먼지 속 코로나 바이러스 물질 추적은 돌발 발병을 예측할 수 있다

이 발견은 바이러스가 먼지를 통해 전염될 수 있다는 것을 뜻하는 건 아니다

코로나바이러스 환자가 격리 되어있던 방을 조사한 결과 바이러스의 RNA(바이러스 내 유전 물질의 일부)가 먼지 속에서 한 달까지 지속될 수 있음이 보여졌다.

이 연구는 먼지가 바이러스를 인간에게 전이할 수 있는지에 대해서는 조사하지 않았다. 하지만 이는 요양원, 사무실, 또는 학교를 포함하여 특정 장소에서의 코로나 바이러스 발생을 감시하기 위한 새로운 옵션을 제공한다.

이 연구의 수석 저자인 카렌 대네밀러(Karen Dannemiller)는 곰팡이, 미생물과 같은 잠재적 위험 물질과 먼지 사이의 관계를 실험해본 경험이 있다.

“코로나바이러스 대유행이 시작되었을 때, 우리는 진정으로 이 위기를 완화시키는데 도움이 되는 정보와 지식을 제공하는 방법을 찾고 싶었다.”라고 오하이오 주립 대학의 토목 공학, 환경 보건 과학 조교수인 대네밀러가 말했다. “우리는 또한 먼지와 바닥재를 연구하는데 매우 많은 시간을 소비했음으로 이를 연구할 방법을 잘 알고있다.”라고 그녀는 덧붙였다.

2021년 4월 13일 저널 ‘엠시스템즈’ (mSystems)에 게재된 이번 연구는 바이러스 주변에 위치한 뾰족한 왕관과 비슷한 구 모형의 바이러스 함양 물질 엔벨롭(envelope)이 시간이 흐름에 따라 무너져 내리더라도, 주요부에 위치한 유전 물질은 먼지 속에서 지속된다는 것을 찾아냈다. 여기서 엔벨롭은 인간에게 바이러스가 전염되는데 중요한 역할을 한다.

이 연구는 특히 백신 접종 후 공용 공간으로 더 많은 사람이 몰리게 되면서 코로나바이러스의 기습 발생 감시를 위한 비침습적인 방안을 제공한다.

자치단체와 다른 기관들은 특정 지역사회에서 코로나바이러스의 확산 정도를 알아내기 위해 폐수를 검사해왔다. 이는 바이러스의 유전자 복사본과 단편은 인간 폐기물에 존재함을 뜻하며, 이로 인해 지방 정부와 다른 기관들은 사람들이 무증상이라도 바이러스가 얼마나 널리 퍼질 수 있는지를 판단할 수 있었다.

먼지를 분석하는 방법은 위의 인간 폐기물을 검사하는 것과 같이, 특정 요양원 또는 병원과 학교 등 소규모의 공간에서 사용될 수 있다.

“요양원을 예로 들자면, 이러한 소규모 건물 내부에서도 코로나바이러스가 어떻게 전파 되는 지를 알아야 할 것.”이라고 대네밀러의 연구실의 공학 대학원생인 니콜 레닝거(Nicole Renninger)가 말했다. “감시를 위해서는 현재 진행 중인 감염 상태를 알아야 한다.”고 그는 말한다.

이 연구를 위해서, 연구팀은 코로나바이러스 오하이오 주에서 양성 반응이 나온 학생들이 격리 된 방 청소를 담당하는 청소 팀과 협력했다, 그들은 격리자들이 살고 있는 두 집에서 샘플을 수집했고, 청소부들과 집들에서 진공청소기로 된 먼지 자루를 모았다. 연구자들은 또한 방의 표면을 채취하였다.

그들은 먼지 더미의 97%, 그리고 표면 채취 물체의 55%에서 코로나바이러스를 일으키는 원인인 사스-CoV-2(단일 가닥 RNA)의 유전 물질을 발견하였다.

청소부들은 청소를 하기 전 염소계 소독제를 방 안에 뿌렸다. 연구원들은 이 소독제가 인간에게 바이러스를 전염하는데 기여하는 물질인 구 모형의 엔벨롭(envelope), 또는 캡시드(capsid)를 파괴했을 가능성이 있다고 믿는다.

연구팀은 실험실이 청소 된 직후 실험실에 도착했을 때 샘플을 채취한 후 이를 갖고 매주 다시 테스트를 하였다. 4주 후, 결과적으로 바이러스의 RNA는 진공 백에서 크게 부패하지 않았다.

“이 유전 물질이 살아남을지 확신하지 못했다. 먼지에는 다양한 유기체가 많이 있고, 우리는 바이러스성 RNA를 볼 수 있을지에 대해 회의적 이였다.”라고 레닝거는 말했다. “실제 RNA 자체가 꽤 오래 지속되는 것을 발견하고 우리 모두 놀랐다.”

대네밀러는 “코로나바이러스 발생을 감시하고자 먼지를 테스트하는 것은 고위험 인구를 가진 소규모 지역사회(예를 들어 요양원 같은 공간)에 가장 유용할 것”이라고 말했다. 실내 먼지를 검사하는 것은 또한 그 규모에서 폐수를 검사하거나, 개개인을 정기적으로 검진하는 것보다 비용이 덜 들 것이다.

“우리는 먼지가 바이러스 감시를 위해 폐수를 검사하는 방법을 보완할 수 있다는 점을 보여주고 싶었다.”라고 대네밀러는 말한다. “폐수 검사는 편리하긴 하지만, 모든 사람들이 배설물에 바이러스를 흘려 보내지는 않는다. 또한 이 방법을 원치 않는 사람들도 있다. 우리 모두 이미 각자의 방을 진공청소기로 청소하고 있다. 이러한 면에서 먼지 검사는 여러 그룹들에게 편리한 대안이 될 수 있을 것이다.”

이 연구가 발표되기도 전에, 대네밀러는 연구원들이 자신들의 연구 결과를 유지보수 및 청소 직원을 대표하는 산업에 제시했다고 말하면서, “만약 먼지 채취를 위해 연구원들이 적어도 한 시간 이상 기다려야한다면, 그들은 그렇게 해야 한다.”고 자신의 바이러스 생존 가능성에 대한 이전 연구를 인용하였다.

김다연/금천고등학교/금천SARKA, 김민주 지속가능바람 저널리스트