바이오산업동향

인플루엔자와 같은 계절성을 논하기는 아직 이르지만, 모임을 제대로 통제하지 않을 경우 COVID-19 집단감염이 지속적으로 증가할 것으로 예상된다.

 

ⓒ The Indian Express


북반구에서 겨울이 성큼 다가오는 가운데, 연구자들은 COVID-19 집단감염이 (특히 바이러스 확산이 통제되지 않는 지역에서) 악화될 가능성이 있다고 경고하고 나섰다.

"이놈의 바이러스가 전성기에 들어서는 것처럼 보인다"라고 스탠퍼드 대학교 캘리포니아 캠퍼스의 데이비드 렐먼(미생물학)은 말했다. "우리는 앞으로 정신이 번쩍 들게 하는 어려운 겨울을 맞을지도 모른다."

많은 호흡기 바이러스들(인플루엔자와 일부 코로나바이러스 포함)이 초래하는 감염병은 겨울에 극성을 부리고 여름에 잠잠해지는 경향이 있다. 연구자들에 따르면, SARS-CoV-2가 계절성을 지닌 바이러스인지 여부를 말하기는 너무 이르다고 한다. 그러나 점점 누적되는 증거를 종합하면, '바이러스의 확산 방식'과 '사람들의 겨울철 행동 패턴'을 감안할 때, 약간의 계절적 효과가 작용함으로써 '겨울철 대규모 집단감염'이 증가할 가능성이 엿보인다.

"사람들은 환기장치가 제대로 갖춰지지 않은 장소에서 실내모임을 빈번히 갖게 될 것으로 보이는데, 이는 전염의 위험을 증가시킨다." 하버드 의대(매사추세츠추 보스턴)에서 질병의 확산을 모델링하는 마우리시오 산티야나(수학)는 말했다.

"그러나 설사 약간의 계절성 효과가 작용할지언정, 확산 증가의 주된 동인(動因)은 '감염에 매우 취약한 사람들의 무리'가 될 것이다"라고 프린스턴 대학교 뉴저지 캠퍼스의 레이철 베이커(역학)는 말했다. "따라서 (여름철에 접어드는) 남반구에서도 결코 방심해서는 안 된다."

"뭐니 뭐니 해도, 집단감염의 크기에 영향을 미치는 가장 커다란 요인은 사회적 거리두기나 마스크 착용과 같은 통제수단이다"라고 베이커는 덧붙였다.

지금까지의 증거

바이러스 감염의 계절적 트렌드를 추동하는 요인에는 몇 가지가 있는데, 그중에는 '사람들의 행동'과 '바이러스의 속성'이 포함된다. 예컨대 어떤 바이러스들은 고온다습한 환경을 좋아하지 않는다.

실험실연구에 따르면 SARS-CoV-2는 저온건조한 환경, 특히 직사광선이 쪼이지 않는 곳을 선호한다. 예컨대, 인공자외선은 표면(참고 1)과 에어로졸 속(참고 2)의 SARS-CoV-2 입자를 (특히 약 40 °C의 기온에서) 불활성화시킨다. 또한 감염성 바이러스는 고온다습한 환경의 표면에서 더욱 빠르게 붕괴된다(참고 3). "그런데 겨울에는 난방온도가 약 20 °C로 유지되는 경향이 있으며, 실내 공기가 건조하고 환기가 불량해 진다"고 프린스턴 대학교의 딜런 모리스(수리생물학)는 말했다. "겨울철의 실내 환경은 바이러스의 안정성(stability)에 매우 우호적이다."

'특정 바이러스 감염이 계절에 따른 등락(騰落)을 보이는지' 여부를 평가하기 위해, 연구자들은 전형적으로 '특정한 지역', '다양한 시즌', '여러 해'를 대상으로 바이러스의 확산 패턴을 분석한다. 그러나 연도별 데이터라고는 2020년의 것밖에 없으므로, 그들은 지구상의 다양한 지역에서 감염률을 분석함으로써 SARS-CoV-2 전염의 계절성을 연구하려고 노력해 왔다.

10월 13일 《미국학술원회보(PNAS)》에 실린 논문에서(참고 4), 연구팀은 대부분의 나라들이 통제조치를 도입하기 전인 팬데믹 초기 4개월 동안 SARS-CoV-2 감염의 추세를 분석했다. 그 결과 자외선이 적은 곳일수록 감염 확산이 더 빠른 것으로 나타났으며, 아무런 개입이 없을 경우 여름에 둔화되고 겨울에 빨라질 것으로 예측되었다. "겨울에는 위험이 증가하지만, 적절한 개인행동을 통해 위험을 극적으로 감소시킬 수 있다"고 논문의 공저자인 코네티컷 대학교의 코리 머로(생태학)는 말했다. "날씨는 '냄비 속의 물 한 방울'에 불과하다."

그러나 스페인 바르셀로나 대학교의 프랑수아 코엔(환경생태학)은 "연구가 팬데믹 초기에 집중되는 바람에 신뢰성이 떨어지며, 날씨가 바이러스의 확산에 미치는 영향을 결정할 수 없다"고 지적했다.

베이커는 팬데믹의 진행과정에서 기후가 계절적 감염패턴에 미치는 영향을 포착하려고 노력해 왔으며, 그 과정에서 코로나바이러스의 '수분 감수성'에 대한 데이터를 사용했다. 그녀와 동료들은 뉴욕시에서 수년 동안 ('계절적 영향 유무'과 '다양한 수준의 통제수단'을 감안하여) 감염률의 등락을 모델링했다. 그 결과, 계절이 바뀔 때 바이러스를 적절히 통제하는 조치를 취하지 않을 경우, 약간의 계절적 영향이 상당한 수준의 집단감염을 초래할 수 있는 것으로 나타났다. 그들은 이상의 연구결과를 9월 10일 출판전 서버인 《medRxiv》에 업로드했다(참고 5). "우리의 연구결과는, 기후의 영향과 그에 대한 대처방안을 시사한다. 집단감염의 위험을 감소시키려면, 보다 엄격한 통제수단이 필요하다"고 베이커는 말했다.

향후 전망

"설사 SARS-CoV-2가 추운 날씨에 더 활발히 활동한다 하더라도, 그로 인한 결과와 '사람의 행동'으로 인한 결과를 구분하기는 여전히 어렵다"고 런던 위생열대의학대학원(London School of Hygiene and Tropical Medicine)의 캐슬린 오릴리(수리역학)는 말했다. "인플루엔자는 수백 년 동안 우리와 함께했지만, 그게 겨울에 극성을 부리는 특이적 메커니즘은 아직도 제대로 이해되지 않았다."

심지어 연구자들이 SARS-CoV-2에 대한 신뢰할 만한 데이터를 더 많이 입수하더라도, 우리는 팬데믹 초기의 작고 미미한 계절성 효과를 들여다볼 수 있을 뿐이다. "그 당시에는 상당수의 사람들이 SARS-CoV-2에 취약한 상태였으므로, 계절변화에 관계없이 쉽게 감염되는 경향이 있었다. 그러나 앞으로 상황이 달라질 것이다"고 렐먼은 덧붙였다.

렐먼의 말마따나, 시간이 경과함에 따라 더 많은 사람들이 바이러스에 대한 면역성을 획득한다면, 계절적 효과는 감염 경향을 추동하는 데 더 많은 역할을 수행할 수 있다. "그런 시기가 오려면, 자연적 감염의 경우에는 최대 5년이 걸리겠지만, 백신이 등장할 경우 단축될 수 있다"고 베이커는 말했다.

"그러나 계절적 패턴이 나타나든 말든, 그리고 어떤 형태를 띠든, 그것은 우리가 아직 이해하지 못한 많은 요인들(이를테면, '면역의 지속기간', '회복 기간', '재감염 가능성')에 의존할 것이다"라고 조지타운 대학교(워싱턴 DC)에서 신종질병을 연구하는 콜린 칼슨(생물학)은 말했다.
 

※ 참고문헌
1. https://doi.org/10.1093%2Finfdis%2Fjiaa274
2. https://doi.org/10.1080%2F02786826.2020.1829536
3. https://doi.org/10.1186%2Fs12985-020-01418-7
4. https://doi.org/10.1073%2Fpnas.2008590117
5. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.09.08.20190918v1.full.pdf

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-020-02972-4