우리가 과연 COVID-19의
'환자 제로'를 이루어낼 수 있을까?
By Stephanie Pappas - Live Science Contributor 1 day ago
1일 전 라이브 사이언스 원고 기고자 - Stephanie Papas
A lack of transparency on the virus' early days makes for an uphill battle.
바이러스의 초기에 대한 투명성이 부족하면
힘든 싸움이 될 수 있다.
A coronavirus particle binds to a human cell. (Image credit: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)
코로나 바이러스 입자가 인간 세포에 결합하는 모습.
(이미지 크레딧: Getty Images를 통한 카테리나
콘/사이언스 사진 라이브러리)
Chinese officials have rejected a World Health Organization proposal to investigate the origins of the novel coronavirus that causes COVID-19, raising new questions about whether the world will ever learn when, where and how the coronavirus (SARS-CoV-2) made the leap into humans.
중국 당국은 전 세계가 언제 어디서 어떻게
코로나바이러스(SARS-CoV-2)가 인간으로
도약했는지에 대한 새로운 의문을 제기하는
COVID-19를 야기시킨 신종 코로나바이러스의 기원에
대힌 세계보건기구(WHO)의 원인 규명 제안을 거부했다.
China objected to the WHO plan last week because this phase of the investigation left open the possibility that the virus escaped as the result of a laboratory accident, NPR reported. Without Chinese cooperation, scientists will face frustrating gaps in the data that may keep them from identifying the moment the pandemic began. However, the virus itself does hold clues to its own origin. In the coronavirus's genetic blueprint is a history of where it came from and how long it took to cause the outbreak that led to a global catastrophe.
중국이 지난주 WHO 계획에 반대했던 것은
이번 조사로 AI가 실험실 사고로 빠져나갔을
가능성이 열려 있기 때문이라고 NPR은 보도했다.
중국의 협력이 없다면 과학자들은 데이터에서
실망스러운 격차를 겪게 될 것이고, 이로 인해
전염병이 시작된 순간을 확인할 수 없게 될 것이다.
하지만 바이러스 자체는 그 자체의 기원에 대한
단서를 가지고 있다.
코로나바이러스의 유전적 청사진에는 이 바이러스가
어디에서 왔으며, 세계적인 재앙을 초래하는 데
얼마나 시간이 걸렸는지에 대한 내력이 담겨 있다.
Even if scientists never identify a Patient Zero — the first person who fell victim and sparked a chain of infections leading to the pandemic — they may be able to determine what animals facilitated the leap and what human activities made it possible, experts told Live Science.
비록 과학자들이 희생자가 되어 유행병으로
이어지는 일련의 감염을 촉발시킨 최초의
인물인 환자 0의 신원을 밝히지 않더라도
말이다.
전문가들은 "그들은 어떤 동물이 도약을 촉진시켰고
어떤 인간의 활동이 그것을 가능하게 했는지
알아낼 수 있을 것"이라고 라이브 사이언스에 말했다.
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관련항목: 신종 코로나 바이러스의 기원에 대한 7가지 사실
Defining Patient Zero
환자 0에대한 정의
In your typical pandemic fiction, a disease outbreak begins with a single, dramatic moment: A vial of infected blood breaks, a sickly monkey escapes a lab, an alien satellite falls from the sky.
전형적인 대유행병 소설을 보면, 질병의 발생은
다음 내용처럼 단 한 번의 극적인 순간부터
시작된다:
감염된 피가든 유리병이 깨지고, 병든 원숭이가
연구실을 탈출하고, 외계 위성이 하늘에서 떨어진다.
And it is sometimes possible to find a singular source for an epidemic or pandemic in the real world. Recently, epidemiologists traced the source of a devastating 2014 Ebola outbreak in Guinea, Liberia and Sierra Leone to the infection and death of a 2-year-old named Emile Ouamouno.
그리고 때때로 현실 세계에서 전염병이나
유행병의 단일 근원을 찾는 것이 가능하다.
최근 전염병학자들은 기니, 라이베리아,
시에라리온에서 발생한 파괴적인 2014년
에볼라의 발생 원인을 에밀 오아무노라는
이름의 2살 아이의 감염과 사망으로 추적했다.
But this work is extremely challenging and potentially stigmatizing. For example, for many years, a single Québécois flight attendant was blamed for spreading HIV to North America. In a 2016 study in the journal Nature, however, researchers showed that the flight attendant, who died of AIDS in 1984, was just one of thousands who had become infected with the then-unknown virus. Ironically, the man was blamed for so much spread partly because he was one of the most helpful early patients to epidemiologists, providing information on his sexual contacts that other patients couldn't always recall.
그러나 이 작업은 매우 도전적이고 잠재적으로
낙인이 찍힐 수 있다.
예를 들면, 수년 동안 퀘벡 항공 승무원 한 명이
북미에 HIV를 퍼뜨린 원인으로 지목되었다.
그러나 2016년 네이처지에 실린 연구논문에서
1984년 에이즈로 숨진 승무원이 당시 알려지지 않은
바이러스에 감염된 수천 명 중 한 명에 불과하다는
연구 결과가 나왔다.
아이러니하게도, 이 남성은 전염병학자들에게
가장 도움이 되는 초기 환자들 중 한 명이었고,
다른 환자들이 항상 기억할 수 없었던
그의 성적 접촉에 대한 정보를 제공했기 때문에
부분적으로 그렇게 널리 퍼진 것에 대한 비난을 받았다.
Delving further into HIV's history, any notion of a "Patient Zero" becomes foggy: The virus leapt from West African primates into humans at least three times, and the major strain responsible for most infections probably emerged sometime around 1910 or 1920.
HIV의 역사를 더 자세히 들여다보면, 다음
사실처럼 "환자 제로"라는 개념이 모호해진다:
이 바이러스는 적어도 세 번 서아프리카
영장류에서 인간에게 전염되었고,
대부분의 감염에 책임이 있는 주요 변종은
아마도 1910년 혹은 1920년경에 출현했을 것이다.
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Even for diseases in the modern era, finding early cases doesn't always translate to understanding how the disease jumped from animal to human. No one knows exactly how Emile Ouamouno caught Ebola, and scientists still haven't discovered the animal reservoir for the disease, though bats are a prime suspect.
현대의 질병에 있어서도, 초기 사례를 발견했다고 해서,
질병이 어떻게 동물에서 사람으로 옮겨갔는지를 이해하는
것으로만 해석되는 것은 아니다.
에밀 오아무노가 어떻게 에볼라에 걸렸는지
정확히 아는 사람은 아무도 없으며, 과학자들은 박쥐가
가장 유력한 용의자임에도 불구하고 아직도 에볼라에 걸린
동물 저장고를 발견하지 못했다.
Likewise, discovering how a new virus jumped from animals to humans doesn't always require discovering a Patient Zero. SARS-CoV-1, the close relative of the current pandemic coronavirus, emerged in November 2002 with a single patient, a farmer from Guangdong who died in the hospital. But that farmer was just one of several early cases that emerged in five separate cities. Further studies revealed that SARS-CoV-1 was closely related to a virus found in horseshoe bats, which then infected animals sold in wildlife markets, particularly civet cats. A 2003 Center for Disease Control and Prevention study found that 13% of people in the wildlife trade in the region had antibodies against SARS-1 compared with 1% to 3% of the general population, suggesting that the virus or a closely related one had been bouncing from animals and humans asymptomatically or with minimal symptoms before the major outbreak occurred. Among those who traded in civet cats — the likely bridge species between bats and humans — the likelihood of previous infection was 72%.
마찬가지로, 새로운 바이러스가 동물에서 사람으로
어떻게 이동했는지 발견하는 것이 항상 0번 환자를
발견해야 하는 것은 아니다.
사스-CoV-1,현재 대유행 중인 코로나 바이러스의
가까운 친척은 2002년 11월 병원에서 사망한
광둥성 출신의 한 농부와 함께 나타났다.
하지만 그 농부는 5개의 도시에서 나타난 애닐곱
초기 사례들 중 하나일 뿐이었다.
또 다른 연구에 따르면 SARS-CoV-1은 관박쥐에서
발견된 바이러스와 밀접한 관련이 있으며,
이 바이러스는 야생동물 시장에서 판매되는 동물,
특히 사향고양이를 감염시켰다.
2003년 질병관리예방센터(Center for Disease Control
and Prevention)의 연구에 따르면
이 지역의 야생동물 거래에 종사하는 사람들의 13%가
SARS-1에 대한 항체를 가지고 있는 것으로 나타났으며,
이는 일반 인구의 1%에서 3%와 비교된다.
바이러스나 이와 밀접한 관련이 있는 바이러스는
주요 발병 전에 동물과 인간에게서 증상 없이 또는
최소한의 증상으로 반사되어 왔음을 시사한다.
박쥐와 사람 사이의 교량종일 가능성이 높은
사향고양이를 거래한 사람들 중 예전 감염 가능성은
72%였다.
Ultimately, researchers found a virus in bats that was 97% identical to human SARS-1, and then a virus in civets and raccoon dogs that was 99.8% identical to the virus that infected humans, said Stephen Goldstein, a postdoctoral scholar in evolutionary virology at the University of Utah. Thus, researchers clinched the chain of animal-to-human transmission of SARS-1 without ever learning exactly when and where the virus made the leap.
궁극적으로 연구원들은 인간 사스-1과 97%가
동일한 박쥐에서 바이러스를 발견했고,
그 후 인간을 감염시킨 바이러스와 99.8%가
동일한 사향고양이와 너구리 개에서 바이러스를
발견했다고 유타 대학의 진화 바이러스학 박사 후
학자인 스티븐 골드스타인이 말했다.
따라서 연구원들은 바이러스가 언제 어디서
도약을 했는지 정확히 알지 못한 채 동물에서
사람으로 전염되는 SARS-1의 사슬을 잡았다.
A murky beginning
어두운 시작
SARS-CoV-2 may be particularly tricky to trace because of its inconsistency in producing disease. Somewhere between 30% and 40% of infected people are asymptomatic, and many others experience mild or moderate symptoms of COVID-19 that can be easily mistaken for a head cold or a case of the flu. Wuhan, where the first cases emerged, was in the midst of a bad flu season in fall 2019, so early cases could have been misdiagnosed.
사스-CoV-2는 질병 발생에 있어 일관성이 없기 때문에
추적하기가 특히 까다로울 수 있다.
감염자의 30%~40% 정도가 무증상이고, 그 외 상당수는
두통이나 독감 환자로 오인하기 쉬운COVID-19의 경증이나
중증 증상을 경험한다.
첫 환자가 발생한 우한은 2019년 가을 독감 유행기여서
초기 환자가 오진됐을 수 있다.
To work within these limits, scientists are trying to rewind the history of the virus from its genetic blueprint. This can't reveal the exact moment of the first animal-to-human transmission, but it can get tantalizingly close.
이 한계 안에서 연구하기 위해 과학자들은
바이러스의 유전적 청사진에서 바이러스의
역사를 되짚어 보려고 하고 있다.
이것은 동물과 인간의 첫 전염의 정확한
순간을 밝힐 수는 없지만, 감질나게 가까워질
수 있다.
"For trying to determine when HIV first arrived in the United States, our uncertainty is on the order of years or sometimes even a decade," said Joel Wertheim, an evolutionary biologist at the University of California, San Diego, who is doing this research. "For SARS-CoV-2, our uncertainty is on the order of weeks."
"HIV가 언제 처음 미국에 들어왔는지 알아내려고
하는동안의, 우리의 불확실성은 수 년 혹은 때로는
10년 정도입니다."
샌디에이고 캘리포니아 대학의 진화생물학자
조엘 베르테임은 이 연구를 하고 있다고 말했다.
"SARS-CoV-2의 경우, 우리의 불확실성은 몇 주
동안 지속되고 있습니다."
Wertheim and other researchers in his field depend on a powerful tool in viral evolution: a molecular clock. This "clock" is based on a constant pile-up of mutations that occurs each time the coronavirus reproduces. Most of these mutations have no effect on the function of the virus, Wertheim said, but because they occur at a predictable rate, scientists can use them to determine when certain events in the virus's history took place. Those events can include when the infection that kicked off the pandemic first occurred.
베르테임과 그의 분야의 다른 연구원들은
바이러스 진화의 강력한 도구인 분자 시계에
의존하고 있다.
이 "시계"는 코로나 바이러스가 번식할 때마다
발생하는 지속적인 연쇄 돌연변이에 근거하고
있다.
이 돌연변이의 대부분은 바이러스의 기능에
영향을 미치지 않는다고 베르테임은 말했다.
하지만 예측 가능한 속도로 발생하기 때문에
과학자들은 언제 바이러스의 역사에서 특정한
사건으로 일어났는지 알아내기 위해 그것들을
사용할 수 있다.
이 사건들은 유행병을 일으킨 감염이
처음 발생한 때를 포함할 수 있다.
This isn't the same as the first human infection with SARS-CoV-2, Wertheim cautioned. Most people who caught the earliest variants of the virus didn't pass it on, so there could have been dozens of infection chains that fizzled out.
베르테임은 "이번 감염은 사스-CoV-2에
감염된 첫 번째 감염과는 다르다"고 경고했다.
바이러스의 가장 초기 변종에 걸린 대부분의
사람들이 전염되지 않았기 때문에
수십 개의 감염 사슬이 흐지부지되었을 수 있다.
There are parallels in human evolution. Around 200,000 years ago in Africa lived a Homo sapien woman known as Mitochondrial Eve, because the maternal genetics of every human alive today can be traced to her. But Mitochondrial Eve wasn't the only woman around back then — she was just the one whose genetic lineage survived.
인간의 진화에는 유사점이 있다. 약 20만년 전
아프리카에 미토콘드리아 이브로 알려진 호모
사피엔 여성이 살았다.
왜냐하면 오늘날 살아 있는 모든 인간의 모성유전학이
그녀에게로 추적되어지기 때문이다.
하지만 그 당시에 미토콘드리아 이브만이 유일한
여성이 아니었다.
그녀는 유전적 혈통을 이어받은 유일한 여성이었다.
"You can think of the genetic ancestor of all of SARS-CoV-2 like that," Wertheim told Live Science. "It is the virus from which all circulating SARS-CoV-2 descends, but that doesn't mean that there may not have been other [SARS-CoV-2] viruses around at the time, potentially very closely related, that just went extinct."
베르테임은 라이브 사이언스와의 인터뷰에서
"사스-CoV-2의 유전적 조상을 그렇게 생각할
수 있다"고 말했다.
" 그들로부터의 매우 확산적인 사스-CoV-2
자손들인 바로 그러한 바이러스이지만,
멸종해버린, 잠정적으로 매우 밀접하게 관련된,
그 당시의 다른 [SARS-CoV-2]바이러스가
있는게 아니었을 수 있다는 것을 의미하는
것은 아니다."
Wertheim and his colleagues used the molecular clock of SARS-CoV-2 to try to figure out how much time could have passed between the first appearance of the virus in humans and the infection that sparked the pandemic.
베르테임과 그의 동료들은 SARS-CoV-2의
분자시계를 이용하여 인간에게 처음 바이러스가
처음 출현한 시점과 유행병을 촉발시킨 감염 시점
사이에 얼마나 많은 시간이 흐를 수 있었는지를
알아냈다.
"What we were really interested in in our study was trying to put an upper limit on how long the virus could have been in humans and still given rise to the genetic [common] ancestor," he said.
그는 "우리가 이번 연구에 정말로 관심을 가졌던 것은
바이러스가 인간에게 얼마나 오래 존재했을 수 있는지에
대한 상한선을 두기 위해 노력하는 것이었고, 그리고
여전히 유전적[공통적] 조상을 일으킬 수 있었다"고 말했다.
In a paper published in Science in April, Wertheim and his team reported that the earliest possible emergence of the coronavirus was October 2019, but the most likely timing was mid-November 2019. Based on the genetic changes in the virus, very few people would have been infected in mid-November, Wertheim said, suggesting that reports of early hospitalizations in Wuhan may indeed have been due to influenza, not COVID-19.
베르테임 교수팀은 지난 4월 사이언스에
발표한 논문에서 코로나바이러스가 가장
빨리 출현할 수 있는 시기는 2019년 10월
이었지만 가장 유력한 시기는 2019년 11월
중순이라고 보도했다.
베르테임은 "바이러스의 유전적 변화를
바탕으로 11월 중순에는 극소수의 사람들이
감염되었을 것"이라며 "우한에서 초기 입원했다는
보고는 실제로 COVID-19가 아닌 인플루엔자
때문일 수 있다"고 말했다.
"It would have had to have been at very, very low levels in order to persist without giving rise to this genetic ancestor," Wertheim said.
베르테임은 "이 유전적 조상을 일으키지 않고
지속하기 위해서는 매우 낮은 수준이어야만 했을 것"
이라고 말했다.
Wuhan's local health authority reported the first cluster of mysterious pneumonia in the city on December 31, 2019. The WHO later determined that the first case that could be confidently identified as COVID-19 was a man who became ill on Dec. 1, 2019.
우한의 지역 보건 당국은 2019년 12월 31일
도시에서 처음으로 발생한 의문의 폐렴 군집을
보고했다.
WHO는 이후 COVID-19로 자신 있게 확인될 수
있는 첫 사례가 2019년 12월 1일 병에 걸린
남성이라고 판단했다.
Wertheim and his colleagues are now delving deeper into the coronavirus genetics to try to understand whether the virus leapt from animals to humans just once to spark the pandemic, or whether it made multiple incursions leading to multiple infection chains. SARS-1 was genetically diverse early on, Wertheim said, suggesting a multiple-introduction scenario. SARS-CoV-2 was less diverse, which may mean the introduction happened just once, he said. But both scenarios are still possible with the data currently available.
베르테임과 그의 동료들은 바이러스가
유행병을 유발하기 위해 한 번만 동물에서
사람에게 전염되었는지 아니면 여러 번 침입하여
여러 개의 감염 체인으로 이어졌는지 알기 위해
현재 코로나 바이러스 유전자에 대해 더 깊이
파고들고 있다.
베르테임은 SARS-1의 다양한 유입 시나리오를
제시하는 초기에 유전적으로 다양했다, 고 말했다.
그는 "사스-CoV-2는 다양성이 떨어졌으며
이는 도입이 한 번만 이루어졌다는 것을 의미한다"고
말했다
그러나 현재 사용 가능한 데이터로는 두 시나리오
모두 가능하다.
The animal-human connection
동물과 인간의 연관성
Unfortunately, much of the evidence of the early pandemic is now gone, or at least hidden. During the SARS-1 outbreak, the live-animal markets were not initially shut down, Goldstein told Live Science. When scientists went into the markets months later, infected animals were still present, and animal-to-animal transmission was ongoing. In contrast, soon after the SARS-CoV-2 virus began spreading among humans, wet markets were shut down, and Chinese officials initially denied any live animals were sold at the market at the center of the first superspreader event, the Huanan Seafood Market. Researchers later showed that seven vendors were selling live mammals, birds and reptiles at that market, they reported in June in the journal Scientific Reports.
불행히도 초기 유행병의 많은 증거가
사라졌거나 최소한 감춰졌다.
골드스타인은 라이브 사이언스에
"사스-1 사태 당시 살아있는 동물 시장이
당초 문을 닫지 않았다"고 말했다.
과학자들이 몇 달 후 시장에 들어갔을 때
감염된 동물들은 여전히 존재했고
동물 대 동물 전염이 계속되고 있었다.
이와는 대조적으로, 사스-CoV-2 바이러스가
인간들 사이에 퍼지기 시작한 직후,
습식 시장이 폐쇄되었고, 중국 관리들은,
환난 수산물 시장, 중국 당국은 슈퍼 스프레더
행사의 중심에 있는 시장에서
살아있는 동물이 팔리지 않았다고
처음에 부인했다.
연구진은 이후 7개 업체가 살아있는 포유류,
조류, 파충류 등을 판매한다는 사실을 밝혀냈다고
사이언티픽 리포트(Scientific Reports)지에
6월 보도했다.
If the Chinese government tested any of the animals present in the markets when they were shut down, they're not talking.
중국 정부가 문을 닫았을 때 시장에 있는 동물들 중
어떤 동물도 실험했더라도, 그들은 말을 하지 않을
것이다.
"They haven't announced that they tested any of those animals that were in the markets in November and December 2019," Goldstein said.
골드스타인은 "그들은 2019년 11월과 12월에
시장에 나온 동물들 중 어떤 것도 실험했다고
발표하지 않았다"고 말했다.
Similarly, the government has refused to release early viral samples from Wuhan that might reveal more about the genetics of the first human cases and has taken a database containing early viral sequences offline.
이와 유사하게,
그 정부에서는 첫 번째 인간 사례의 유전자에 대해
더 많은 것을 드러낼 수 있는 우한의 초기 바이러스 샘플을
공개하는 것을 거부하고
초기 바이러스 서열을 포함하는
데이터베이스를 오프라인으로 가져갔다.
This makes uncovering the animal-human link for SARS-CoV-2 difficult. What's clear right now is that the virus probably originated in bats. The closest known relative so far is a bat virus called RaTG13, with which SARS-CoV-2 shares 96% of its genome. Researchers discovered the virus in Yunnan province, China, in 2013, and published about its close ties to SARS-CoV-2 in March 2020. Researchers are still looking for closer relatives, but it's slow going, Goldstein said, particularly given pandemic-related travel restrictions and China's reluctance to invite in international research teams.
이것은 사스-CoV-2의 동물과 인간의 연관성을 밝혀내는 것을
어렵게 만든다. 지금 확실한 건 바이러스가 박쥐에서 시작됐을
거라는 것이다.
지금까지 알려진 가장 가까운 친척은 사스-CoV-2가
게놈의 96%를 공유하는 RaTG13이라는 박쥐 바이러스이다.
연구자들은 2013년 중국 윈난성에서 바이러스를 발견했다.
그리고 2020년 3월에 SARS-CoV-2와의 긴밀한 관계를
발표했다.
골드스타인 연구원은 특히 유행병 관련 여행 제한과
중국이 국제 연구팀에 초대하는 것을 꺼리는 점을 감안할 때
연구진은 여전히 더 가까운 친척 바이러스를 찾고 있으며
천천히 진행될 것이라고 말했다.
"You've got to find the right bats and it's like a needle in a haystack," Goldstein said.
골드스타인은 "바로 해당 박쥐를 찾아야 한다"며
"건초더미에서 바늘 찾기"라고 말했다.
However, comparing the bat viruses to the human virus can be illuminating. Bats are a lot like humans, said William Haseltine, the president of ACCESS Health International and a former professor at Harvard Medical School, where he studied HIV and the human genome. Like humans, bats have long life spans, travel over long distances and then cluster together in close contact. This pattern of behavior may partly explain why coronaviruses that evolve in bats tend to find fertile ground in humans.
하지만 박쥐 바이러스를
인간 바이러스와 비교하는 것은
빛을 발할 수 있다.
그가 HIV와 인간 게놈을 연구했던 곳인,
전 하버드 의과대학, 교수이자
ACCESS 국제건강 회장인 윌리엄 하셀틴은
"박쥐가 인간과 매우 유사하다"고 말했다.
인간과 마찬가지로 박쥐는 수명이 길고,
먼 거리를 이동하며, 서로 가까이 접촉하여
군집을 이룬다.
이러한 행동 패턴은 박쥐에서 진화하는
코로나 바이러스가
인간에게서 비옥한 토지를 찾는 경향이 있는
이유를 부분적으로 설명할 수 있다.
"A bat has a chance to be infected many times in its lifetime, so these viruses have got to survive in a long-lived mammal that has many defenses against them," Haseltine said.
하셀틴은 "박쥐는 일생 동안
여러 번 감염될 가능성이 있기 때문에
이 바이러스는 박쥐에 대항하는
많은 방어를 가지고 있는 장수 포유류에서
살아남은것"이라고 말했다.
The proteins in SARS-CoV-2 can reveal just how the virus's evolution allowed it to break free of bats and eventually infect humans. The genes alone can't explain this step, said Ingo Ebersberger, a bioinformatician at Goethe University Frankfurt, because most of the mutations in the genome don't change the virus's function. It's the proteins that are the workhorses, as genes give instructions for making proteins and proteins carry out biological functions. In a study not yet peer-reviewed but posted Feb. 5.on the preprint server bioRxiv, Ebersberger and his colleagues studied the proteins of SARS-CoV-2 and found that most of the genetic changes between RaTG13, SARS-1 and closely related viruses translated to exactly nothing on the protein side.
사스-CoV-2의 단백질은 바이러스의 진화가
어떻게 박쥐로부터 분리되어 결국 인간을
감염시킬 수 있었는지를 밝혀낼 수 있다.
괴테 프랑크푸르트 대학의 생물정보학자인
잉고 에버스버거는 유전자만으로는
이 단계를 설명할 수 없다고 말했다.
왜냐하면 게놈의 돌연변이 대부분은
바이러스의 기능을 바꾸지 않기 때문이다.
유전자가 단백질과 단백질이 생물학적 기능을
수행하도록 지시하기 때문에 단백질은
일마이다.
아직 동료 검토는 하지 않았지만 2월 5일
사전 인쇄 서버 bioRxiv에 게시되었던
연구논문에서는, 에버스버거와 그의 동료들은
사스-CoV-2의 단백질을 연구했고 RaTG13과
사스-1 사이의 유전적 변화 대부분과 밀접하게
연관된 바이러스 단백질 쪽에 정확하게
어떤것도 전달하지 않았음을 발견했다.
"SARS-CoV-2 is not special," Ebersberger told Live Science.
에버스버거는 라이브 사이언스에 "SARS-CoV-2는
특별하지 않다"고 말했다.
In the end, the only major functional change that made SARS-CoV-2 stand out was that the virus has something called a furin cleavage site. This is a tiny sequence of four amino acids that massively improves the coronavirus's ability to fuse to the ACE2 receptors on the surface of human cells. This tiny insertion helps the spike protein on the virus to unfurl, all the better to expose its binding sites to the ACE2 receptors, which then unlock the cell for the virus's invasion.
결국, SARS-CoV-2가 두드러지게 된
유일한 기능적 변화는 그 바이러스가
털갈이 부위라고 불리는 것을 가지고
있다는 것이었다.
이것은 인체 세포 표면에 있는 ACE2 수용체와
융합하는 코로나바이러스의 능력을
엄청나게 향상시키는 4개의 아미노산으로
이루어진 아주 작은 배열이다.
이 작은 삽입은 바이러스에 있는
스파이크 단백질이 풀리는 것을 돕고,
결합 부위를 ACE2 수용체에 노출시켜
바이러스의 침입을 위한 세포를 열어준다.
RaTG13 doesn't have a furin cleavage site, but other coronaviruses, including some that circulate in bats, mice, camels and cats, do.
RaTG13은 털갈이 부위가 없지만
박쥐, 쥐, 낙타, 고양이 등에서 순환하는
약간을 포함하는 다른 코로나 바이러스들은
있다.
"This is something we think evolutionarily can happen very quickly," Ebersberger said. The change requires only a tiny mutation, he said, and every sick animal produces millions or billions of viral particles, each of which has a chance at accidentally acquiring that crucial mutation.
에버스버거는 "이는 진화적으로
매우 빠르게 일어날 수 있다고
생각한다"고 말했다.
그는 이 변화는 아주 작은
돌연변이만을 필요로 하며,
모든 병든 동물은 수백만에서 수십억 개의
바이러스 입자를 생성하며,
이 각각의 입자들은 중요한 돌연변이를
우연히 얻을 수 있는 기회를 가지고 있다고
말했다.
Continued change
연속적 변화
The acquisition of the furin cleavage site has led some to argue that the origins of COVID-19 lie not in natural animal viruses, but in deliberate manipulation in a laboratory. The researchers contacted by Live Science for this story dismissed this as evidence for such an origin, however. The original version of SARS-CoV-2 actually had a wimpy version of the furin cleavage site and was not particularly transmissible compared with what was to come, Wertheim said.
모피 균열 부위 획득으로 인해
일부에서는 COVID-19의 기원이
천연 동물 바이러스가 아니라
실험실에서 고의적으로 조작된
것이라는 주장이 제기되기도 했다.
그러나 라이브 사이언스가
이 이야기를 위해 접촉한 연구원들은
이 이야기가 그러한 기원에 대한 증거라고
일축했다.
베르테임 박사는 "사스-CoV-2의 최초 버전으로
실제로 모피 갈라진 부위의 약소한 버전을
가지고 있었으며 앞으로 있을 것에 비해
특별히 전달력이 없었다"고 말했다.
"Anyone who says they've never seen a more perfectly adapted human virus, well, they clearly hadn't met the delta variant," Wertheim said.
베르테임은 "더 완벽하게 적응된
인간 바이러스를 본 적이 없다고
말하는 사람은 누구나 분명히
델타 바이러스를 만난 적이 없다"고
말했다.
Related: Coronavirus variants: Here's how the SARS-CoV-2 mutants stack up
관련항목: 코로나 바이러스 변종:
여기 사스-CoV-2 돌연변이의 쌓아진
방식이 있다
In January 2020, well before the word "variant" exploded into everyone's consciousness, SARS-CoV-2 acquired a spike protein mutation called D614G that made it perhaps 20% more transmissible. Coronavirus strains with this mutation quickly took over the world. And in the spike protein, evolution has marched on. The alpha variant of coronavirus was 50% more transmissible than the variants with D614G alone, according to Yale Medicine, and the delta variant is around 50% more transmissible than alpha.
"변종"이라는 단어가 모든 사람의 의식 속으로
폭발하기 훨씬 전인 2020년 1월,
SARS-CoV-2는 D614G라는 스파이크 단백질 돌연변이를
획득하여 아마도 20% 더 전염성을 높였다.
이 돌연변이를 가진 코로나 바이러스 변종이
빠르게 세계를 장악했다.
그리고 단백질의 스파이크에서 진화는
계속 진행되어 왔다.
예일 메드신에 따르면 코로나 바이러스의
알파 변종은 D614G만 있는 변종보다
50% 더 전염성이 높았고 델타 변종은
알파보다 약 50% 정도 더 전염성이 높았다.
The spot on the coronavirus' genome that encodes for the furin cleavage site is also evidence for a natural origin, Goldstein said. The mutation is a string of 12 nucleotides dropped right in the middle of a codon, or three-nucleotide sequence, that codes for the amino acid serine. By a stroke of evolutionary good luck for the virus, the sequence still works for coding for proteins: All amino acids are coded for by three-nucleotide codons, and because 12 is a multiple of three, the overall rhythm of the sequence remains undisturbed. But the position of the mutation smack dab in the middle of the codon for another amino acid looks far more like an accident of nature than something engineered deliberately.
골드스타인은 "코로나바이러스의 게놈에서
모피 갈라진 부위를 암호화한 점 또한
자연적 기원에 대한 증거"라고 말했다.
돌연변이는 아미노산 세린을 코드화하는 코돈,
즉 3개의 뉴클레오타이드 서열의 중간에
적당하게 떨구어진 12개의 뉴클레오타이드의
끈이다.
바이러스에 대한 진화적 행운의 뇌졸증에도,
이 서열은 다음 내용과 같이 여전히 단백질 코딩에
효과가 있다:
모든 아미노산은 3-뉴클레오타이드 코돈에 의해
코드화되며, 12는 3의 배수이기 때문에
염기서열의 전반적인 리듬은 흐트러지지 않는다.
하지만 다른 아미노산을 얻기 위해 코돈의 중간에서
돌연변이의 강타 누르기 위치는 의도적으로
만들어진 것이라기보다는 자연의 사고처럼 보인다.
"It's a totally bizarre thing that nobody would ever do," Goldstein said.
골드스타인은 "아무도 하지 않을 완전히
기이한 일"이라고 말했다.
Finally, Goldstein said, the amino acid sequence in the SARS-CoV-2 furin cleavage site is not one that anyone had experimented with before and is not one that anyone would have predicted would work particularly well. Some researchers have experimented with artificially inserting a different furin cleavage from feline coronaviruses into harmless virus fragments in the lab. If someone were trying to make an animal virus transmissible in humans on purpose, Goldstein said, you'd expect them to use that proven sequence rather than a new, poorly placed string of amino acids that doesn't work that well out of the gate.
마지막으로 골드스타인은 사스-CoV-2
털갈이 부위의 아미노산 염기서열은
예전에 실험한 적이 있는 것이 아니며
누구나 특별히 효과가 있을 것이라고
예상한 것도 아니라고 말했다.
일부 연구자들은
고양이 코로나 바이러스에서 나온
다른 털을 인위적으로 실험실에서
무해한 바이러스 조각에 삽입하는
실험을 했다.
만약 누군가가 의도적으로 사람에게
동물 바이러스를 전염시키려 했다면,
라고 골드스타인은 말했다.
입구로부터 제대로 작동하지 않는
새로운 아미노산 줄보다는
입증된 염기서열을 사용할 것으로
예상할 수 있다.
None of these structural studies can prove that SARS-CoV-2 wasn't a natural virus that was present in laboratory samples, though. The question of whether the virus could have leaked from the Wuhan Institute of Virology, a lab where studies of bat coronaviruses took place, has become a political sticking point that might sink any chance of discovering the origin of SARS-CoV-2. The Chinese government has categorically denied that the virus came from the lab, while obfuscating raw data that could prove whether it did or didn't. In recent statements, government officials have tried to steer the conversation away from China entirely, despite no evidence that the virus initially emerged elsewhere. (Indeed, Wertheim's work on early transmission dynamics suggests that the virus needed a densely populated city like Wuhan to take off; simulations mimicking rural population density led to an emerging virus that couldn't find enough hosts and went extinct.)
그러나 이 구조 연구들 중 어떤 것도
SARS-CoV-2가 실험실 샘플에 존재하는
자연 바이러스가 아니라는 것을 입증할 수 없다.
박쥐 코로나바이러스가 발생했던 연구소 실험실인
우한 바이러스연구소에서
바이러스가 유출됐을 수 있는지에 대한 의문은
사스-CoV-2의 근원을 발견할 수 있는 기회를
놓칠지도 모르는 정치적 걸림돌로 작용했다.
중국 정부는 연구소에서 나온 바이러스라는
사실을 단정적으로 부인하면서,
바이러스의 발생 여부를 증명할 수 있는
원시 데이터를 모호하게 만들고 있다.
최근 성명에서 정부 관계자들은 바이러스가
처음 다른 곳에서 출현했다는 증거가 없음에도 불구하고
대화를 중국으로부터 완전히 멀어지게 하려고 노력해왔다.
(실제로, 초기 전염 역학에 대한 베르테임의 연구는
바이러스가 이륙하기 위해서는
우한과 같은 인구 밀집 도시가 필요함을 시사한다.
즉, 시골 인구 밀집 지역을 모방한 시뮬레이션은
충분한 숙주를 찾지 못하고 멸종된 출현 바이러스로 이어졌다.)
"In the next stage of origin studies led by the WHO, we should take a global vision and conduct research in different countries and multiple places instead of focusing on one area only," foreign ministry spokesperson Zhao Lijian said on June 16.
자오 리젠 외교부 대변인은
6월 16일 "WHO가 주도하는
다음 단계의 원산지 연구에서는
한 분야에만 집중하지 말고
여러 나라와 여러 곳에서
글로벌 비전을 갖고 연구를 진행해야 한다"고
말했다.
Scientists interested in COVID-19's origins have a different take. Both Wertheim and Goldstein said they think a lab leak is unlikely, but that the search for the virus's origins needs to focus on the animal supply chain in and around Wuhan. This search can be stigmatizing, too, Ebersberger said, as many of the news stories circulating about the markets led to the implication that Chinese people eat wild animals indiscriminately. Many wild animals are consumed as delicacies in Chinese cuisine, but much of the international chatter around these culinary traditions ignored regional differences and the rarity of these items in people's diets. Bats aren't commonly part of the menu in central China, where Wuhan is located, and bats were not present at the Huanan Seafood market. Many animals sold at these markets aren't sold as meat, either, but as pets or for fur. One possible species that could have carried the virus from bats to humans is the raccoon dog (Nyctereutes procyonoides), which is mostly farmed for fur.The meat from raccoon dogs killed for fur then ends up in the luxury food market, Goldstein said.
COVID-19의 기원에 관심이 있는 과학자들은
다른 견해를 가지고 있다.
베르테임과 골드스타인 모두
실험실 유출 가능성은 낮다고 생각하지만
바이러스의 근원을 찾는 것은
우한과 그 주변의 동물 공급망에
초점을 맞출 필요가 있다고 말했다.
에버스버거는 시장에 관한 떠도는
많은 뉴스 스토리의 중국인들이
야생동물을 무차별적으로 먹는다는
암시로 이어졌기 때문에
이러한 수색은 오명을 남길 수도
있다고 말했다.
중국 요리에서는 많은 야생동물이
진미로 소비되지만, 이러한 요리 전통에 대한
국제적인 대화의 대부분은 지역적 차이와
사람들의 식단에서 이러한 품목의 희귀성을
무시했다.
우한이 위치한 중국 중부에서 박쥐는
보통 메뉴에 포함되지 않으며,
환난 수산물 시장에는 박쥐가
존재하지 않았다.
이 시장에서 팔리는 많은 동물들도
고기로 팔리지 않고 애완동물이나
모피용으로 팔린다.
박쥐에서 인간으로 바이러스를
옮길 수 있었던 한 가지 가능한 종은
너구리 개인데(프로키오노이드 니케테루테스),
너구리 개는 대부분
털을 얻기 위해 사육된다.
너구리 개가 털을 얻기 위해 죽인 고기는
결국 고급 식품 시장에서 팔리게 된다, 라고
골드스타인은 말했다.
Still, disparate species are held close together during both shipping and in stalls at live animal markets, creating prime conditions for viruses to mix, mingle and evolve. It wouldn't be the first time that close quarters between people, wild animals and domestic animals caused trouble. For example, the H1N1 strain of flu, also known as swine flu, is a genetic mix of influenza viruses from pigs, people and birds. Were he advising the WHO, Goldstein said, he'd recommend that scientists test the blood of people working in the animal trade for SARS-CoV-2 antibodies to see if they are more exposed than the general population.
그러나 살아있는 동물 시장에서
운송과 설치 과정에서 이질적인
종들이 서로 가까이 붙어서
바이러스가 섞이고 혼합되고
진화할 수 있는 최적의 조건을 만든다.
사람과 야생동물, 길들여진 동물들 사이의
가까운 공간이 문제를 일으킨 것은
이번이 처음이 아닐 것이다.
예를 들어, 돼지 독감으로도 알려진
H1N1신종 플루는 돼지, 사람, 새에서 나온
인플루엔자 바이러스의 유전적 혼합체이다.
골드스타인은 세계보건기구(WHO)에 조언을 한다면
과학자들이 SARS-CoV-2 항체를 위해
동물 거래에 종사하는 사람들의 피를 검사해
일반인보다 더 많이 노출되어 있는지 확인할 것을
권고할 것이라고 말했다.
"You can start with the farmers, you can go with the people who transport these animals from farms to cities, you can look at the people who sell these animals in the market," Goldstein said. "If these people have higher antibody positivity rate than the general population, that would be indirect but very strong evidence that this virus was present in animals that were part of the human food chain."
골드스타인은 "농부부터 시작해서
이 동물들을 농장에서 도시로 운반하는
사람들과 함께 갈 수 있으며 시장에서
이 동물들을 판매하는 사람들을 볼 수 있다"고
말했다.
"만약 이 사람들이 일반인들보다
항체 양성률이 더 높다면, 그것은 간접적이지만
이 바이러스가 인간 먹이사슬의 일부였던
동물들에게 존재했다는 매우 강력한 증거가
될 것입니다."
Originally published on Live Science.
라이브 사이언스에 원본으로 발간됨.
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