코로나19 유전자 배열 데이터 분석한 보고서

전 세계 연구기관이 제공한 환자로부터 채취한 바이러스 유전자 배열 데이터를 기반으로 바이러스 감염 확대 모습을 세계 지도와 계통수를 이용해 그려서 자세한 보고서를 공개한 오픈소스 프로젝트가 바로 넥스트스트레인(Nextstrain)이다. 이런 넥스트스트레인의 코로나19(SARS-CoV-2) 관련 보고서는 한국어 버전으로도 볼 수 있다.

넥스트스트레인 공동 설립자이자 허치슨암연구센터에서 근무하는 생물학자인 트레버 베드포드에 따르면 넥스트스트레인은 코로나19 유전자 배열 데이터를 2,000개 이상 제공하며 이를 분석해 바이러스가 어디에서 왔는지 정확하게 추적할 수 있다.

베드포드에 따르면 2014년 서부 아프리카에서 에볼라가 유행했을 때 바이러스 샘플을 채취한 뒤 게놈 염기 서열을 확인하고 데이터를 공개하기까지 1년이 걸렸다고 한다. 하지만 지금은 수많은 연구기관이 샘플을 제공하기 때문에 불과 2∼7일 가량 동일 공정을 수행할 수 있으며 이 영향으로 넥스트스트레인이 공개하는 보고서를 실시간으로 확산 대책에 활용할 수 있게 됐다.

이런 넥스트스트레인이 공개하고 있는 코로나19 상황 보고서 한국어 버전은 3월 27일 공개됐다. 베드포드는 2,000종류 유전자 배열 데이터를 분석하고 있지만 3월 27일 보고서에선 공개적으로 공유되는 1,495종 게놈을 분석했다고 밝히고 있다. 이는 어디까지나 코로나 바이러스의 변이이며 경로를 추적해 바이러스 감염원 등을 확인할 수 있다. 또 넥스트스트레인에 따르면 6대륙 48개국에서 채취한 바이러스 유전자 배열 데이터를 분석하고 보고서에 대해 전 세계 과학자와 의사의 믿을 수 없는 작업과 적시 데이터 공유가 있어 가능하게 됐다고 설명하고 있다.

세계지도로 국가별 제공하는 코로나19 샘플 데이터 수를 시각적으로도 볼 수 있다. 넥스트스트레인은 남반구에선 아직 코로나19가 유행하지 않고 사용 가능한 데이터가 적다는 점 등 남반구 데이터가 적다고 밝히고 있다.

유럽에서 제공된 코로나19 유전자 배열 데이터를 계통수와 지도로 보면 계통수는 원형이 각각 변이 바이러스를 나타내며 가로축은 바이러스 게놈 차이 정도를 나타낸다. 계통수는 유럽에서 채취한 바이러스 게놈 샘플을 국가별로 분류해 보여준다. 주목해야 할 건 국가별 작은 클러스터가 일부 보이는 가운데 다른 국가에서 채취한 샘플이 복잡하게 섞여 있다는 점이다. 이에 대해 넥스트스트레인은 유럽에선 최근 3∼5주 사이 국경을 넘어 지속적인 확산이 있었다는 걸 시사한다고 밝히고 있다.

미국 내에서 감염 확산 패턴은 상당히 복잡하다. 예를 들면 CT의 경우 최신 샘플은 워싱턴주에서 확산되어 간 게 많지만 동시에 여러 클러스터가 혼재하고 있다. 넥스트스트레인은 확실한 결론에는 더 많은 데이터가 필요하지만 미국 내 상당한 거리가 떨어진 곳까지 감염이 확산되고 있음을 시사한다면서 미국에서 일어나는 확산 패턴은 현재 사용 가능한 데이터가 보여주는 것보다 훨씬 복잡하다는 걸 강조하고 있다. 추가 데이터가 있다면 미국 내 확산이 어떻게 발생하는지 이해하는데 도움이 될 것이라고 덧붙였다.

워싱턴주에선 적어도 별도 국소 감염 클러스터 2곳이 존재하고 있으며 2곳은 각각 유래가 다르다. 하나는 중국에서 유래한 것, 다른 하나는 유럽에서 유래한 것이라고 한다.

중남미의 경우 코로나19 샘플 데이터는 많지 않다. 중남미에서 발병 대부분이 여행자에게서 채취한 샘플이다. 계통수가 화려한 것에서 알 수 있듯 다른 국가에서 온 여행자가 중남미 코러나19 감염 발병을 일으킨다는 것이다. 또 중남미에서도 여행자와 관련 없는 증례가 보고되기 시작하고 있지만 샘플이 적어 아직 자세한 상황을 보고할 수 있는 단계는 아니다.

아시아 사례는 이란에서 바이러스 샘플 채취가 되어 있지 않다. 하지만 이란에 대한 여행이 보고된 증례에서 채취한 유전자 배열 데이터가 존재하는 모양이다. 이란 도항 경력이 있는 증례에서 채취된 바이러스 유전자 배열은 그룹화할 수 있다. 이는 많은 이란 증례가 일다 바이러스 전파가 바탕이 되고 있음을 시사한다.

아프리카 콩고 공화국은 수도에서 코로나19의 새로운 변종이 발견되고 있으며 이는 복잡한 전파 경로를 거쳐 온 걸 시사한다. 또 오세아니아 대륙의 경우 호주 뉴사우스웨일즈에서 국소적으로 코로나19가 확산하고 늦어도 2월말에는 이 지역에서 바이러스가 만연하고 있던 가능성이 있다.

넥스트스트레인은 행정기관이 검사를 널리 무료로 할 수 있도록 할 것, 사회적 거리를 두기 위해 조치를 더 강력하게 할 것, 광범위한 접촉 추적 작업에 자금을 제공할 것, 사회적 거리에 관한 조치 영향을 받은 사람을 경제적으로 지원할 것 4가지를 들고 있다. 또 개인이 실시하는 것과는 감염 취약 집단은 사회적 거리를 두는 걸 엄격하게 실시할 것, 자신이 취약하지 않더라도 자신의 주변 사람이 취약 가능성을 인식하고 타인을 보호하기 위해 이동 제한 등 관행에 따라 컨디션이 나쁜 경우 가능하면 집에 있어 자주 격리를 실시할 것, 고용주인 경우 직원이 이 병에 걸렸을 때 자택 대기를 허용할 것 등을 들 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.