설명: 미국에서 발견된 새로운 Covid-19 변종은 더 전염성이 있습니까?

SARS-COV-2 바이러스: 연구원들은 바이러스 변종 중 일부가 원래 바이러스보다 더 치명적일 수 있고 더 쉽게 전염될 수 있고 백신의 효과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 바이러스 변종을 추적하고 있습니다.

2021년 1월 20일 오스트리아 비엔나에서 발표된 이 유인물에는 디자인 연구소 Nanoographics에서 만든 SARS-CoV-2 바이러스 입자의 3D 스캔이 나와 있습니다. (Nanographics.at/로이터를 통한 유인물)

아직 동료 심사를 받지 않은 일요일에 게시된 연구에서 연구원들은 미국에서 SARS-CoV-2 바이러스의 7가지 새로운 변종을 보고했습니다. 연구원들은 바이러스 변종을 추적하고 있습니다. 그 중 일부는 원래 바이러스보다 더 치명적일 수 있고 더 쉽게 전염될 수 있으며 백신의 효과에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

SARS-CoV-2의 알려진 변종

B.1.1.7 : 이 변종은 영국에서 출현했으며 다른 변종에 비해 사망 위험이 높을 수 있다고 미국 질병통제예방센터(CDC)가 밝혔습니다.

B.1.351 : 이 변종은 영국 변종과 독립적으로 출현했으며 남아프리카에서 처음 확인되었습니다. 미국에서도 2021년 1월 말까지 보고됐다.

P.1 : 이 변종은 브라질에서 출현했으며 17개의 고유한 돌연변이가 있는 것으로 알려져 있습니다. 그 중 3개는 스파이크 단백질의 수용체 결합 도메인에 있습니다(바이러스 표면에서 돌출된 스파이크 단백질은 SARS-CoV-2가 그렇게 빠르게 퍼질 수 있었던 주요 원인 중 하나입니다. 스파이크 단백질에 영향을 미치는 돌연변이를 이해하는 것이 중요합니다.

최근 연구의 저자들은 바이러스의 유병률이 높은 지역에서 선택 압력이 중화 항체(바이러스가 체내에 들어가면 감염되는 것을 방지하는 단백질)를 회피하는 변이체의 출현을 선호했을 수 있다고 말합니다. 연구자들이 언급한 7개의 새로운 혈통은 모두 동일한 유전자 문자에서 돌연변이를 진화시켰으며, 이는 바이러스가 인간 세포에 들어가는 방식에 영향을 미칩니다. 그러나 이 돌연변이가 이 새로운 변이체를 더 전염성이 있고 더 위험하게 만드는지는 아직 명확하지 않습니다.

질병 통제 예방 센터에서 제공한 이 2020년 전자 현미경 이미지는 COVID-19를 유발하는 SARS-CoV-2 바이러스 입자를 보여줍니다.
(AP를 통한 CDC)

또한, 전 세계적으로 더 많은 변종 바이러스가 있을 수 있지만 게놈 시퀀싱만이 이를 판별하는 데 도움이 될 수 있으며 현재로서는 충분하지 않습니다. 안에 문서 2020년 12월 말에 발표된 보건가족복지부는 바이러스의 게놈 시퀀싱을 늘리고 확장하기 위해 취해야 할 몇 가지 단계를 설명했습니다. 설명된 단계 중 하나에는 양성 샘플의 5%를 전국에 퍼져 있는 10개 지역 게놈 시퀀싱 연구소로 보내는 것이 포함됩니다.

바이러스는 왜 돌연변이를 일으키는가?

진화는 유기체가 환경의 특정 변화에 반응하여 변화하도록 돕습니다. 여기서 목표는 유기체가 생존할 수 있도록 적응하도록 돕는 것입니다. Naked Ape 3부작에서 동물학자 Desmond Morris는 수백만 년의 진화 과정에서 인간이 변화하는 환경에 어떻게 적응해 왔는지에 대해 씁니다. 예를 들어, 그는 도시 생활이 인간에게 미치는 영향을 고려합니다. Morris는 도시 생활이 외롭고 더 스트레스를 많이 받고 있음에도 불구하고 도시가 우리의 위대한 창의성이 번성하고 발전할 수 있는 거대한 자극 센터 역할을 하기 때문에 사람들이 도시로 몰려 든다고 주장합니다.

바이러스는 숙주 세포 내에서만 복제할 수 있기 때문에 진화는 숙주의 영향을 받습니다. 이것은 바이러스가 숙주가 가하는 방어를 피하기 위해 돌연변이를 일으킨다는 것을 의미합니다.

그 책, 의료 미생물학 DNA 바이러스와 비교할 때 RNA 바이러스(SARS-CoV-2는 RNA 바이러스임)는 돌연변이 비율이 훨씬 더 높으며, 아마도 게놈 사본당 하나의 돌연변이일 것입니다. 돌연변이는 해롭고 중립적일 수 있으며 때로는 유리할 수도 있습니다. 이 책은 필수 바이러스 기능을 방해하지 않는 돌연변이만이 주어진 집단에서 지속될 수 있다고 지적합니다.

이 투과전자현미경 이미지는 미국 환자로부터 분리된 COVID-19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2(2019-nCoV라고도 함)를 보여줍니다. (BSIP/유니버설 이미지 그룹/게티 이미지)

네이처(Nature)의 한 기사에서는 AIDS를 유발하는 HIV 바이러스에 비해 SARS-CoV-2 바이러스가 확산됨에 따라 훨씬 더 느리게 변화하고 있다고 말합니다.

그러나 인간이 바이러스의 진화에 영향을 미치는 것처럼 바이러스도 인간이 진화하는 방식을 형성했습니다. 2016년에 발표된 연구에서 저널 eLife , 저자는 병원체와 인간 숙주 사이의 끊임없는 전투가 오랫동안 진화의 핵심 동인으로 인식되어 왔다고 말합니다. 이 연구에서 저자들은 인간의 모든 단백질(단백질은 세포가 기능을 수행하는 데 도움이 됨) 적응의 약 30%가 침팬지로부터의 분기점이 바이러스에 의해 주도되었기 때문에 적응한다는 점에 주목합니다. 중요한 것은 전염병이나 전염병이 발생하는 동안 바이러스의 표적이 되는 인구는 멸종하거나 적응할 것이라는 점입니다.

그러나 돌연변이란 정확히 무엇입니까?

바이러스가 숙주의 몸에 들어가면 숙주를 감염시키기 위해 복제를 시작하는데, 이는 전체 유전자 서열의 사본을 만드는 것을 의미합니다. 그러나 때때로 바이러스는 복제 중에 실수를 합니다. ㅏ 블로그 Harvard University 웹사이트의 항목에 따르면 이러한 실수는 일반적으로 한 글자( 각 코로나바이러스에는 약 30,000개의 RNA 문자가 있습니다. ) 바이러스 염기서열의 수천 개 중에서 바이러스 단백질의 특성을 변화시켜 능력을 변화시킬 수 있습니다. 이 변화를 돌연변이라고 하며, 유리한 돌연변이인 경우 바이러스에 번식을 촉진하는 새로운 능력을 부여할 수 있어 바이러스가 세대에 걸쳐 더 널리 퍼질 수 있습니다.

SARS-CoV-2 바이러스에서 이러한 종류의 유리한 돌연변이가 새로운 변이를 일으킬 가능성이 있습니다. 예를 들어, 영국 변종은 원래 바이러스보다 약 25-40% 더 전염성이 있는 것으로 알려져 있습니다.

백신에서 돌연변이는 무엇을 의미합니까?

네이처 저널의 논평에서 두 명의 면역학자인 데니스 버튼과 에릭 토폴은 전염병 대비에 대한 대안적 접근을 요구했습니다. 이 접근 방식에서는 여러 종류의 바이러스에 대한 면역을 제공할 수 있는 '범바이러스 백신' 개발에 자원을 사용해야 합니다.

파일 – 2021년 2월 10일 이 파일 사진에서 사람들이 노스 라스베이거스의 마틴 루터 킹 노인 센터에서 COVID-19 백신을 받고 있습니다. 미국에서 코로나19 확진자가 겨울 급증 이후 계속 감소하고 있다. (AP/파일)

이는 SARS-CoV-2의 맥락에서 필요합니다. 이는 이미 진화하고 있고 초기 증거에 따르면 일부 변종은 더 쉽게 전염될 수 있으며, 이는 더 많은 변종 바이러스가 출현함에 따라 이미 존재하는 백신이 덜 효과적일 수 있음을 의미합니다. 그들에 대하여.

다른 코로나바이러스에 대한 백신 개발

돼지, 낙타, 박쥐, 고양이와 같은 동물을 감염시키는 것으로 알려진 코로나바이러스는 수백 가지가 있지만 지금까지 인간을 감염시키는 7가지 유형의 코로나바이러스가 확인되었습니다. 인간의 경우 바이러스는 보통 감기와 같은 경증에서 중등도의 상부 호흡기 질환을 유발합니다. 그러나 지난 20년 동안 인간에게 심각한 질병과 심지어 사망을 초래할 수 있는 보다 공격적인 코로나바이러스가 등장했습니다. 여기에는 SARS-CoV, MERS 및 현재 SARS-CoV-2가 포함됩니다.

최초의 코로나바이러스는 1965년 과학자 DJ Tyrrell과 ML Bynoe가 감기 증상이 있는 남자 아이의 코 세척액에서 B814라는 바이러스 변종을 분리했을 때 인간을 감염시키는 것으로 밝혀졌습니다.

HCoV-229E(1960년대 중반에 기술된 최초의 변종 중 하나), HCoV-OC43(1960년대 중반 사이에 발견됨), HCoV-NL63 및 HCoV-HKU1( 2005년 초 홍콩에서 발견된 NL63 및 HKU1)은 경미한 질병만을 유발하기 때문에 우선순위가 아닙니다. 2003년경 중국에서 SARS-CoV가 출현했을 때 심각한 질병을 유발할 수 있는 인간 코로나바이러스의 첫 번째 예였기 때문에 백신 개발의 필요성을 느낀 것은 불과 20년 전이었습니다.

에서 쓰기 의생명과학 저널 , 저자는 SARS 및 MERS에 대한 전임상 모델에서 다양한 형태의 백신이 개발 및 테스트되었지만 FDA의 승인을 받은 것은 없다고 말합니다.

SARS-CoV-2에 대한 백신을 생산하는 것이 쉬운 이유는 무엇입니까?

해답은 잠재적으로 바이러스의 스파이크 단백질에 있으며, 그 중 다수가 바이러스 표면에서 돌출되어 크라운을 형성하여 바이러스에 이름이 붙여졌습니다. 스파이크 단백질은 바이러스가 인간 세포의 ACE2 수용체(SARS-CoV 및 SARS-CoV-2 모두 이 수용체에 결합함)와 결합하는 것을 더 쉽게 만들고, 그 후에 바이러스는 숙주를 감염시키기 시작합니다. 그러나 이 스파이크 단백질은 전염을 쉽게 하는 것으로 아직 승인된 백신이 존재하지 않는 이전의 두 가지 인간 코로나바이러스인 SARS와 MERS에 비해 SARS-CoV-2에 대한 백신이 더 빠른 속도로 개발된 이유 중 하나입니다.

특히 SARS-CoV-2에 대한 백신 설계는 스파이크 단백질이 백신이 표적으로 하는 더 넓은 영역을 제공하여 신체의 면역 체계가 중화 항체를 생성하도록 하기 쉽게 하기 때문에 더 빨라졌습니다. 스파이크 단백질은 수용체와 결합하여 감염을 시작합니다.

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