(Colorized scanning electron micrograph of an apoptotic cell (green) heavily infected with SARS-COV-2 virus particles (yellow), isolated from a patient sample. Image captured at the NIAID Integrated Research Facility (IRF) in Fort Detrick, Maryland. Credit: NIH/NIAID)
SARS-CoV-2 바이러스이 변이가 큰 관심을 끌고 있는 가운데 전염력을 증가시키고 중화항체를 회피하는 것으로 알려진 N439K 변이에 대한 상세한 연구 결과가 발표되었습니다. 비르 바이오테크놀로지의 기오르기 스넬 (Gyorgy Snell, Senior Director of Structural Biology at Vir Biotechnology)이 이끄는 국제 연구팀은 N439K 변이가 일어난 SARS-CoV-2의 돌기 단백질의 구조 변화를 조사했습니다.
N439K는 이미 2020년 3월에 스코틀랜드에서 보고된 변이로 이미 작년 7월부터 증가세를 유지했습니다. 이 명칭은 돌기 단백질의 439번 아미노산이 아스파리긴 (N)에서 라이신 (K)로 변했다는 의미입니다. 이 변이는 바이러스 돌기 단백질이 인간의 ACE2 수용체와 결합하는 부위인 receptor binding domain (RBD)에서도 특히 변이가 잘 발생하는 receptor binding motif (RBM)에서 생긴 변이입니다.
연구팀은 변이가 발생한 N439K RBD의 X선 결정 구조 (X-ray crystal structure)를 분석해 이 변이가 있는 돌기 단백질의 ACE2 수용체 결합 능력이 최대 2배까지 늘어난다는 점을 확인했습니다. 따라서 전염력이 더 커질 수밖에 없습니다. 더 큰 문제는 변이가 없는 돌기 단백질과 구조가 달라져 기존의 항체에는 결합력이 떨어진다는 것입니다. 연구팀은 자연적으로 형성된 중화 항체는 말할 것도 없고 FDA 승인이 떨어진 항체 치료제까지 회피한다는 사실을 확인했습니다.
다만 이 변이가 백신의 효과를 떨어뜨리는지는 아직 미지수입니다. 항체 반응 테스트에서는 화이자 백신에 충분히 반응을 하는 것으로 나타났으나 다른 백신은 아직 검증되지 않은 상태입니다. 물론 화이자 백신도 실제 감염을 막는지는 더 검증이 필요합니다.
관련 기사 : https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=104&oid=003&aid=0010284694
이 연구 결과는 변이가 누적될 경우 결국 자연 면역에 의한 집단 면역이 어려울 수 있음을 시사합니다. 과거 연구에서는 코로나 19 감염이 백신만큼 효과적인 것으로 나타났으나 최근 재감염 사례 보고가 늘어나는 것은 자연 면역이 변이 바이러스에 대한 면역을 제공하지 않는다는 점을 시사합니다.
이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222184568548
결과적으로 바이러스 변이에 맞춰 매년 백신을 업데이트해서 접종하지 않으면 집단 면역을 달성하기 어려울 수 있습니다. 그래도 현재까지 내용을 종합하면 백신 업데이트는 어렵지 않을 것으로 기대합니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2021-01-n439k-variant-sars-cov-.html
Cell, Thomson et al.: "Circulating SARS-CoV-2 spike N439K variants maintain fitness while evading antibody-mediated immunity" www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00080-5 , DOI: 10.1016/j.cell.2021.01.037
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