조류 독감의 위협과 이를 막기 위해 우리가 할 수 있는 일
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4월 5일, 미국 질병통제예방센터는 건강 경보 을 발령하여 미국에서 한 사람이 조류 독감에 감염되었다는 사실을 대중과 의료계에 알렸습니다(이전에는 단 한 번도 발생하지 않았던 일입니다). 일주일도 채 되지 않아 미국의 젖소 무리에서 바이러스가 발견되었습니다.
실제로 ‘조류 독감’이 사람에게 전염되는 것은 공중 보건에 미칠 수 있는 잠재적 영향에 대해 심각한 우려를 불러일으킵니다. 또한, 이 바이러스 병원체의 잠재적 위협을 고려할 때 사회에 미치는 영향을 완화하기 위한 조치를 고려하는 것이 필수적입니다. 따라서 효과적인 예방 전략을 파악하고 확산을 억제하여 추가 발병의 위험을 최소화하기 위한 노력을 기울여야 합니다.
조류 독감 기초
인플루엔자 바이러스에는 A형, B형, C형, D형 등 4가지 종류가 있으며, 이 중 A형과 B형 바이러스는 사람에게 주로 감염되며 일부 A형 바이러스 균주는 조류, 돼지, 개 등 다양한 동물 종에도 감염될 수 있습니다.
일반적으로 한 종을 감염시키는 인플루엔자의 아형은 다른 종을 쉽게 감염시키지 않지만, 바이러스가 확산되면서 다른 독감 바이러스와 변이를 일으키거나 재조합하여 새로운 종으로 변이할 수 있습니다. 2024년 3월, 미국 농무부 은 조류 독감의 한 변종인 H5N1 2.3.4.4b 이 5개 주에서 젖소 무리를 감염시켰다고 보고했으며, 전국의 닭 생산자들도 가금류의 발병을 통제하기 위해 의 새를 도살하고 있습니다.
감염된 소가 있는 텍사스의 한 낙농장에서 근무하는 한 사람이 건강 검진 결과 조류 인플루엔자 확진 판정을 받았고, 전문가들은 감염된 소 중 한 마리로부터 병원체를 획득한 것으로 추정하고 있습니다.
최근 미국 가축에서 조류 인플루엔자가 발견된 것은 새로운 사례일 뿐만 아니라 감염된 조류에 노출되지 않고 포유류와의 접촉을 통해 사람이 바이러스에 감염된 첫 사례로 보고되었습니다. 그러나 이 사건이 향후 팬데믹을 예고한다고 단정 짓는 것은 시기상조입니다.
소 백혈병 바이러스(BLV)에 감염된 소에서 추출한 유제품을 섭취하여 질병에 걸릴 확률은 극히 미미합니다.
소에서 조류 독감이 보고된 것은 이번이 처음이지만, 이전에 30 포유류 종 이상에서 H5N1이 검출된 적이 있기 때문에 이 바이러스가 한 번 더 발견된 것은 전혀 놀랄 일이 아닙니다.
젖소라는 점, 따라서 인간의 먹이사슬에 속한다는 점은 호랑이에서 바이러스가 처음 발견되었을 때보다 더 주목할 만하지만, 감염된 젖소 의 우유 로 인해 병에 걸릴 가능성은 저온 살균 덕분에 극히 낮습니다.
농부들은 추가 확산을 방지하고 공중 보건을 보호하기 위해 질병에 감염된 것으로 확인된 젖소에서 얻은 우유를 폐기하도록 지시받았습니다.
신시아 골드스미스 / CDC
이 이미지에서 녹색 개 신장 세포 내에서 황금색 H5N1 바이러스 입자가 관찰됩니다.
이 바이러스가 소에 어떻게 퍼지는지는 완전히 밝혀지지 않았습니다. 공기, 오염된 착유 장비 또는 다른 매개체를 통해 퍼질 수 있습니다. 포유류는 일반적으로 조류로부터 H5N1에 감염된 후 다른 포유류에게 바이러스를 전파하지 않고 회복하거나 사망하지만, 포유류 간 전염이 전혀 알려지지 않은 것은 아닙니다.
2022년과 2023년에 양식 밍크 사이에서 바이러스가 퍼진 것으로 나타났으며, 과거에 바이러스에 감염된 적이 있는 사람 중 감염된 조류와 접촉한 사실이 없는 사람 도 병에 걸리기 전에 다른 사람이나 포유류로부터 감염되었을 수 있음을 시사하는 것으로 나타났습니다.
소들 사이에서 이 바이러스의 유병률은 드물지만 완전히 예외적인 것은 아니며, 다행히도 소의 건강에 미치는 영향은 비교적 미미하여 가벼운 발열, 식욕 저하, 우유 생산량 감소 등의 증상이 나타나지만 일반적으로 매우 빠르게 회복됩니다.
소와의 접촉을 통해 병원체에 감염된 개체는 결막염, 일명 결막 결막염이라는 단일 증상만 보였으며 이후 항바이러스 약제를 이용한 치료를 받은 후 회복되었습니다.
미국은 조류 인플루엔자 바이러스 변종인 H5N1을 조사하는 데 상당한 시간을 투자해 왔으며, 잠재적인 발병 또는 대유행에 대비하기 위한 조치의 일환으로 조류 인플루엔자 백신을 비축해 왔습니다.
미국 질병통제예방센터(CDC)는 현재 일반 인구에 대한 위협이 상대적으로 미미하다고 인정하지만, 조류 인플루엔자 바이러스의 전파가 확대됨에 따라 유전적 변형을 일으켜 위험한 특성을 나타내는 병원체의 출현 가능성이 높아질 가능성이 높습니다.
다행히도 미국은 수년간 H5N1을 연구해 왔으며, 바이러스의 전염성이 더 강해지거나 더 심각한 감염을 일으킬 경우를 대비해 개의 조류 독감 백신과 치료제를 비축하고 있습니다. 바이러스로부터 인간과 가축을 보호하기 위한 다른 방법도 연구 중입니다.
인체 감염 차단
실제로 조류 인플루엔자에 대한 백신 접종 전략을 미리 수립했다는 것은 현재 팬데믹이 시작될 때 SARS-CoV-2에 대한 대응책을 개발하는 데 초기 부족함이 있었던 것에 비해 독성 조류 독감의 임박한 위협에 더 잘 대처할 준비가 되어 있다는 것을 의미합니다.
조류 인플루엔자에 대한 기존 백신의 효능이 초기 개발 이후 감소했을 가능성이 있습니다.
맞춤형 백신의 생산은 약물의 설계 및 제조와 관련된 긴 과정으로 인해 질병의 빠른 확산에 뒤처질 수 있습니다.
독감 바이러스는 유전적 변이가 심해 돌연변이가 일어나기 쉽습니다. 따라서 다가오는 독감 시즌에 유행할 것으로 예상되는 균주에 효과적으로 대응하기 위해 독감용으로 개발된 백신을 매년 조정해야 할 수도 있습니다. 이러한 반복적인 과정을 통해 어떤 특정 변종이 유행할지 예측하고 그에 따라 백신을 만들어야 합니다.
유감스럽게도 닭의 알에서 바이러스를 배양한 후 비활성화하는 기존 방법을 통해 독감 백신을 대량 생산하는 데 필요한 기간이 길기 때문에 표적을 선택하려면 6~9개월 전에 미리 예측해야 합니다. 이러한 장기간의 예측 접근 방식은 종종 선택 과정을 복잡하게 만들어 최적의 옵션을 식별하기 어렵게 만듭니다.
조류 인플루엔자 백신 개발과 관련하여 유사한 문제가 발생할 수 있습니다.
텍사스 농부를 감염시킨 균주는 CDC에 따르면 기존 조류 독감 백신에 사용된 과 “밀접한 관련"이 있지만 정확히 일치하지는 않습니다. 사람 간에 전파될 수 있는 균주는 상당히 다를 수 있으며, 표적 주사가 설계 및 제조될 즈음에는 바이러스가 널리 퍼져 있을 수 있습니다.
신종 병원성 변종이 큰 변화를 보이지 않을 수 있음에도 불구하고 대유행 조류 인플루엔자가 발생하면 예방제 생산에 필요한 가금류가 크게 손실될 수 있으며, 독성 변종의 범위가 확대됨에 따라 유전적 변화를 일으켜 적응 면역 메커니즘에 내성을 갖게 될 가능성도 높아집니다.
FDA
인플루엔자 백신을 생산하는 동안 실험실 기술자가 번식을 위해 유정란에 인간 인플루엔자 바이러스를 주입하고 있습니다.
COVID-19 팬데믹 기간 동안 사용이 승인된 것과 같은 mRNA 백신은 닭이나 계란을 사용해야 하는 기존 인플루엔자 백신에 비해 더 빠른 속도로 개발 및 생산할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 향후 또 다른 조류 독감이 유행할 경우 유리한 대안이 될 수 있습니다.
모더나를 포함한 여러 백신 제조사에서도 이미 백신을 개발 중이며, 2023년 3월에는 mRNA 기반 조류 독감 백신을 개발 중이라고 발표했으며, 올해 중반 이전에 인간을 대상으로 테스트할 계획이라고 밝혔습니다(이후 백신에 대한 업데이트는 없음).
한편 펜실베니아 대학교의 연구원들은 2022년에 H5N1을 포함한 20가지 독감 균주를 표적으로 하는 유망한 mRNA 기반 백신에 대한 논문을 발표했으며, 2023년에는 특히 H5N1 2.3.4.4b를 표적으로 하는 버전이 동물에게 효과적이라는 연구 프리프린트를 공유했습니다.
조류 독감을 표적으로 하는 mRNA 백신을 실현하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. 그러나 잠재적인 대유행에 앞서 이러한 연구를 시작하면 대유행이 발생했을 때 대비할 수 있는 확률을 높일 수 있습니다.
가금류 보호
조류 독감은 조류에서 시작되므로 조류의 감염을 처음부터 막는 것이 팬데믹을 예방하는 더 좋은 방법일 수 있으며, 잠재적으로 억 마리의 새 의 생명을 구하고 계란과 가금류의 글로벌 공급을 보호하는 것은 물론이고 팬데믹을 막는 더 좋은 방법이 될 수 있습니다.
가금류의 조류 인플루엔자 예방을 위한 잠재적 전략에는 질병의 확산을 완화하고 가금류를 감염으로부터 보호하는 데 도움이 되는 백신 접종을 실시하는 것이 포함될 수 있습니다.
1994년 멕시코는 최초로 닭 마리 에 조류 독감 백신을 접종한 국가가 되었으며, 이후 다른 12개국 마리 가 그 뒤를 이었고, 중국은 가금류 보호를 위해 백신 접종에 크게 의존하고 있습니다.
미국 농부들은 백신을 접종한 조류의 가금류 및 계란 수출 문제로 인해 가축용 조류 독감 백신 접종을 기피하고 있습니다 . 대신, 많은 국가에서와 마찬가지로 살처분 에 의존하여 발병을 막고 있으며, 한 마리가 양성 반응을 보이면 전체 무리를 살처분하고 있습니다.
하지만 이는 바뀔 수 있습니다.
“백신 접종을 논의해야 할 때입니다.”
모니크 엘로이트
2023년 4월 미국 농무부 는 H5N1 2.3.4.4b로부터 조류를 보호하기 위해 여러 백신을 시험하기 시작했고 다음 달 동물 질병 통제에 중점을 둔 정부 간 그룹인 세계동물보건기구는 백신을 고려해야 한다고 제안했습니다.
“이제 국제 무역을 하는 거의 모든 국가가 감염되었으므로 (질병을 통제하는) 주요 도구인 체계적인 살처분과 더불어 백신 접종을 논의해야 할 때입니다.“라고 WOAH의 모니크 엘로이트 사무총장은 Reuters 에 말했습니다.
그러나 톰 빌삭 미 농무부 장관은 2024년 2월 미 의회 에서 미 농무부가 현재 확산되고 있는 조류 독감에 효과적인 백신을 개발하는 데 “아마도 18개월 정도 걸릴 것"이라고 말했습니다.
미국 농무부(USDA)가 백신을 성공적으로 개발하려면 생산 및 유통 측면에서 해결해야 할 과제가 있으며, 이는 잠재적인 혜택을 실현하기 전에 해결해야 할 과제입니다. 이는 효과적인 백신이 개발되더라도 USDA는 백신을 대량으로 제조하고 보급하는 복잡한 과정을 헤쳐나가야 하며, 후속 균주가 출현할 때에도 이 과정을 반복할 준비가 되어 있어야 하기 때문입니다.
질병에 대한 장기적인 면역력을 부여하기 위한 유전자 편집의 잠재력은 매우 고무적입니다.
마이크 맥그로우
영국에서는 조류 인플루엔자로부터 가금류를 보호하기 위한 혁신적인 접근법이 모색되고 있으며, 연구자들은 유전자 변형 수단으로 CRISPR 기술을 활용하여 이러한 질병에 전혀 감염되지 않는 닭을 생산하는 방법을 사용하고 있습니다.
2023년 연구진은 닭의 특정 유전자를 수정함으로써 조류 인플루엔자 바이러스가 숙주 세포 내에서 복제에 사용하는 단백질의 생산을 막을 수 있었다고 발표했습니다.병원균에 의도적으로 노출시킨 결과, 유전자 변형 조류 10마리 중 1마리만이 질병에 걸렸으며, 다른 개체에게 바이러스를 전염시키지 않는 것으로 나타났습니다.
영국 연구자들은 CRISPR 기술을 활용하여 닭의 조류 인플루엔자를 완전히 예방하려면 추가로 두 가지 변형이 필요할 수 있다고 생각합니다. 이러한 변형이 조류의 건강에 미치는 영향을 확인하려면 추가 조사가 필요합니다. 하지만 이 방법이 안전하고 효율적이라는 것이 입증된다면 가금류의 조류 인플루엔자 문제를 장기적으로 해결할 수 있는 잠재력이 있습니다.
“유전자 편집은 가금류를 보호하고 인간과 야생 조류에 대한 위험을 줄이면서 여러 세대에 걸쳐 전달될 수 있는 영구적인 질병 저항성을 향한 유망한 경로를 제공합니다.“라고 연구의 수석 연구자인 마이크 맥그로우는 2023년 10월에 말했습니다.
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