마렉병 바이러스(MDV)는 전 세계적인 병원체로서 백신을 접종하지 않은 닭에게 치명적인 감염을 일으켜, 양계 산업에 연간 10억 달러 이상의 손실을 초래합니다.
새로운 연구에서 영국의 옥스퍼드 대학과 독일의 뮌헨 대학을 포함한 기관의 연구자들은 고대 DNA를 사용하여 MDV의 진화를 추적했습니다. 이 연구 결과는 바이러스가 어떻게 진화하여 더 독성이 강해졌는지 보여주며 이 바이러스 감염에 대한 더 나은 치료법을 개발할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 이 연구 결과는 2023년 12월 15일자 Science에 "고대 닭 유해가 Marek's disease virus의 독성의 기원을 밝혀준다"라는 제목의 논문으로 게재되었습니다.
이 저자들은 지난 1000년 동안의 고고학적 닭에서 고대 MDV 게놈 시퀀스를 회복하고 재구성했습니다. 현대와 고대 새의 바이러스 게놈을 비교하여 현대 MDV의 독성 증가로 이어진 유전적 변화를 확인했습니다.
이러한 고대 유전자 서열을 바탕으로 그들은 또한 세포 분석을 활용하여 고대 생물학적 과정을 회복하여 고대 MDV 균주가 현대 MDV 균주보다 훨씬 온화했습니다. 이 획기적인 발견은 MDV의 진화적 역사에 빛을 비출 뿐만 아니라 이 파괴적인 가금류 질병에 맞서기 위한 더 효과적인 치료법을 개발할 수 있는 가능성을 제공합니다.
새로운 연구는 유럽과 근동의 140개 고고학 유적지에서 발굴된 닭 뼈에서 분리된 DNA를 기반으로 합니다. 이 고대 MDV 게놈은 MDV가 1907년에 처음 기술되기 최소 1,000년 전부터 유럽 양떼에 널리 퍼져 있었음을 보여줍니다. 이는 특히 바이러스 독성의 진화에 대한 귀중한 정보를 밝힐 수 있는 능력을 감안할 때 고고학적 유물을 보존하는 것이 중요함을 강조합니다.
이 질병이 처음 설명되었을 때, 나이 든 닭은 가벼운 증상만 보였습니다. 1950년대와 1960년대에 닭 소비가 극적으로 증가하면서 MDV가 진화하여 점점 더 공격적이 되었지만, 여러 백신이 개발되었습니다.
옥스퍼드 대학교 생물학과의 스티븐 피다만 박사이자 이 논문의 첫 번째 저자는 "우리의 발견은 MDV의 진화적 역사를 밝혀낼 뿐만 아니라 이 병원균의 독성에 대한 우리의 현재 더 깊은 이해의 기초를 제공합니다. 고대 DNA 기술과 현대 유전체학을 결합함으로써 우리는 바이러스 질병을 관리하기 위한 미래 전략을 안내할 수 있는 과거로의 창을 열었습니다."라고 말했습니다.
논문의 공동 저자인 엑서터 대학교의 나오미 사이크스 교수는 "이 새로운 연구는 고고학 및 박물관 컬렉션에 보존된 생물학적 재료의 광범위한 중요성을 강조합니다. 왜냐하면 우리는 미래에 이러한 재료에 대한 연구가 어떻게 변혁적인 응용 프로그램을 갖게 될지 예측할 수 없기 때문입니다."라고 말했습니다.
논문의 공동 책임 저자인 뮌헨 대학교의 로랑 프란츠 교수는 "저희 연구는 학제간 협업의 힘을 강조하며, 고생물학자, 바이러스학자, 고고학자, 생물학자를 한데 모아 경제와 농업에 큰 영향을 미친 병원균의 복잡한 진화 역사를 풀어냅니다."라고 덧붙였습니다.
옥스퍼드 대학의 Greger Larson 교수이자 논문 공동 저자는 "우리는 질병을 완화하는 것이 그러한 바이러스의 독성을 강화하는 선택적 압력을 만드는 경향이 있음을 보았습니다."라고 말했습니다. 고대 바이러스의 유전체를 시퀀싱함으로써 우리는 이 과정이 일어나는 것을 관찰할 수 있었고, MDV 독성이 지난 세기 동안 얼마나 극적으로 증가했는지 보여주었습니다."
Science, 2023, doi:10.1126/science.adg2238에서 가져온 이미지입니다.
옥스퍼드 대학교 생물학과의 논문 공동 책임 저자인 에이드리언 스미스 교수는 "고대 DNA는 치명적인 닭 바이러스인 MDV의 출현에 대한 독특한 통찰력을 제공하며, 의학적, 수의학적으로 중요한 다른 바이러스 감염을 통제하는 데 적용할 수 있는 교훈을 제공할 수 있습니다."라고 말했습니다.
논문의 공동 저자이자 Pirbright Institute의 명예 과학자인 Venugopal Nair 교수는 "이 논문에서 발견한 독성의 기원, 특히 고대 MDV 유전자 서열과 관련된 결과는 1960년대 이후 가금류 산업에서 바이러스가 출현한 것과 일치하는 이 바이러스의 독성 증가 분자 메커니즘을 탐구할 수 있는 엄청난 과학적 기회를 제공할 것입니다. 1960년대 이후 가금류 농업의 집중적 발전."이라고 말했습니다.
