Landscape of non-SARS-CoV-2 respiratory virus sequence data in Africa

인간의 몸을 북적이는 도시로, 우리가 마시는 공기를 모든 동네를 연결하는 주요 고속도로라고 상상해 보세요. 때때로 보이지 않는 침입자들인 아주 작은 바이러스들이 이 고속도로를 타고 이동하며 문제를 일으켜 기침, 발열, 그리고 병가로 이어지는 소동을 부리기도 합니다. 과학자들은 이러한 "호흡기 바이러스"가 매년 수백만 명의 질병을 유발하며 전 세계 보건에 큰 골칫거리가 되고 있다는 사실을 오래전부터 알고 있었습니다. 이들과 싸우기 위해서는 지도가 필요합니다. 과학의 세계에서 이 지도는 "유전체 시퀀싱(genomic sequencing)"을 사용하여 만들어지는데, 이는 바이러스의 설명서(DNA 또는 RNA)를 고해解상도 사진으로 찍는 것과 같습니다. 이 설명서들을 읽음으로써 과학자들은 바이러스가 어떻게 변하고 있는지, 어디로 이동하고 있는지, 그리고 그들에 대항할 더 나은 방패(백신 같은 것)를 어떻게 만들 수 있는지를 알 수 있습니다. 오랫동안 이 지도는 세계의 일부 지역에는 매우 상세했지만, 아프리카와 같은 다른 지역에는 거대한 빈칸이 존재했습니다. 이 논문은 단순하지만 매우 중요한 질문을 던집니다. 이제 더 많은 카메라와 더 나은 도구들을 갖게 된 지금, 아프리카의 호흡기 바이러스 지도는 실제로 어떤 모습이며, 우리는 마침내 그 빈칸들을 채워나가고 있는가?

위대한 아프리카 바이러스 지도: 두 도시와 많은 사라진 도로의 이야기

아프리카 대륙을 모든 책이 사람에게서 발견된 바이러스를 나타내는 거대하고 활기찬 도서관이라고 생각해 보세요. 수년 동안 이 도서관은 일종의 미스터리였습니다. 팬데믹 기간 동안 도서관은 대대적인 업그레이드를 거쳤습니다. 새로운 스캐너, 더 많은 사서, 그리고 쏟아져 들어오는 새로운 책들이 생겨난 것이죠. 하지만 연구자들은 알고 싶었습니다. 우리가 모든 종류의 바이러스에 관한 책을 얻은 것인지, 아니면 그저 유명한 것들만 얻은 것인지 말입니다. 그리고 더 중요한 것은, 그 책들이 도서관에 살고 있는 사람들에 의해 쓰여지고 있는지, 아니면 대부분 외부에서 배달되어 온 것인지 하는 점입니다.

이 연구의 저자들은 세 개의 거대한 디지털 아카이브(GenBank, GISAID, Pathoplexus)를 깊이 파고들어, 유명한 SARS-CoV-2가 아닌 아프리카의 모든 바이러스 "책"을 세고 분류하기로 했습니다. 그들은 일반적인 감기(라이노바이러스), 독감(인플루엔자), 그리고 아기들을 기침하게 만드는 바이러스(RSV)를 포함하여 12가지 다른 유형의 호흡기 바이러스를 살펴보았습니다.

위대한 승자와 침묵하는 다수
아카이브를 열었을 때, 그들은 총 37,872개의 바이러스 기록을 발견했습니다. 가장 인기 있는 "저자"는 RSV(15,452개 항목)와 인플루엔자 A(독감, 10,900개 항목)였습니다. 라이노바이러스는 4,774개로 3위를 차지했습니다. 이는 마치 RSV와 독감이 헤드라이너로 등장하고 나머지 모두가 배경에 머무는 콘서트와 같습니다.

하지만 진짜 이야기는 단순히 어떤 바이러스가 있느냐가 아니라, 그것들이 어디에서 왔느냐였습니다. 지도는 극명한 불균형을 드러냈습니다. 케냐와 남아프리카 공화국은 도서관의 슈퍼스타였으며, 전체 바이러스 데이터의 60% 이상을 기여했습니다. 케냐 한 곳이 거의 40%의 책을 썼습니다. 반면, 아프리카 국가의 30%(16개국)는 아직 단 한 페이지도 쓰지 못했습니다. 이는 도서관에 몇 개의 매우 시끄럽고 물건이 잘 갖춰진 독서실은 있지만, 건물 나머지 부분은 완전히 정적에 휩싸인 것과 같습니다.

누가 펜을 쥐고 있는가?
연구진은 또한 실제로 글을 쓰고 있는 사람이 누구인지도 확인했습니다. 약 60%의 국가에서는 현지 과학자들이 펜을 쥐고 있었는데, 이는 현지 주권 측면에서 아주 좋은 소식입니다. 하지만 거의 절반에 가까운 국가에서는 대부분의 데이터가 해당 국가 외부의 기관에 의해 제출되었습니다. 이는 데이터가 아카이브에 들어가고는 있지만, 많은 아프리카 국가들이 여전히 자신만의 실험실을 구축하고 시퀀싱을 직접 수행할 팀을 교육하기 위해 기다리고 있음을 시사합니다.

이야기의 속도
또 다른 흥-미로운 발견은 이야기가 얼마나 빨리 전달되는지에 관한 것이었습니다. 독감 바이러스의 경우, 환자를 발견한 시점부터 바이러스의 유전 코드를 발표하기까지의 시간은 평균 약 105일로 비교적 빨랐습니다. 하지만 다른 바이러스들의 경우, 이야기가 종종 몇 년씩 지연되곤 했습니다. 이는 마치 독감 소식은 일주일 만에 터뜨리는 뉴스팀이, 일반 감기 소식을 보고하는 데는 10년이 걸리는 것과 같습니다. 연구진은 이러한 지연이 부분적으로 데이터 공유 방식 때문이라고 언급했습니다. 어떤 시스템은 빠른 공유를 권장하는 반-면, 어떤 시스템은 공식 출판을 기다립니다.

글로벌 맥락: 아프리카 대 세계
연구진이 시야를 넓혀 아프리카를 세계의 다른 지역과 비교했을 때, 그림은 조금 더 복잡해졌습니다. 아프리카는 거대한 인구를 보유하고 있음에도 불구하고, 유럽이나 북미와 비교했을 때 인구당 기여하는 바이러스 서열 수가 매우 적습니다. 실제로 아프리카와 아시아는 인구 백만 명당 바이러스 서열 수가 가장 낮았습니다. 이는 VIP 구역의 팬들은 수천 장의 사진을 찍고 있는 반데, 일반석 관중은 사진을 거의 찍지 못하는 경기장과 같습니다.

하지만 희망적인 부분도 있습니다. 연구는 "사진"의 품질이 좋아지고 있다는 것을 발견했습니다. 과거에 과학자들은 주로 쌩거(Sanger) 시퀀싱이라는 오래되고 느린 방법을 사용했습니다. 이제는 더 새롭고 빠른 기술들(Illumina 및 Oxford Nanopone 등)이 더 자주 사용되고 있으며, 이들은 바이러스의 훨씬 더 완전한 그림을 만들어내고 있습니다.

여행하는 바이러스의 미스터리
마지막으로, 팀은 이 바이러스들이 전 세계를 어떻게 돌아다니는지 살펴보았습니다. 그들은 독감이나 RSV 같은 바이러스들은 글로벌 여행가와 같아서, 그들의 유전적 "가족"이 전 세계 곳곳에서 발견되며 서로 섞이고 조합된다는 것을 발견했습니다. 하지만 사이토메갈로바이러스(Cytomegalovirus)나 파레코바이러스(Parechovirus) 같은 다른 바이러스들은 지역 사회에 머무는 것처럼 보입니다. 그들의 유전적 가족은 특정 지역에 매우 특화되어 있으며, 이는 그들이 멀리 여행하지 않는다는 것을 시사합니다. 즉, 이러한 지역적 바이러스를 이해하려면 단순히 글로벌 데이터만 봐서는 안 되며, 바로 당신의 집 앞마당을 들여다봐야 한다는 뜻입니다.

결론
이 논문은 문제가 해결되었다고 주장하는 것이 아닙니다. 대신, 더 나은 기술과 몇몇 핵심 국가로부터의 더 많은 데이터를 통해 진전을 이루고는 있지만, 여전히 거대한 격차가 존재한다고 제안합니다. 아프리카 국가의 30%가 지도에서 누락되어 있으며, 많은 바이러스에 대해 우리는 여전히 현지 과학자들이 펜을 잡기를 기다리고 있습니다. 저자들은 아프리카의 호흡기 바이러스를 진정으로 이해하고 싸우기 위해서는 도서관을 대륙의 모든 구석까지 확장하고, 더 많은 현지 사서들을 교육하며, 이야기가 빠르게 전달되도록 보장해야 한다고 제안합니다. 그래야만 VIP 구역의 사람들만이 아닌, 모두를 보호할 수 있는 완전한 지도를 구축할 수 있습니다.