각자 비슷한 구조를 갖고 있는 바이러스들은 하나의 숙주에 결합할 경우 치명적인 결과를 불러올 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 뉴욕 마인트 시나이에 자리잡은 아이칸 의과대학에서는 최근 뎅기열이나 웨스트 나일 바이러스의 항체를 보유한 쥐가 지카 바이러스에 감염된다면 더 심한 질병이 발생할 수 있다는 내용의 논문을 발표했다.
만약 논문에서 제시한 것 같은 '항체 의존성 증강(ADE)'가 만약 사람에게도 일어난다면 일부 지역에서 인구의 90% 이상이 뎅기열에 감염된 브라질에서 지카 바이러스로 인한 돌이킬 수 없는 재앙이 일어날 수 있다.
또한 웨스트 나일과 뎅기, 지카 바이러스 백신을 개발하는 데 있어 ADE가 그 과정을 훨씬 어렵게 만들 가능성도 제기됐다.
전염병 학자들은 이 연구 결과에 대해 "ADE가 전염병 및 질병 패턴에 있어 새로운 과제를 제시할 수 있다"고 언급했다.
사진설명-뎅기열 감염으로 인한 ADE 현상을 나타낸 그림
ADE는 일부 뎅기열 감염을 악화시키는 것으로 이미 알려져 있는 현상이다. 뎅기열이 있는 사람의 4가지 인간 혈청형에서 초기 감염이 전형적으로 경미한 질병을 유발한다.
그러나 환자가 다른 혈청형에 감염될 경우 첫 번째 감염의 항체가 한편으로는 바이러스에, 다른 한편으로는 세포에 부착될 수 있다.
이렇게 되면 감염을 차단하는 대신 항체가 바이러스 증식을 촉진하며 생명을 위협하는 수준의 출혈성 질환을 일으키게 된다.
항체의 주요 표적인 지카 바이러스의 표면 단백질은 동일한 플라비 바이러스 계열의 구성원 인 뎅기열과 웨스트 나일 바이러스와 매우 유사한 형태를 갖고 있다.
뎅기열에 대한 시험관 연구는 바로 이 유사점이 문제를 일으킬 수 있다고 지적한 바 있다. 지난해 런던 임페리얼 칼리지의 개빈 스크렌턴 박사팀은 지카 바이러스가 뎅기 항체와 만나면 인간 세포를 감염시킬 가능성이 훨씬 높다는 것을 발견했다.
한 달 후, 스위스 벨린초나에 있는 휴맵스 바이오메드의 데이비드 코르티 박사팀은 체외 시험 결과를 확인했다. 그러나 그들은 생쥐에게 단일 클론성 뎅기 항체를 투여 한 후 지카를 감염 시켰을 때의 특별한 영향을 찾아내지 못했다.
사진설명-지카 바이러스의 특징들
아이칸 의과대학에서 이뤄진 두 번째 ADE 조사에서는 생쥐가 일반적으로 지카 바이러스에 저항력을 갖고 있는 점을 고려, 지카에 대한 면역 유전자 장애가 있는 실험동물을 사용했다.
실험용 쥐에 바이러스를 감염시킨 결과 이들은 중풍에 걸리고 체중 감소와 발열, 마비, 사망에 이르기까지 다양한 증세를 나타냈다.
연구진은 자연 감염 중 뎅기열이나 웨스트 나일에 대한 항체를 형성한 대상에게서 생쥐의 혈장을 처음 투여했을 때 병이 훨씬 심해지는 것을 발견했다.
뎅기 항체를 갖고 있는 쥐는 대조 동물보다 지카 바이러스가 10 배 더 높았으며 사망 위험도 더 높게 나타났다. 지카와 좀 더 차이점을 가진 웨스트 나일의 항체는 유사하지만 약한 효과를 나타냈다.
코르티 박사는 이 연구결과에 대해 "이것은 지카 바이러스가 뎅기열의 다섯 번째 혈청으로 간주 될 수 있는 스크레톤에 의해 일어난 반응과 유사하다"고 전했다.
뎅기열 또는 웨스트 나일 항체를 투여 받은 쥐는 또한 대조 동물에 비해 고환과 척수에서 지카 바이러스의 수치가 더 높았다.
바이러스 학자인 진 림 연구원은 "이 바이러스는 ADE로 인해 바이러스가 비교적 정상적으로 보호받는 영역을 침범할 수 있다."고 설명했다.
연구팀은 쥐의 척수에서 증가된 바이러스의 존재는 지카와 관련된 두 가지 중추 신경계 병인 소두증과 길랑-바레 증후군 발병에 대해 설명할 수 있다고 밝혔다.
한편 뉴욕 주립대 의대의 전염병 전문의 스티븐 토마스 박사는 이번 연구가 사람에게서 일어날 수 있는 현상을 반영하고 있는지 의심스럽다는 의견을 표했다.
그는 지난해 원숭이를 대상으로 한 연구에서 뎅기열이나 황열병에 감염된 동물 개체로부터 ADE는 찾지 못했지만 역시 지카를 발견한 바 있다.
원숭이는 다른 혈청형의 뎅기 바이러스에 감염되면 심각한 질병을 일으키지 않으며, 이런 현상은 사람에서도 발생한다.
또한 그는 지카 바이러스가 뎅기열이 있는 지역에서 오래 전부터 전염돼 왔으나 남미에서는 이를 발견하지 못했다는 점을 들어 연구 결과에 반박했다.
림 박사와 공동 저자들은 이번 연구 결과에 대해 "플라비 계열 바이러스 백신 개발에 과학자들이 보다 신중을 기해야 한다"고 밝혔다.