오미크론이 지구촌 구석구석으로 빠르게 확산하는 가운데, 코로나19를 연구해온 과학자들은 이 변종의 전염성, 심각성, 백신 회피 능력에 대해 총체적 노력을 기울이고 있다.

전 세계 연구자들은 현재 20개국 이상에서 확인된 이 변종이 세계에 미치는 위협을 이해하기 위해 서두르고 있다. 하지만 사이언스지는 최신호에서 “과학자들이 오미크론을 더 완벽하게 그려내고, 오미크론의 전염성과 심각성, 그리고 백신을 회피하고 재감염을 일으킬 수 있는 가능성을 이해하려면 몇 주가 걸릴 지도 모른다”고 지적했다.

대체적으로 오미크론이 인체에 끼치는 후유증이 크지 않다는 증언이 주류를 이루는 가운데, 오미크론에 감염됐던 이스라엘 의사 엘라드 마오르의 경우 예루살렘포스트와의 인터뷰에서 "오미크론은 예상보다 강력했다. 48시간 동안 열이 났고, 72시간 동안 극도로 피곤했다"고 밝히는 등 아직도 오미크론의 파괴력을 둘러싼 논란은 계속되고 있는 상황이다.   

#1. 오마이크론은 얼마나 빨리 퍼지고 있나?

남아프리카에서 오미크론의 급속한 증가는 가장 우려되는 신호다. 이는 이 변종이 다른 곳에서 코로나19의 폭발적인 증가를 촉발할 수 있다는 것을 암시하기 때문이다.

이달들어 남아프리카공화국에서는 하루 8,000건 이상 신규 감염자들이 나오고 있다. 이는 11월보다 3배 이상 증가한 수치다. 요하네스버그의 본거지인 가우텡주에서 급속히 번지고 있다.

전염병 학자들은 ‘R 수치’를 이용하여 전염병의 확산을 측정한다. 11월 말 남아프리카공화국 요하네스버그 국립전염병연구소(NICD)는 가우텡에서 R수치가 2 이상이라고 발표했다. 남아프리카공화국 더반 소재 콰줄루-나탈대학의 리처드 레셀 박사는 사이언스지와의 인터뷰에서 "이 같은 수준의 성장은 대유행 초기에 마지막으로 관찰됐던 것으로 상당히 우려스러운 수치"라고 말했다.

벨기에 루벤가톨릭 대학의 진화생물학자 톰 웬즐리어스 교수는 “델타 바이러스가 주요 변종이고 환자가 감소하던 지난 9월 고텡의 R수치는 1을 훨씬 밑돌았는데, 이는 오미크론이 델타보다 훨씬 더 빨리 퍼지고 더 많은 사람들을 감염시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있음을 시사하고 있다”고 말했다.

웬즐리어스 교수는 코로나19 사례의 증가와 염기서열 데이터를 근거로 오미크론이 같은 기간 동안 델타보다 3~6배 많은 사람들을 감염시킬 수 있다고 추정했다.

스위스 베른대학의 컴퓨터 역학연구원인 크리스티안 알타우스 박사는 “연구원들이 오미크론이 전염성을 더 잘 알아보기 위해 남아프리카의 다른 지역과 전 세계적으로 어떻게 퍼지는지를 관찰하고 있다”고 말했다.

알타우스 박사는 “남아프리카에 대한 집중 추적은 오미크론의 빠른 성장세를 과대평가하게 만들 수 있지만, 이러한 패턴이 다른 나라에서도 반복된다면 이는 오미크론이 확산 차원에서 우위를 점하고 있다는 매우 강력한 증거가 될 것”이라고 덧붙였다.

예를 들어, 유럽 국가들에서 이런 일이 일어나지 않는다면, 그것은 상황이 조금 더 복잡하고 면역학적 지형에 강하게 의존한다는 것을 의미한다는 것이다.

#2. 오마이크론은 백신이나 감염에 대한 면역력을 극복할 수 있을까?

남아프리카에서 이 변종이 빠르게 증가하는 것은 이 변종이 어느 정도 면역력을 회피할 수 있다는 것을 암시하고 있다. 남아프리카 인구의 약 4분의 1이 완전히 예방접종을 받았으며, 전염병이 시작된 이후 높아진 사망률을 주목할 필요가 있다는 것이다.

오마이크론이 남아프리카에서 확산하기 시작한 것은 코로나19 델타 변종에서 회복한 사람들 뿐만 아니라 예방접종을 받은 사람들을 감염시킬 수 있는 능력이 크게 작용했다고 추정할 수 있다. 

국립보건원(NICD)의 연구원들은 지난 2일 리포트를 통해 오미크론이 확산됨에 따라 남아프리카에서 재감염이 증가했다는 것을 지적했다. 알타우스 박사는 "불행히도, 이곳은 면역 탈출 변종이 발달하기에 완벽한 환경"이라고 말했다.

영국 옥스포드대학에서 바이러스 진화를 연구하는 아리스 카츠라키스 박사는 "이 변종이 다른 곳에서 얼마나 잘 퍼지는 지는 백신 접종이나 이전 감염률과 같은 요인에 달려 있다"며 "백신을 많이 접종한 개체군에서 이 변종을 섞으면 다른 방제책을 포기한 개체군에 유리할 수 있다"고 말했다.

연구원들은 면역 반응을 회피하는 오미크론의 능력과 그들이 제공하는 보호 기능을 측정하려 애쓰고 있다. 

예를 들어, NICD와 요하네스버그 위트바터스랜드 대학의 페니 무어 박사가 이끄는 연구팀은 오마이크론이 세포를 감염시키는 것을 막기 위해 이전의 감염과 백신 접종에 의해 촉발된 항체를 중화시키거나 바이러스를 차단하는 능력을 측정하고 있다.

이 팀은 실험실에서 측정하기 위해, 32개의 변이 스파이크를 갖고 있는 오미크론과 일치하는 코로나의 스파이크 단백질을 사용하는 HIV의 조작된 버전 '유사 바이러스' 입자를 만들고 있다.
남아프리카공화국에 기반을 둔 더반 아프리카보건연구소의 알렉스 시갈 박사가 이끄는 또 다른 연구팀은 전염성 코로나 입자를 사용해 바이러스를 중화시키는 항체에 대한 비슷한 실험을 하고 있다.
텍사스 의과대학 페이용 쉬 박사가 이끄는 연구팀은 화이자-바이오 제조사와 협력하고 있다.

오미크론의 돌연변이에 대한 이전의 연구들은 이 변종이 항체를 중화시키는 효과를 무디게 할 것이라는 점을 시사하고 있다.  

예를 들어, 지난 9월 뉴욕시 록펠러 대학의 폴 비에니아즈 박사가 이끄는 연구팀은 코로나19를 유발할 수 없는 바이러스에서 오마이크론과 수많은 돌연변이를 공유하는 고도의 돌연변이 버전의 스파이크를 개발했다.

'다중 돌연변이 스파이크'는 mRNA 백신을 2회 접종했거나 코로나19에서 회복한 대부분의 사람들이 항체를 중화시키는데 강하게 저항하는 것으로 입증됐다.

#3. 오미크론에 대항하는 백신은 어떻게 될까?

오마이크론이 중화 항체를 피할 수 있다면, 백신 접종과 이전 감염에 의해 촉발된 면역 반응이 변종에 대한 보호를 제공하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다.

호주 뉴사우스웨일스 대학의 마일스 데이븐포트 박사는 면역 연구 결과, 중성화 항체가 사람들을 심각한 형태의 코로나19로부터 보호할 수 있다고 밝혔다.

면역계의 다른 측면, 특히 T세포는 항체 반응보다 오미크론의 돌연변이에 덜 영향을 받을 수 있다.

남아공의 연구원들은 T세포와 심각한 코로나19에 대한 보호를 위해 특히 중요할 수 있는 천연 킬러 세포라고 불리는 또 다른 면역 물질의 활동을 측정할 계획인 것으로 알려지고 있다.

남아공에서 코로나19 백신 실험을 주도해온 마디 박사는 오미크론에 대한 백신 효과에 대한 역학 연구를 진행하기 위한 노력을 펼쳐왔다.

남아공에서 투여된 세 가지 백신인 존슨 & 존슨, 화이자-바이오, 아스트라제네카 모두와 관련된 획기적인 감염 관련 보고가 있다.

마디 박사는 “연구원들이 백신과 이전의 감염에 의한 오미크론에 대한 보호 수준을 정량화하기를 원할 것”이라고 말했다.

그는 이 결과가 2020년 말 남아프리카 공화국에서 확인된 면역 회피 변종인 베타 변종에 대해 아스트라제네카-옥스포드 백신이 어떻게 수행되었는지 조사하고 있다.

마디 박사가 주도한 실험에서 이 백신은 경미하고 중간 정도의 질병에 대한 보호를 거의 제공하지 않는 반면, 캐나다에서 실제 분석에서는 입원으로부터 80% 이상의 보호를 받는 것으로 나타났다.

“만약 오미크론이 비슷하게 행동한다면, 우리는 많은 사례들을 보게 될 것입니다. 우리는 많은 획기적인 감염과 재감염들을 보게 될 것입니다. 그러나 입원률과 비교해 지역사회에서 이 같은 사례들이 뒤틀릴 것입니다."

마디는 “오미크론 감염은 대부분 경미한 수준이었다”며 "그것은 긍정적인 신호가 될 수 있다"고 말했다.

#4. 부스터 접종이 오미크론에 대한 보호를 개선할 수 있을까?

오미크론의 위협은 영국과 같은 일부 부유한 국가들이 코로나19 백신 부스터 샷을 가속화하고 확대하도록 자극했다. 그러나 이 복용량이 이 변종에 얼마나 효과가 있을지는 아직 확실하지 않다.

비에니아즈 박사는 “백신 3번째 접종은 중화-항체 수치를 과도하게 증가시키며, 이것은 이러한 항체를 회피하는 오미크론의 능력에 대항하는 방어막을 제공할 가능성이 높다”고 말한다.

그의 팀의 다발성 돌연변이 스파이크에 대한 연구를 통해 코로나19에서 회복한 사람들이 돌연변이 스파이크를 막을 수 있는 항체를 갖고 있다는 것을 발견했다. 비에니아즈 박사에게 이러한 결과는 감염을 통해서든, 혹은 촉진제를 통해서든 코로나19의 스파이크 단백질에 반복적으로 노출되는 사람들은 오미크론에 대해 중화 작용을 할 가능성이 높다는 것을 시사해주고 있다.

#5. 오마이크론은 이전의 변종보다 더 가벼운 혹은 더 심각한 질병을 일으키는가?

초기 보고서는 오미크론을 가벼운 질병과 연관시켰으며, 이 변종이 이전 일부보다 덜 심각할 수 있다는 희망을 제기했다. 그러나 영국 세인트앤드루스 대학의 뮤게 체빅 박사는 "이러한 보고서들은 종종 부족한 자료들에 근거하고 있다"며 "모두가 우리에게 도움이 될 만한 자료들을 찾고 있다"고 경고했다.  그는 "하지만 현재로서는 매우 어렵다"고 덧붙였다.

변종의 심각성을 평가할 때 주요 과제는 특히 발병 장소가 지역적일 때 질병의 진행 과정에 영향을 미칠 수 있는 많은 교란 변수를 어떻게 제어하느냐 하는 것이다.

예를 들어, 남아프리카의 오미크론 감염으로 인한 경미한 질병 보고는 남아공의 인구가 비교적 젊은데, 그들 중 다수는 이미 코로나19에 노출되어 있다는 사실을 반영할 수 있다.

체빅 박사는 델타 발병 초기에 이 변종이 다른 변종보다 어린이들에게 더 심각한 질병을 유발한다는 보고가 있었다고 말했다.

연구자들은 지속적으로 다른 나라의 오미크론 감염에 대한 자료를 찾고 있다. 지리적 확산과 사례가 발생함에 따라 더 큰 표본 크기는 연구자들에게 경미한 질병에 대한 초기 보고가 얼마나 일반화될 수 있는지에 대한 더 나은 이해를 제공할 것으로 보인다.

궁극적으로 연구자들은 연령, 예방 접종 상태 및 건강 상태와 같은 중요한 요소 측면에서 참가자들의 두 그룹이 일치하는 사례 대조 연구를 수행하기를 원할 것이다. 입원 횟수는 한 지역의 전체 병원 수용력에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에 두 그룹의 데이터를 동시에 수집해야 한다.

결정적으로, 연구원들은 경제적 수준을 통제할 필요가 있을 것이다. 빠르게 확산되는 새로운 변종은 업무나 생활환경의 특성상 취약계층에게 더 빠르게 다가갈 수 있다고 체빅 박사는 말한다. 그리고 그러한 그룹은 종종 더 심각한 질병을 경험하게 된다.

체박 박사는 “이 모든 것은 시간이 걸릴 것”이라며 "심각한 문제는 우리가 해결할 수 있는 마지막 부분 중 하나가 될 것"이라고 말했다.

[위키리크스한국= 유 진 기자]

 

 

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