SARS-CoV-2에 대한 이용 가능한 유전자 데이터는 이전에 알려진 바이러스에서 유래 된 것이 아니며 동물 숙주나 자연 감염 후 인간 숙주에 자연적으로 유래한 것임을 시사한다고 3월 17일 Nature Medicine에 발표 된 이 분석은 새로운 코로나 바이러스 (COVID-19)의 자연적 진화에 대한 증거를 제시하고 있다.
코로나 바이러스는 광범위하게 질병을 일으킬 수 있는 대규보 바이러스 군으로 2019년 12월 31일 중국 당국은 세계 보건기구에 심각한 질병을 일으키는 새로운 코로나 바이러스 균주가 발생하여 SARS-CoV-2로 명명했다고 경고했다. 그리고 전염병이 시작된 직후, 중국 과학자들은 SARS-CoV-2의 게놈을 시퀀싱 하고 전 세계 연구자들에게 데이터를 제공했다.
betacoronaviruses나 SARS-CoV virus의 기원과 밀접한 관련이 있는 것에 반하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질에서 수용체 결합 도메인 (RBD)의 게놈과 비교하여 SARS-CoV-2는 다른 바이러스 중 어느 것보다 인간 안지오텐신 전환 효소 2 (ACE2)와의 결합 친화도가 유의하게 더 높다는 것이 밝혀졌다.
SARS-CoV-2의 RBD는 인간의 ACE2를 다른 SARS-CoV와 같은 코로나 바이러스와 다른 효율적인 솔루션으로 결합하는데 최적화되어 있다. 실제로 이 시퀀스는 매우 다르기 때문에 자연 선택의 결과라고 결론짓고 있다.
다른 코로나 바이러스와 비교하여 SARS-CoV-2의 분자 골격에 대한 주요 변화는 자연선택에 의해 일어난다는 증거를 제공한다. 누군가 새로운 코로나 바이러스를 병원체로 설계하려고 한다면 질병을 이르키는 것으로 알려진 바이러스의 백본에서 이를 만들었을 가능성이 높다. 그러나 과학자들은 SARS-CoV-2 백본이 이미 알려진 병원성 코로나 바이러스와 실질적으로 다르다는 것을 발견 했다.
그렇다면 SARS-CoV-2는 어디에서 왔는가?
이 분석에 참여한 과학자들에 따르면 SARS-CoV-2기원에 대한 두 가지 시나리오가 있다. 첫번째는 박쥐 SARS-CoV와 사람의 SARS-CoV-2의 유사성에 기초하여 박쥐가 인간에게 전염시키기 이전에 저장소였을 가능성이 있다. 그러나 직접적인 박쥐-인간 전염 사례는 문서화 된 적이 없으면 박쥐와 인간 사이에 중간 숙주가 관여했을 가능성이 있음을 시사한다. 박쥐의 SARS-CoV 스파이크 RBD는 SARS-CoV-2에서 인간 ACE2에 효율적으로 결한하지 않을 수 있음을 시사한다. 또는 아시아와 아프리카에서 발견되는 아르마딜로 같은 포유류는 SARS-CoV-2와 매우 유사한 RBD구조를 가지고 있다.
지금까지 샘플링 된 박쥐 betacoronaviruses나 pangolin betacoronaviruses 는 다 염기성 절단 부위를 갖지 않는다. SARS-CoV-2의 직접적인 조상으로 사용하기에 충분히 유사한 동물의 betacoronaviruses는 확인되지 않앗지만 박쥐와 다른 종에서 코로나 바이러스의 다양성은 매우 부족하다.
SARS-CoV-2에서 관찰 된 돌연변이는 자연 선택에 의해 발생할 수 있으므로 다 염기 절단 부위에서 돌연변이 및 스파이크 단백질 둘 다의 획득은 고밀도 집단에서 그리고 인간의 ACE2암호와 유전자에서 가능할 것이며 이 경우, 바이러스는 이미 병원성이 있고 사람들 사이에 퍼질 수 있는 기능을 이미 진화시킨 단계기 때문에 현재의 전염병은 사람이 감염되자마자 빠르게 출현했을 것으로 판단된다.
두 번째 시나리오는 바이러스의 비 병원성 버전이 동물 숙주에서 인간으로 이동하였으며 이로부터 바이러스가 검출되지 않은 인간대 인간의 전송이 진행되는 동안 적응을 통해 병원성 게놈의 특징을 획들했을 경우이다. 현재 COVID-19 코로나 바이러스 발생에서 시퀀싱 된 모든 SARS-CoV-2 게놈은 공통 조사을 가지고 있다. Pangolin에서 매우 유사한 RBD의 존재는 이들이 바이러스가 인간에게로 도약한 동물 숙주일 수 있음을 시사하며 이 경우, 다염기 절단부위의 삽입은 사람에서 사람으로 전달하는 동안 발생했어야 한다.
가장 최근의 SARS-CoV-2 공통 조상의 시기는 2019년 11월 부터 2019년 12월 초까지 이며 2020년 1월 초에 확인 된 사례를 통해 추정한 것이다. SARS-CoV-2가 동물에서부터 현재 벼병원성 형태로 인간에게 들어간 경우, 바이러스의 질병 유발 균주가 여전히 동물집단에서 순환하고 다시 한 번 감염을 일으킬 수 있기 때문에 미래의 발병 가능성을 높인다. 그러나 비 병원성 바이러스가 인간 집단으로 유입된 다음 SARS-CoV-2와 유사한 특성을 획득하여 발전시킬 가능성은 비교적 낮다.
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Summary
It can be deduced about the origin of SARS-CoV-2 from comparative analysis of genomic data and clearly show that SARS-CoV-2 is not a laboratory construct or a purposefully manipulated virus.
SARS-CoV-2의 게놈 분석을 통해 기원에 대해 추론가능하고 SARS-CoV-2가 실험실 등에서 의도적으로 조작된 바이러스가 아니라는 것을 주장함.