미주리에서 젖소의 H5N1 조류 독감 감염 사례가 알려지지 않았음에도 불구하고, 최근 감염된 동물이나 관련 제품(예: 원유)에 대한 노출이 명확하지 않은 사람에게서 사례가 발견되었습니다. 이 사람과 밀접하게 접촉한 사람과 그를 돌봤던 두 명의 건강관리 종사자 모두 호흡기 증상을 보였으나, 테스트를 받지는 않았습니다. 같은 커뮤니티에서 효율적인 인수인계 전파의 징후를 나타내는 더 넓은 범위의 사례는 아직 발생하지 않았습니다 — 이는 인수인계 전파가 가능한 인간 전염병 발생의 전제 조건입니다 — 하지만 이번 사건은 H5N1의 지속적인 확산이 초래할 수 있는 잠재적 위험을 강조합니다.
최근 몇 주 동안, 미국에서 가장 많은 젖소가 있는 캘리포니아는 감염된 무리를 보고한 14번째 주가 되었습니다. H5N1이 감염이 보고되지 않은 주에서도 널리 퍼져 있을 가능성이 있지만, 테스트 부족으로 인해 바이러스가 어디에서 순환하고 있는지 아는 것이 어렵습니다. 이 병목 현상은 젖소 농장에 가능한 한 가까운 하수유출수 샘플링과 H5N1 존재 확인을 위한 유전체 시퀀싱 사용으로 해결될 수 있습니다. 시퀀싱은 또한 검출된 바이러스의 변이를 평가하여 인간 전파에 적합할 수 있는 변이를 파악하고, 그것이 어떤 종에서 시작되었는지를 밝히는데 도움이 되는 계통학적 분석을 가능하게 합니다. H5N1이 특히 대량으로 밀집된 젖소들 사이에서 허용될수록, 그리고 사람들과 밀접한 접촉이 있을수록, 바이러스가 효율적인 인간 전파를 위해 진화할 가능성이 커집니다.
이번 발생이 시작된 지 몇 개월이 지나도, 농장에서의 테스트는 여전히 제한적입니다. 농장주들은 재정적 손실에 대한 두려움 때문에 대량 우유와 동물 테스트를 허용하는 것을 꺼립니다. 많은 농장 근로자는 일이 없어질 까봐 걱정하고 이민 문제도 우려되며, 어떤 경우에는 발생 중이라는 사실을 모르고 있어서 테스트를 받는 것을 주저했습니다. 7월에 9명의 가금류 근로자가 감염된 이후, 콜로라도주는 모든 젖소 농장에서 대량 우유의 정기 테스트를 의무화했습니다. 이 정책은 곧 11개의 감염된 무리를 발견하게 했습니다. 콜로라도주는 이러한 무리가 이후 테스트에서 바이러스 순환이 더 이상 없다는 것이 확인될 때까지 격리되어 있어야 한다고 요구했습니다. 매사추세츠는 모든 젖소 무리를 테스트한 유일한 주입니다. 다른 주들은 농장주와 유제품 산업의 반대 때문에 유사한 지침을 추구하지 않았습니다.
콜로라도의 접근 방식은 의무 없이 농장과 가까운 하수유출수 샘플링 및 H5N1을 위한 시퀀싱을 통해 모방될 수 있습니다. 하수유출수는 이미 약 150개 지점에서 인플루엔자 바이러스의 H5 헤모글루티닌 유전자에 대해 테스트되고 있지만, 이 접근법은 신경아민산 효소(“N”) 아형을 구분하지 않습니다. 시퀀싱은 N 아형을 구분하고 효율적인 인간 간 전파에 필요할 수 있는 여러 변이를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 변이가 발견될 경우, 감염된 지역에서는 검사, 백신 접종 및 근로자에게 개인 보호 장비를 보장하는 등 보다 집중적인 조치를 촉발할 수 있습니다.
H5N1 조류 독감에 대비한 학교 준비
텍사스 전염병 공공 보건 연구소(TEPHI)의 연구팀이 시퀀싱 기반 접근 방식의 가치를 입증했습니다. 최근 뉴잉글랜드 의학 저널에서 그들은 2023년에 처음 설명한 기법에 대해 2년간 10개의 도시에서 확인한 사례를 보고했습니다(이 기법은 2024 STAT Madness 대회에서 수상했습니다). 그들의 접근 방식은 발견된 바이러스 조각에 대해 시퀀싱을 수행하여 하수 유출수 샘플에서 “공공 건강 관련” 거의 100개의 바이러스를 검색하고 증식합니다. 연구자들은 2022년 5월 이 접근 방식을 사용하기 시작했으며 거의 2년 동안 H5N1의 흔적을 발견하지 못했습니다. 그러던 중 2024년 3월에 텍사스의 10개 도시에서 H5N1을 발견하기 시작했습니다. 시퀀싱 결과, 바이러스는 젖소 사이에서 순환하는 클레이드에서 유래했지만, 인간 전파에 적합한 변이는 발견되지 않았으며, 이는 동물이 원인임을 일관되게 나타냅니다.
이런 종류의 접근 방식이 농장과 가까운 지역에서 탈중앙화되고 도시 중심지로 확장된다면 H5N1의 지리적 분포와 유전적 진화를 전국적으로 볼 수 있으며, 전파를 통제하는 데 도움이 될 수 있습니다. H5N1이 특정 장소에서 발견될 때마다 지역의 농장에서는 이동이 허용되지 않은 상태에서 현장 테스트를 허용하기를 의무화하거나 요청할 수 있습니다. H5N1이 순환할 수 있는 다른 지역, 예를 들어 미주리주나 동물 출처와 명확한 연관 없이 H5 인플루엔자가 긍정으로 발견되는 샌프란시스코 만 지역에서도 시퀀싱이 이루어질 수 있습니다.
이 전략을 적용하기 위해 필요한 네 가지 사항이 있습니다. 첫째, 시퀀싱을 위한 프로토콜이 확정되거나 크기에 맞춰 개발되어야 합니다. TEPHI 접근 방식은 검증된 선택지 중 하나입니다. 처음에는 거의 100개의 병원체를 비판적이지 않게 시퀀싱하는 것이 H5N1 추적 목적에는 과잉일 수 있습니다. 이 기법은 H5 하수 감시를 보강하고 양성으로 나타난 샘플만 시퀀싱하는 방향으로 간소화될 수 있습니다. 이러한 간소화된 프로토콜을 만들기 위한 노력은 진행될 수 있지만, 현재까지 어떤 규모에서도 이루어지지 않았으며, 빠른 사용을 위해 검증이 필요하며, 이는 몇 개월이 걸릴 수도 있고 상당한 자금이 소요될 수 있습니다. 현재 발생의 긴급성에 비추어 볼 때, 피어 리뷰된 저널에서 이미 검증되고 2년간 대규모로 시험된 TEPHI 프로토콜을 라이센스하고 확장하는 것이 더 효율적일 수 있습니다.
둘째, 주 및 카운티 관리자는 H5N1이 의심되는 젖소 농장 및 지역사회의 분포와 위치를 기반으로 하수 샘플링을 위한 사이트를 식별해야 합니다. 이 선택은 적절한 범위를 확보하되, 충분히 지역화된 후속 조치와 통제 노력을 가능하게 하도록 분해되어야 합니다.
셋째, 이 기법은 시퀀싱 장비 및 생물정보학 컴퓨팅을 포함한 초기 자본 투자 및 시약, 소프트웨어 라이선스 및 훈련된 인력에 대한 지속적인 비용을 포함하여 기존 하수 테스트보다 상당히 더 많은 비용이 들 가능성이 높습니다. 필요한 지출은 정량화되고 연방 및 주 예산에서 자금을 요구할 수 있습니다. 할당을 기다리는 동안 현재 사용 가능한 자금은 즉시 가장 전략적인 장소에 우선 배정되고, 더 많은 자원 가용 시 다른 장소에도 추가될 수 있습니다.
PPE 사용 촉구는 어렵지만 H5N1 조류 독감 전염병을 막는 최선의 방법입니다
넷째, 하수 시퀀싱의 한계를 더 잘 이해하여 그 결과가 공공 보건 대응을 안내하는 데 어떻게 가장 잘 사용될 수 있는지를 알려야 합니다. 예를 들어, 이 기법이 신뢰성 있게 바이러스를 탐지하는 데 필요한 하수의 바이러스 배설량은 얼마나 되는지가 불명확합니다. 저도의 전파가 쉽게 발견되지 않는다면, 지속적인 바이러스 순환은 통제 노력을 피할 수 있으며 나중에 급증할 수도 있습니다. 또한, 젖소의 분변이 일상적인 하수로 얼마나 일관되게 배출되는지가 명확하지 않습니다. 이러한 매개변수는 명확히 되어야 적절한 전략을 계획할 수 있습니다. 농장에서의 테스트 의무가 없는 상황에서, 비록 민감성이 불완전하더라도 하수 시퀀싱은 젖소 발병을 추적하고 억제할 수 있는 가장 좋은 방법 — 그리고 유일한 방법 일 수 있습니다.
미주리의 관리들은 건강 관리 종사자와 밀접한 접촉자에 대한 혈청 검사를 진행 중이며, 이는 H5N1의 인간 간 전파가 이미 발생했는지를 나타낼 수 있습니다. 결과와 관계없이, 더 넓은 범위의 잠재적 사례가 없는 것은 아직 전염병을 발생시키기에 충분히 효율적이지 않을 수 있음을 나타냅니다. 하지만 젖소 발병이 지속될수록 그러한 인간 전파 가능한 균주의 출현 가능성이 높아집니다. 현재의 이러한 두려움은 우리가 이 위협에 대처하는 데 있어 더 공격적이고 창의적으로 행동해야 한다는 사실을 일깨워야 합니다.
Ranu S. Dhillon은 브리검 여성 병원 및 하버드 의과대학의 글로벌 건강 형평성 부서에서 강사로 일하고 있습니다. 그는 2013-2016년 서아프리카 에볼라 유행 기간 동안 기니 정부의 특별 고문으로 일했습니다. Abraar Karan은 스탠포드 대학에서 감염병 의사 및 역학자로 일하고 있으며, 카운티, 주 및 연방 차원에서 Covid-19 및 mpox 발병에 관여했습니다. Devabhaktuni Srikrishna는 N95 호흡기 및 실내 공기 여과에 대한 정보를 공개하는 Patient Knowhow의 창립자입니다.
