동남아시아의 라오스에서 코로나19를 일으키는 코로나바이러스(SARS-CoV-2)와 95%이상 동일한 바이러스 3종이 발견됐다. 동료검토를 거치기 전 과학논문 사전공개 사이트인 ‘리서치 스퀘어’에 발표된 이번 논문으로 SARS-CoV-2가 자연 상태에서 진화했을 가능성이 높아졌다. 이로 인해 코로나19 바이러스가 중국 우한의 바이러스연구소에서 인위적으로 생성됐다는 가설은 타격을 받게 됐다고 국제 과학저널 사이언스가 24일(현지시간) 보도했다.
프랑스 파스퇴르연구소의 마르크 에르와 박사가 이끄는 연구진은 라오스 북부 동굴에 서식하는 박쥐 645마리의 침과 배설물을 채취해 분석했다. 그 결과 일반적으로 코로나바이러스의 진원지로 지목되는 관박쥐(Rhinolophus) 3종에서 SARS-CoV-2와 95% 이상 일치하는 코로나바이러스 3종을 발견했다. 연구진은 이를 BANAL-52, BANAL-103, BANAL-236이라고 이름 붙였다. 이중 BANAL-52는 SARS-CoV-2와 96.8% 일치했다.
SARS-CoV-2의 스파이크 단백질에는 수용체 결합 도메인(RBD)이라는 특별한 조직으로 인해 인체감염이 가능해진다. RBD는 인체 세포표면에 위치한 ACE2라는 수용체와 결합해 세포 안으로 침투하게 된다. ACE2가 자물쇠라면 RBD가 그 열쇠 역할을 하는 셈이다. 이번에 발견된 3종의 바이러스에는 RBD와 거의 유사한 조직을 갖고 있는 것으로 확인됐다.
에르와 연구진은 한발 더 나아가 이 3종의 코로나바이러스의 RBD가 초기 변종 SARS-CoV-2만큼 효과적으로 인간 세포의 ACE2 수용체에 부착될 수 있다는 것을 실험을 통해 입증했다. 연구진은 또한 세포 속에서 BANAL-236 배양에도 성공했는데 이를 동물 모델에 주입해 얼마나 높은 병원성을 발휘하는지도 실험할 예정이라고 밝혔다.
호주 시드니대의 바이러스학자 에드워드 홈즈는 “SARS-CoV-2의 염기서열 분석에서 처음 발견된 RBD는 그 전까지 전혀 볼 수 없었던 것이었기에 실험실에서 인공으로 근거가 됐다”고 설명했다. 하지만 이번 발견으로 RBD가 자연상태에서도 존재한다는 것이 확인됨에 따라 실험실 기원설의 주요 근거가 무너졌다.
듀크-싱가포르국립의대(NUS)의 린파 왕(王林發) 교수는 “이번 연구가 동남아가 중국 남부와 더불어 코로나 바이러스의 핫스팟임을 다시 증명했다”면서 “코로나19가 자연발생했다는 것을 그 어느 때보다 강력하게 지지한다고 밝혔다. 왕 교수는 코로나19 자연발생설의 선봉에 선 피터 다스작 ‘에코헬스 얼라이언스’ 대표와 함께 중국 남부와 동남아 일대에서 박쥐 바이러스에 인간이 감염되는 사례가 매년 평균 40만 건이 넘는다는 연구결과를 최근 발표했다.
이에 앞서 지난해 중국 윈난성의 한 동굴에서도 사스-CoV-2와 친족관계에 있는 코로나바이러스가 발견됐다. RaTG13으로 이름 붙여진 이 코로나바이러스는 사스-CoV-2와 96.1% 동일한 것으로 조사됐으며 아마도 40~70년 전 공통 조상에서 분기됐을 것으로 추정된다. 이번에 발견된 BANAL-52은 사스-CoV-2와 96.8%와 유사하며 3종의 바이러스 모두 그 어떤 바이러스보다 사스-CoV-2와 유사하게 특정 영역들을 공유하고 있다.
바이러스는 재결합이라고 불리는 과정을 통해 RNA 덩어리를 서로 교환한다. 이를 토대로 BANAL-103과 BANAL-52은 SARS-CoV-2와 조상을 공유했을 시기가 10년도 채 안됐을 것이라고 영국 글래스고대의 진화 바이러스학자 스피로스 라티트라스는 말했다. "이들 바이러스는 너무 많이 재결합해서 게놈의 다른 부분들이 다른 코로나바이러스와 전혀 다른 진화 역사를 가지고 있다“는 것.
하지만 과학자들은 이번 발견을 코로나19와 바로 연결짓기엔 여전히 잃어버린 고리가 존재한다고 지적한다. 대표적으로 라오스에서 발견된 코로나바이러스에는 사스-CoV-2가 인간 세포로 더 많이 들어 올수록 스파이크 단백질에 위치한 ‘퓨린 절단 부위’를 갖고 있지 않다. 라오스 바이러스들이 어떻게 코로나19 발병의 지원지가 된 중국 중부 우한으로 이동할 수 있었는지도 해명돼야 할 과제다.
한편 이번 발견은 제2, 제3의 코로나19가 다시 발생할 수 있음을 시사한다. 글래스고대의 바이러스 학자인 데이비드 로버트슨이 이번 연구결과에 대해 “놀라우면서도 엄청 무서운 발견“이라고 평가한 이유다.