팬데믹 게임 체인저 변종에도 통하는 코로나 치료제 탄생

팬데믹 게임 체인저 변종에도 통하는 코로나 치료제 탄생
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최근 전 세계를 강타한 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)과 그 변이 바이러스에 대한 우려가 커지고 있는 가운데, 국내 연구진이 희망적인 소식을 전했습니다.
기존 항바이러스 치료제의 한계를 극복할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시하며 전염병 대응에 새로운 방향을 제시한 것인데요.
한국바이러스기초연구소를 이끄는 최영기 기초과학연구원(IBS) 소장 연구팀은 코로나19 바이러스
증식에 중요한 역할을 하는 RNA 복제 효소 복합체의 형성을 억제하는 신규 항바이러스 후보물질을 개발했습니다.
이 연구 성과는 세포 및 유전자 치료 권위지인 Molecular Therapy에 발표되며 높은 주목을 받고 있습니다.
코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)의 생존 핵심 메커니즘은 RNA 의존적 RNA 중합효소(RdRp) 복합체입니다.
이는 바이러스가 스스로 증식하는 데 필요한 유전물을 복제하도록 돕는 구조로, NSP12, NSP8, NSP7 세 단백질이 유기적 결합을 통해 작동합니다.
특히 NSP8은 이 구조를 안정화하는 중심적인 역할을 합니다.
하지만 현재 널리 사용되는 항바이러스제인 렘데시비르와 몰누피라비르는 이런 복제 효소 복합체의 활성을 직접 억제하는 방식으로 작용합니다.
문제는 이러한 방식이 변이 바이러스에 효과가 제한적이며 내성 위험도 크다는 점입니다.
이에 연구진은 기존과 차별화되는 접근법을 시도했습니다.
복합체 활성을 억제하는 대신, 아예 복합체 자체의 형성 과정을 차단하는 새로운 전략을 도입한 것입니다.
연구팀은 특히 NSP12와 NSP8 사이의 결합 부위에 주목했는데, 이 부위는 다양한 변이 바이러스에서도 잘 보존된 영역으로 알려져 변이의 영향을 덜 받는 장점이 있습니다.
초저온 전자현미경(Cryo-EM)을 활용해 해당 결합 부위를 정밀 분석한 후 이를 모방한 4종의 펩타이드를 개발했습니다.
펩타이드가 실제 인체 환경에서도 안정적으로 작용할 수 있도록 구조를 최적화하였고, 세포막을 쉽게 통과할 수 있도록 세포 침투 성분도 함께 설계했습니다.
결과적으로 이 펩타이드 기반의 항바이러스 물질은 NSP12에 선택적으로 결합하여 NSP8 단백질의 접근을 차단함으로써 복합체 형성을 근본적으로 막습니다.
이 과정에서 바이러스 RNA 복제와 증식을 효과적으로 억제하는 데 성공했습니다.
세포 실험과 생쥐감염 모델에서도 유의미한 결과가 확인되었습니다.
펩타이드 투여를 통해 코로나19 바이러스로 인한 RNA 복제가 확실히 억제되었으며, 감염된 세포와 조직 내 바이러스 농도도 눈에 띄게 감소했습니다.
특히 생쥐에게 이 약물을 비강 투여했을 때 중증 감염으로부터 100% 생존율을 기록했고, 체중 감소와 폐 손상 역시 현저히 줄어들었습니다.
감염 시점과 관계없이 투여 후 효과가 나타난 점도 주목할 만한 성과로 평가됩니다.
최영기 소장은 이번 연구에서 초점이 된 NSP12-NSP8 결합 부위가 여러 변이 바이러스에서 공통적으로 보존된 만큼
이를 표적으로 한 접근법이 앞으로 등장할 새 변이 바이러스에도 대응할 수 있는 범용 항바이러스 치료제로 발전할 가능성이 높다고 밝혔습니다.
앞으로 연구진은 펩타이드 안정성 개선과 전달 시스템 최적화 등을 통해 임상전 개발 가능성을 높이고, 새로운 시대를 위한 효과적인 치료제로 발전해 나갈 계획입니다.
이번 연구는 단순한 성과를 넘어, 인류가 전염병과 지속해서 싸워나가는 데 있어 중요한 돌파구가 될 것으로 기대를 모으고 있습니다.