연구원 A 의 수첩 - 제 5호 (8월 넷째주)

2023. 8. 27.

잘 안보이시나요?

현직 바이오 연구원이 주목한 바이오 뉴스와 트렌드를 기록합니다.

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과학자들이 코로나 바이러스 'BA.2.86' 을 주목하는 이유

과학자들은 3개 대륙에서 발생한 코로나 바이러스 변종이 전 세계적으로 문제가 될지, 아닐 지 판단하기 위해 연구를 진행중이다.

지난주 여러 실험실에서 이 변종 (BA.2.86) 이 발견됨
8월 21일 기준, BA.2.86 는 덴마크에서 3건, 이스라엘, 영국, 미국에서 각각 1건 등 4개국에서 6건의 사례와 연관되어 있음
세계보건기구는 BA.2.86을 '모니터링 중인 변종'으로 지정

BA.2.86 변종?

BA.2.86 의 SARS-CoV-2 스파이크 단백질은 다른 변종과는 매우 다름 (34가지 돌연변이)
BA.2.86 는 2022년 초에 대규모 사례 급증을 일으킨 BA.2 라는 Omicron 하위 변종에서 유래한 것으로 보임
장기간 SARS-CoV-2에 감염된 사람들에게서 많은 수의 스파이크 돌연변이가 관찰되었으며, BA.2.86 은 이러한 만성 감염에서 출현했을 가능성이 높음

왜 이 변종을 주목하는걸까?

오미크론이 등장한 후 SARS-CoV-2의 진화는 예측 가능한 과정 (확산이 용이한) 을 따르기 시작
반면 BA.2.86은 널리 퍼진 코로나바이러스 변종과는 크게 다르며, 이런 점에서 이 변종의 출현은 오미크론과 알파, 델타 등 초기 팬데믹 변종과 유사
스파이크 단백질에 변화가 크기 때문에 이 변종은 이전 감염과 백신 부스터에 의해 유발된 일부 중화 항체를 피할 수 있을 가능성이 높음
서로 관련없는 감염 사례의 지리적 분포를 보았을 때 이 변종이 이미 상당히 널리 퍼져 있을 수 있음

다음 단계는?

전 세계적으로 현재 환자 샘플과 폐수를 조사하여 BA.2.86이 얼마나 널리 퍼져 있는지 파악하고 있다.
신규 확진 사례가 쏟아져 나온다면, 이는 이 변종이 더 흔한 계통인 SARS-CoV-2 변종과 경쟁하여 전 세계적으로 감염이 급증할 가능성이 있다는 신호임
덴마크와 영국의 바이러스학 연구소는 환자 샘플에서 BA.2.86을 분리하기 위해 노력하고 있다
BA.2.86이 최근 XBB.1.5라는 변종 감염으로 촉발된 중화 항체를 어느 정도 회피할 수 있는지 확인중 (백신 업데이트의 필요성)

앞으로 어떻게 될까?

가장 가능성이 높은 시나리오는 한 달 안에 이 변종이 사라지고 과학자들 외에는 아무도 이 변종이 존재했다는 사실조차 기억하지 못하는 것임
BA.2.86이 널리 퍼지고 중화 항체를 능숙하게 회피하는 것으로 판명되더라도 다른 형태의 면역으로 인해 감염되더라도 심각한 질병에 걸리지 않게 할 것으로 예측됨
기존 변종보다 더 심각하거나 첫 번째 오미크론 파동에서 볼 수 있었던 수준의 혼란을 일으킬 가능성은 극히 낮을 것이라는 전망

BA.2.86 의 출현은 과학자들을 놀라게 했는데요,

이는 SARS-CoV-2 가 여전히 우리가 알지 못하는 면역회피 기전을 가질 수 있음을 보여줍니다.

이전 변종만큼 심각해질 가능성은 낮지만 BA.2.86 이 공중 보건에 미치는 영향을 지속적으로 모니터링 해야할 것으로 보입니다.

- doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02656-9

과학의 '탄소 발자국'

보건 연구 기금인 Wellcome 의 보고서에 따르면 일련의 지속 가능한 프로세스를 만든다면 과학의 막대한 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

과학과 기후위기

보건 연구 자체도 에너지 소비와 폐기물 생산을 통해 기후 위기에 기여하고 있다.
단일 임상시험에서 1년에 약 180톤의 이산화탄소가 발생
실험실의 냉장 보관은 에너지를 가장 많이 소비하는 것 중 하나이며, 많은 생명과학 연구에서는 재료를 냉장고와 냉동고에 장기간 보관해야 함
실험실의 플라스틱 폐기물은 2015년 전 세계적으로 약 550만 톤이 발생했으며, 이는 전체 플라스틱 폐기물의 약 2%를 차지할 정도로 심각한 문제임

과학분야에서의 지속가능성, 어떻게 실현할 수 있을까?

과학자 개인이 지속 가능한 방식에 투자할 의사가 있더라도 여전히 시스템적 변화와 자원이 필요하다. (예를 들어, 어떤 실험실 냉동고가 에너지 효율이 높은지 파악할 수 있는 표준화된 시스템이 없기 때문에 전기 사용량과 절감 방법을 알기 어렵다.)
대학, 출판사, 연구 재단 등의 기관이 지속가능성 프로세스를 더 잘 지원하도록 촉구해야함
영국의 연구 재단들은 업계에서 효과적이고 장기적으로 지속 가능한 관행을 만들기 위해 국가적 협정서를 작성하고 있다.

실험이 많은 날은 하루에 버리는 폐기물 양이 너무 많아서 지구야 미안해라고 생각할 때가 종종 있는데요, 개인적으로도 지속가능한 연구실 환경을 만드는데 노력해야겠습니다.

국내에선 아직 과학분야의 지속가능성에 대해 활발한 논의가 이루어지진 않고 있지만, 멀지 않은 미래에는 다양한 정책과 지원, 시스템적 변화가 있길 기대합니다.

- Subaiya, S., Hogg, E. & Roberts, I. Trials 12, 31 (2011).

'배아 (embryo)' 에 대한 정의가 바뀌어야 한다고?

비엔나 분자생명공학연구소 연구팀은 8월 17일자 Cell 에 게재된 논문에서 태아로 발달할 잠재력을 획득한 배아 모델을 포함하는 인간 배아의 새로운 정의를 제안했다.

최근 인간 줄기세포를 사용하여 초기 배아 발달의 일부 특징을 재현할 수 있는 배아 모델 (배아와 유사한 구조)을 만들 수 있다는 사실이 밝혀짐
이러한 연구는 배아에 대한 정의를 충족하지 않기 때문에 배아 연구에 관한 규정의 적용을 받지 않아 윤리적 딜레마를 야기함

* 배아에 대한 법적 정의는 국가마다 다르지만 일반적으로 정자에 의한 난자의 수정 또는 복제에 의해 만들어진 배아를 지칭함

배아 모델?

배아 모델은 초기 배아의 발달과 유사한 방식으로 분화 및 조직화를 시작할 수 있는 배아 줄기세포(ESC)의 클러스터
또는 유도만능세포(줄기세포와 유사한 상태로 reprograming 된 세포)로 만들 수도 있음
연구자들은 배아 모델을 사용하여 실제 배아에 적용되는 윤리적, 법적 제약 없이 연구할 수 있음
현재 많은 국가에서는 수정 후 14일이 지나면 인간 배아를 체외에서 배양할 수 없다는 국제줄기세포연구학회(ISSCR)의 2016년 권고안을 따르고 있음
이 제한으로 인해 후기 발달 단계에 대한 연구는 주로 동물 모델에 의존할 수밖에 없음

과학 발전으로 인해 배아 모델과 배아 사이의 생물학적, 윤리적, 법적 차이가 좁혀지고 있다.

올해 4월, 연구자들은 원숭이 ESC와 다른 세포 유형으로 만든 배반포가 원숭이에 이식되었을 때 임신을 유도할 수 있음을 보여주었지만 모두 자연적으로 중단됨
향후 배아 모델이 개체를 낳는 배아가 될 것으로 기대됨
배아 모델이 최소한 태아 단계까지 성장할 수 있는지 여부가 도덕적, 윤리적 지위를 결정하는 데 있어 핵심 쟁점이 되어야 한다는 의견
배아를 "extraembryonic and uterine functions 에 의해 발달하는 인간의 세포로, 태아를 형성할 가능성이 있는 것"으로 정의하고, 이는 어떻게 생겨났는지와 관계없어야 한다고 제안

너무 이른거 아닐까?

많은 나라의 연구팀들은 배아연구 규정을 검토하는데 이러한 제안이 중요하게 작용할 것으로 봄
또한 정의를 바꾸는 것은 아직 시기상조라는 의견도 많음
배아 모델의 기술적 장애물을 제거할 수 있도록 많은 연구가 더 필요함
과학자들과 대중을 혼란스럽게 할 수 있기 때문에 신중하게 고려해야함

어릴 때 아일랜드라는 영화를 보고 2020년쯤에는 복제인간이 세상을 돌아다니겠구나 생각했었는데 아직 그런 날은 오지 않았네요😅

배아 연구에 대한 윤리적인 문제들이 여전히 산재해있지만, 연구를 통해 생명의 신비를 밝히고 유전 질환, 난임 문제 같은 실제적인 분야에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대합니다.

- Rivron, N. C., Martinez Arias, A., Pera, M. F., Moris, N. & Ismaili M’hamdi, H. Cell 186, 3548–3557 (2023).
- Tarazi, S. et al. Cell 185, 3290–3306 (2022).