바이러스 복제 단백질 원천 차단 내년 2월 제품 상용화 계획
백신개발로 코로나19의 두려움에서 벗어난 듯했지만 최근 ‘델타변이’ 출몰로 다시 전 세계가 두려움에 떨고 있다. 이 와중에 SCI급 과학전문 국제학술지 ‘사이언스 시그날링’ 커버스토리로 우리나라와 이탈리아 과학자 35명이 공동연구한 논문이 공식게재되면서 코로나19변이바이러스의 해결단초를 제공해 세계의 이목을 집중시켰다.
‘긴 사슬의 인 중합체에 코로나바이러스 감염과 복제에 대한 예방과 치료에 대한 기작(Long-chain polyphosphates impair SARS-CoV-2 infection and replication)’이라는 제목의 이 논문은 국내 바이오기업 하임바이오 김홍렬 박사와 이탈리아 쎄인지연구소 ‘마시모 졸로 박사’가 공동연구했다.
코로나19는 체내에서 생성되는 유도측쇄인지효소인 ‘ACE2’의 도움으로 체내에 침입, 세포에 붙어 감염을 일으키는 돌기형태의 스파이크단백질을 인지해 감염이 시작된다. 체내에 들어온 바이러스는 RNA복제기전을 통해 새로운 바이러스입자구조로 바뀌면서 돌연변이가 발생한다. 이때 체내혈소판에 있는 인 중합체가 ‘ACE2’와 ‘RdRp’ 복제를 차단, 코로나19를 예방·치료한다는 것이다.
김홍렬 박사는 “이번 연구결과 인 중합체가 코로나19의 첫 감염과 RdRp, N, S,(+) sgN, (+)sgS 등 바이러스복제기능에 관여하는 단백질생성 자체를 원천차단, 결국 코로나바이러스 감염이나 전파를 막는 것으로 나타났다”고 설명했다.
연구의 실마리는 세브란스병원 정재호 교수의 전화 한 통에서 시작됐다. 이후 정재호 교수와 김홍렬 박사는 다양한 실험을 진행했다. 정재호 교수는 국내 코로나19 초기단계 이상증상환자의 샘플을 얻어 세계최초로 실험을 진행했으며 김홍렬 박사는 다양한 사슬길이의 인 중합체를 제공했다. 결국 2020년 4월 중합체의 특정사슬길이에서 코로나19바이러스 복제기전저해작용을 발견했다.
김홍렬 박사는 이탈리아 마시모 졸로 박사에게도 교차검증실험을 요청, 국내와 동일한 연구결과를 얻었다. 이 연구는 코로나19바이러스가 코 상피세포를 통해 감염된다는 점에 착안, 인 중합체용액을 코에 분사하는 형식으로 이뤄졌다. 실험결과 예측대로 코로나19바이러스 대부분이 사멸됐다.
이번 연구에서 국내 코로나바이러스는 물론 이탈리아, 영국 발 알파변이체에도 적용됨이 밝혀져 베타나 감마, 최근 맹위를 떨치는 인도 발 델타변이체에도 동일하게 적용할 수 있다는 가능성을 높였다. 또 면역이상반응인 ‘사이토카인폭풍현상’이 현저하게 낮다는 사실을 증명, 안정성을 입증했다.
이에 힘입어 하임바이오는 내년 2월 나잘스프레이 형식의 코로나19바이러스예방·치료제를 출시한다는 계획이다. 김홍렬 박사는 “사스, 메르스, 코로나19, HIV, AIDS 등 감염병은 RNA바이러스의 일종”이라며 “이번 연구의 핵심인 RdRp를 좀 더 연구해 RNA바이러스치료제의 단초를 제공하겠다”라고 포부를 밝혔다.
