사가 신속하게 이뤄져 전파가 빠른 것처럼 보일 수도 있다는 것이다. 무엇보다 방역당국은 현장 역학조사관들의 경험을 통해 최근 유행 속도가 빠르다고 체감하고 있다.

권 부본부장은 "아무래도 바이러스양이 그만큼 많다는 것은 전파력도 상당히 높다는 가능성을 말씀드렸고 동시에 제가 역학조사관의 판단이 과거 유행했던 S타입 위주의 신천지 주요 유행보다는 상당히 속도가 빠르다는 그런 얘기도 있었다"고 말했다.

그러면서도 "환자 발생이 많은 것은 초기 대구·경북지역의 폭발적인 환자 발생보다 훨씬 더 우리 보건요원들을 중심으로 추적검사를 왕성하고 빨리하고 있는 것은 사실이기 때문에 그런 요인들이 다 설명이 가능한 부분"이라고도 했다.
    
이번 연구 결과 G 그룹의 치명률이 더 높다는 유의미한 증거는 나오지 않았다. 이에 대해선 추가 연구가 필요하다는 입장이다.


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