바이러스가 어떻게 확산되고, 변이하고, 새로운 변종이 되는지

바이러스는 자신을 복사하기 위해 숙주 세포가 필요합니다. 그 복사가 일어날 때마다 새로운 복사본이 원본과 약간 다를 가능성이 있습니다. 이러한 변화를 변이라고 합니다. 한 계통에 충분한 변이가 축적되면 보건 기관은 이를 변종이라고 부르기 시작합니다. 독감이나 SARS-CoV-2와 같은 호흡기 바이러스는 수백만 건의 감염을 통해 이 과정을 반복함으로써 시간이 지남에 따라 계속 변합니다.

바이러스가 사람에서 사람으로 이동하는 방법

세계보건기구(WHO)는 호흡기 바이러스가 사람들 사이를 이동하는 방식을 접촉, 비말 및 부유 전파로 분류합니다. 접촉 전파는 바이러스가 포함된 분비물이 사람들 사이에서 직접 통과하거나 오염된 표면을 통해 간접적으로 통과할 때 발생합니다. 비말 전파는 5~10 마이크로미터보다 큰 더 큰 호흡기 입자를 포함하며, 이들은 지면에 떨어지거나 약 1미터 이내에서 다른 사람의 입, 코 또는 눈에 닿습니다. 부유 전파는 공기 중에 떠 있으며 더 멀리 이동할 수 있는 더 작은 입자를 포함합니다. WHO는 이 경로가 의료 에어로졸 생성 절차 중에 가장 명확하게 기록되었다고 말합니다.

SARS-CoV-2에 대한 논평에서 WHO는 붐비고 환기가 잘 안 되는 실내 공간(음식점, 체육관, 예배 장소)에서 사례 클러스터가 보고되었음을 지적하며, 특히 약 1시간 이상 지속되는 밀접한 접촉 후입니다. 환기, 물리적 거리 및 함께 보낸 시간은 모두 호흡기 바이러스가 그룹을 통해 얼마나 쉽게 이동하는지에 영향을 미칩니다.

확산 측정: 기본 재생산수

역학자들은 미국 국립보건원(NIH)의 PubMed Central(PMC) 플랫폼에 게시된 검토에 따르면 기본 재생산수 R0을 사용하여 감염이 얼마나 빠르게 확산되는지 요약합니다. 이는 완전히 감수성 있는 인구에서 한 명의 감염자가 야기할 것으로 예상되는 신규 감염의 수입니다. R0이 1을 초과하면 일반적인 감염자는 바이러스를 평균적으로 1명 이상의 다른 사람에게 전달하고 발병은 증가합니다. 1 미만으로 유지되면 발병은 감소합니다. 검토는 R0이 사람들 사이의 접촉률, 접촉당 감염 전파 가능성 및 누군가가 감염력을 유지하는 기간에 따라 다르지만 병원체 자체에만 의존하지 않음을 지적합니다.

복사 오류에서 변이로

변이는 바이러스가 의도적으로 하는 것이 아닙니다. WHO에 따르면, 변이는 바이러스의 유전 물질이 복사될 때 일어나는 단순한 변화입니다. 기구는 바이러스가 확산되고 복제되수록 이러한 변화를 포착할 가능성이 더 높아진다고 지적합니다. 과학 협회의 간행물인 Science News Explores에 따르면 코로나바이러스 및 인플루엔자와 같은 RNA 바이러스는 복제 중 이러한 복사 오류를 특히 자주 축적하는 경향이 있습니다.

미국 질병통제예방센터(CDC)는 SARS-CoV-2가 계속 순환하면서 유전자 서열에 변이를 계속 축적하고 있다고 명시합니다. 이러한 변화의 대부분은 바이러스의 동작에 눈에 띄는 차이를 만들지 않습니다.

변이가 변종이 되는 경우, 그리고 아마도 균주로

WHO는 변종을 그것이 유래한 버전과 비교하여 하나 이상의 새로운 변이를 가진 바이러스로 정의합니다. Science News Explores는 추가 구별을 그립니다: 변종은 연구자가 더 쉽게 확산되거나 더 심각한 질병을 일으키거나 이전 감염 또는 백신 접종으로부터 구축된 면역을 부분적으로 회피하는 등 진정한 새로운 생물학적 능력을 가지고 있음을 보여줄 수 있을 때까지만 균주가 됩니다. 그 논리에 따르면 모든 균주는 변종이지만 모든 변종이 균주의 자격이 있는 것은 아닙니다.

새로운 변종이 확산되는지 여부는 자연 선택에 달려 있습니다. 바이러스가 세포를 복사하는 능력을 덜하게 만드는 변화는 빠르게 사라지는 경향이 있지만, 현재 환경에서 바이러스를 더 잘 적응하게 만드는 변화(더 전염성이 있거나, 면역 방어를 더 잘 회피하거나, 둘 다)는 시간이 지남에 따라 더 일반적이 되는 경향이 있습니다. Science News Explores에 따르면. 큰 발병이 더 많은 감염을 생성하고, 따라서 더 많은 복제 사건을 생성하기 때문에, 지속적인 높은 전파는 바이러스에 성공적인 새로운 변종이 되는 종류의 변이를 생성할 더 많은 기회를 제공합니다.

기관이 새로운 변종을 추적하는 방법

바이러스 변화를 추적하기 위해 CDC는 유전체 감시를 실행합니다. 실험실은 환자로부터 바이러스 샘플의 유전 코드를 서열화하고 서열을 공유 데이터베이스에 업로드하여 연구자가 비교할 수 있도록 합니다. 기관은 Pango 명명 체계를 사용하여 관련 서열을 계통으로 그룹화합니다. 이것은 CDC에 따르면 공중 보건 기관과 연구자가 계통이 어떻게 관련되어 있고 시간이 지남에 따라 확산되는지 추적하기 위해 국제적으로 사용하는 명명 프레임워크입니다.

감시는 이 유전자 데이터를 표현형 데이터(변종이 실제로 어떻게 작동하는지에 대한 직접 실험실 또는 임상 관찰)와 결합하여 기존 검사, 치료 및 백신이 여전히 그것에 대해 작동하는지 평가합니다(CDC에 따름). WHO는 COVID-19 백신이 여러 유형의 항체와 면역 세포를 포함하는 광범위한 면역 반응을 유발하도록 설계되었다고 추가하며, 이는 개별 변이가 단독으로 백신을 완전히 비효과적으로 만들 가능성이 낮은 이유입니다. 변종이 보호를 의미 있게 감소시키는 경우 WHO는 백신 구성을 대응하여 업데이트할 수 있다고 말합니다.