코로나19 변이 바이러스에 효과적 항바이러스제 나올까

[아이뉴스24 정종오 기자] 2020년부터 세계적 공중보건 비상사태를 일으킨 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)은 인류의 삶 곳곳에 커다란 영향을 미쳤다. 백신과 치료제 개발 과정에서 독자적 백신, 신약 개발 능력 확보의 중요성을 일깨워 줬다.

2024년 5월 1일 코로나19 팬데믹 종식이 발표된 이후에도 지속해 새로운 변이종이 나타나고 있다. 최근 국내외에서 코로나19 입원환자 수가 많이 늘어 코로나19의 재유행과 더불어 진단 키트와 치료제 부족에 대한 우려가 커지고 있다.

박승범 서울대 교수 연구팀은 다양한 코로나19 변이 바이러스에 대해 효과적 광범위 항바이러스제 개발에 초점을 맞췄다. SARS-CoV-2 변이종에서도 아미노산 서열 보존율이 높은 바이러스 단백질 Nsp1을 표적 단백질로 선정했다.

Nsp1 단백질은 SARS-CoV-2 바이러스가 숙주인 인간 세포에서 효과적으로 복제되고, 병원성을 확보하는 데 중요한 역할을 하는 핵심 단백질이다.

이번 연구에서는 이러한 Nsp1의 기능을 선택적으로 저해하는 저분자 화합물을 활용해 다양한 변이 바이러스에 대해서도 항바이러스 효과를 나타낼 수 있는 새로운 접근법을 제시했다.

연구팀이 개발한 항바이러스 물질은 Nsp1 단백질에 직접 결합해 Nsp1 단백질의 기능, 특히 Nsp1 단백질이 숙주 세포의 번역 과정을 억제하는 기능을 저해할 수 있었다.

이러한 Nsp1 단백질의 기능 저해를 통해 숙주 세포의 선천성 항바이러스 면역반응을 다시 활성화할 수 있었다. 이번 연구는 한국파스퇴르연구소 김승택 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 실제 SARS-CoV-2 바이러스를 활용해 항바이러스 효과를 검증한 점이 주목된다.

연구팀이 개발한 항바이러스 물질을 처리한 숙주 세포에서는 다양한 SARS-CoV-2 변이 바이러스의 복제가 크게 억제됐다. Nsp1 단백질은 SARS-CoV-2 변이종에서도 높은 아미노산 서열 보존율을 가지고 있어, 이를 표적으로 한 항바이러스 물질이 다양한 변이에 대해 광범위한 항바이러스 효과를 발휘할 수 있음을 실제 바이러스 실험을 통해 입증했다.

SARS-CoV-2와 같은 RNA 바이러스는 유전자 변이가 매우 자주 발생해 기존의 치료제나 백신의 효과가 감소할 위험이 크다. 이번 연구는 바이러스 단백질 Nsp1을 표적으로 다양한 변이종에서도 일관된 바이러스 복제 억제 효과를 나타낼 수 있는 항바이러스제 개발의 가능성을 보여줬다.

이번 연구는 현재까지 확인된 SARS-CoV-2 변이뿐 아니라 미래의 변이종에도 적용될 가능성이 높아 광범위 항바이러스제 개발에 새로운 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다.

연구 결과(논문명: Broad-Spectrum Antiviral Agents against SARS-CoV-2 Variants Inhibit the Conserved Viral Protein Nsp1-RNA Interaction)는 8월 국제학술지 ‘Angewandte Chemie International Edition’ 온라인판에 실렸다.