델타 변이, 바이러스 양 1200배 많다.. 급속 확산 이유 있었네

[사이언스카페]

인체에 침투한 코로나 바이러스(붉은색)의 전자현미경 사진. 델타 변이 코로나 바이러스는 처음 출현한 코로나 바이러스보다 인체에서 1000배 이상 더 많이 증식하는 것으로 밝혀졌다./NIAID

델타 변이 코로나 바이러스는 인체 잠복기가 짧아 사람 몸에서 이전보다 1000배 이상 많이 증식하는 것으로 밝혀졌다. 바이러스가 많으면 그만큼 다른 사람을 감염시킬 가능성이 크다.

국제 학술지 네이처지는 21일(현지 시각) “중국 광둥성 질병통제예방센터(CDC)의 루 징 박사 연구진이 델타 변이 감염자는 몸 안에 바이러스 입자가 이전 감염자보다 최대 12000배나 많다는 사실을 확인했다”고 밝혔다.

◇잠복기 이틀 짧아 감염 속도 빨라져

지난해 말 인도에서 처음 발생한 델타 변이 코로나 바이러스는 전 세계로 퍼져 곳곳에서 새로운 감염자의 다수를 차지했다. 최근 조사에 따르면 델타 변이 바이러스는 처음 퍼진 코로나 바이러스보다 전염력이 두 배 이상이다. 루 징 박사 연구진은 지난 12일 의학논문 사전공개사이트인 메드아카이브에 델타 변이 바이러스는 이전 바이러스보다 감염자 몸 안에서 더 빨리 증식해 전염력이 세진다고 발표했다.

연구진은 지난 5월 21일 중국에서 첫 델타 변이 감염자가 확인된 이후 이들과 접촉해 격리 중인 감염자 62명을 대상으로 바이러스량 변화 추이를 조사했다. 이를 지난해 처음 출현한 코로나 바이러스에 감염된 환자 63명의 기록과 대조했다.

델타 변이 감염자는 바이러스에 노출된 지 4일이 지나자 몸에서 바이러스가 검출됐다. 이전 코로나 감염자는 6일이 지나야 바이러스를 검출할 수 있었다. 그만큼 바이러스가 빨리 증식한 덕분에 델타 변이 감염자는 원래 코로나 감염자보다 바이러스 양이 최대 1260배 많았다고 연구진은 밝혔다.

홍콩대의 벤저민 카우링 교수는 네이처에 “바이러스 양이 많고 잠복기가 짧다는 사실은 델타 변이의 전염력이 높아진 것을 설명할 수 있다”며 “잠복기가 짧으면 중국이 하던 것처럼 감염자와 밀접 접촉한 사람을 찾아내 격리하는 방역 방식이 힘들어진다”고 말했다. 그는 “모든 사실을 볼 때 델타 변이는 정말 막기 어렵다”고 했다.

항체(가운데 검은색)는 코로나 바이러스의 N말단(왼쪽 녹색 부위)에 결합해 인체 감염을 막는다. 델타 변이 바이러스는 돌연변이로 N 말단의 모양이 바뀌면서 항체가 결합하지 못한다(오른쪽)./사이언스

◇감염 쉽고 면역 공격도 잘 피해

델타 변이는 아직 밝혀지지 않은 의문점이 많다. 델타 변이가 이전 코로나 바이러스보다 감염 증상이 더 심한지, 면역반응에는 어떻게 반응하는지 밝혀야 한다.

과학자들은 먼저 델타 변이 바이러스에서 표면의 돌기인 스파이크를 만드는 유전자에 9가지 돌연변이가 생겼음을 확인했다. 단백질은 아미노산이라는 벽돌로 쌓은 집과 같다. 복제 과정에서 벽돌 종류가 바뀌면 단백질이라는 집도 특성이 완전히 달라진다.

과학자들이 가장 주목하는 델타 변이 바이러스의 돌연변이는 P681R이다. 이 돌연변이는 스파이크를 이루는 681번째 아미노산 벽돌의 종류가 프롤린(P)에서 아르기닌(R)으로 바뀐 것이다. 영국 케임브리지대 연구진은 이 돌연변이로 코로나 바이러스가 자신의 유전자를 더 쉽게 인체 세포 안으로 주입할 수 있게 됐다고 밝혔다. 감염이 더 잘 일어난다는 것이다.

델타 변이는 인체 면역반응을 회피하는 능력도 발전했다. 미국 워싱턴대 연구진은 지난 4월 국제 학술지 ‘셀’에 델타 변이 바이러스는 스파이크의 말단 부위가 바뀌면서 면역단백질인 항체의 공격을 무력화시킨다고 발표했다. 델타 변이 바이러스에서 156~158번째 아미노산이 빠지거나 다른 종류로 바뀌면서 항체가 스파이크 말단에 결합하지 못한다는 것이다.

이밖에 델타 변이 바이러스는 유전자를 감싸고 있는 뉴클레오캡시드 단백질에도 돌연변이가 일어났다. 바이러스의 내부 단백질은 스파이크와 달리 돌연변이가 잘 일어나지 않아 백신의 또 다른 공략 대상이었는데, 델타는 그마저 피할 수 있게 된 것이다.