(Illustration of a villus in the intestine with a zoom-in to an electron microscopy image of coronavirus SARS-CoV-2 (dark circles) at the edge of an intestinal cell. Credit: Kèvin Knoops, Raimond Ravelli and Maaike de Backer, copyright: Maastricht University)
(Intestinal organoids, the right one infected with coronavirus SARS-CoV-2. The coronavirus is colored white, the organoids themselves are colored blue and green. Credit: Joep Beumer, copyright Hubrecht Institue)
코로나 19의 특이점 중 하나는 설사나 복통 같은 소화기 증상을 호소하는 환자가 흔하다는 것입니다. 많게는 전체 유증상자의 1/3이 소화기 증상을 호소합니다. 또 환자의 대변에서도 바이러스가 검출되고 있어 코로나바이러스가 장에서도 증식이 가능하다는 추정이 가능합니다. 하지만 지금까지 실제로 코로나바이러스가 장 세포에 침투해서 증식할 수 있다는 것을 직접 확인하지는 못했습니다.
네덜란드 로테르담에 있는 에라스무스 MC 대학의 후브레흐트 연구소와 마스트리흐트 대학 (Hubrecht Institute in Utrecht, Erasmus MC University Medical Center Rotterdam, and Maastricht University in the Netherlands)의 연구팀은 인간 줄기 세포를 이용해 만든 미니 장기인 오가노이드 (intestinal organoid) 를 이용해 SARS-CoV-2가 장 세포에 침투해 증식하는 과정을 실제로 규명했습니다.
줄기 세포를 분화시켜 만든 미니 장기인 오가노이드는 이식 목적으로는 적합하지 않은 작고 원시적인 구조를 지니고 있으나 여러 가지 기초 연구 및 약물 테스트를 하는 데는 적합한 특징을 지니고 있습니다. 실제 사람을 실험대상으로 하는 위험을 피하면서 여러 가지 위험한 연구를 진행할 수 있고 동물 모델에서는 반영할 수 없는 사람만의 특이적인 구조와 기능을 그대로 유지할 수 있기 때문입니다. 물론 오가노이드가 동물 모델이나 사람을 대상으로 한 임상 실험을 완전히 대신하진 못하지만, 과학자들에게 중요한 추가 옵션을 제공하고 있습니다. 코로나 바이러스가 장 세포에 침투하는 과정을 연구하는 것도 그 중 하나입니다.
연구팀은 전자 현미경 사진을 통해 실제 바이러스가 ACE2 수용체를 지닌 장세포 (enterocytes)에 침투할 수 있을 뿐 아니라 증식해서 나올 수 있음을 확인했습니다. 이는 대변에서 검출되는 바이러스가 단지 가래나 침을 삼켜서 나오는 것이 아니라 실제로 장내에서 감염되고 침투해서 증식한 바이러스라는 점을 의미합니다.
다만 이것이 코로나 바이러스가 로타 바이러스나 콜레라 처럼 오염된 음식물이나 물을 통해서 입으로 감염된다는 의미는 아닙니다. 코로나 바이러스는 종류에 상관없이 호흡기 비말을 통해 감염되는 것이 주된 전파 경로입니다. 하지만 경구 감염의 가능성도 연구할 필요가 있다는 것을 시사하는 연구 결과입니다. 이제까지의 사례에서 볼 수 있듯이 환자 한 명이 슈퍼 전파자가 되어 심각한 상황을 만들 수 있는 만큼 모든 가능성을 열어 두고 연구를 진행해야 할 것입니다.
참고
Mart M. Lamers et al. SARS-CoV-2 productively infects human gut enterocytes. Science 01 May 2020. DOI: 10.1126/science.abc1669
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