코로나19 치료의 잠재적인 표적을 발견했다. 이 표적을 억제하면 SARS-CoV-2 바이러스 복제를 중단시킬 수 있을 것으로 보인다.

캔자스주립대학 바이러스학자로 구성된 연구팀은 ‘3CLpro’라는 명칭의 이 표적이 바이러스 복제에 중요하다는 것을 확인했다. 소량의 분자를 테스트한 결과 표적을 억제할 때 매우 효과적이라는 사실을 발견했다. 효과는 MERS-CoV와 SARS-CoV-2 코로나바이러스에서도 확인했다.

확진자 수가 지속해서 증가하면서 백신과 효과적인 치료법에 대한 요구도 늘고 있다. 몇몇 백신이 임상시험 3상에 돌입했지만 가능한 여러 가지 결과를 해결하기 위해 지속적인 연구가 필요한 상황이다. 예측 가능한 결과 중 하나는 백신이 바이러스를 완전하게 무력화할 수 없다는 것이다. 다만, 백신을 처방받은 사람은 중증으로 이어지지 않고 회복 속도가 빨라질 수 있다. 중증 및 치명적인 환자들을 위해 특별하게 고안된 코로나19 항바이러스제가 필요한 상황이다.

코로나19 항바이러스제의 잠재적 표적

아스트라제네카, 파이저, 사이노팜 같은 기업들은 성공적으로 임상시험 3상에 돌입했다. 이 기업들이 만들고 있는 백신은 항체 활성에 중점을 두고 있다. 다시 말해 실험적인 백신은 면역 반응을 유도해 신체가 실제 감염 상황을 대비하게 만드는 것이다. 올해 말이나 내년 초쯤 테스트가 진행될 것으로 기대되고 있는 백신 모델들은 면역력 개발을 목표로 하고 있다.

캔자즈주립대학의 바이러스 학자들은 향후 코로나19 항바이러스의 잠재적 표적을 제시했다. 캔자즈주립대학의 장경옥 교수는 “백신 개발 및 치료는 코로나19 연구에서 가장 큰 목표이며, 그중에서도 치료가 핵심이다. 이번 연구에서는 코로나바이러스 3CLpro를 표적으로 하는 프로테아제 억제제를 중점으로 하고 있다”고 설명했다.

연구팀은 코로나바이러스 3가지, MERS-CoV, SARS-CoV 및 SARS-CoV-2의 각기 다른 메커니즘을 조사했다. 연구팀의 관심은 이 바이러스의 복제 과정에 있었다. 연구팀은 코로나바이러스에 공통된 효소만 없다면 바이러스는 제대로 복제가 불가능하기 때문에, 효소 억제제로 치료가 가능할 수 있다고 주장했다.

연구팀은 형광성 공명 에너지 전이효소 분석 및 Huh-7 및 베로 E6 세포계 분석을 실시했으며 억제 속성을 가진 분자를 구분 지었다. 그 결과, 두 가지 분자가 3CLpro에 대해 우수한 억제 속성을 가지고 있다는 것을 확인했다.

생물안전성 수준 3 실험실에서 SARS-CoV-2에 감염된 배양 기도 상피세포와 MERS-CoV에 감염된 실험쥐 모델에서 분자를 테스트했다. 그 결과, 두 가지 바이러스에 대한 활성이 각각의 바이러스 복제 과정을 억제했다. 게다가, 동물 모델에서는 생존율이 0%에서 100%로 증가했다. 실험쥐의 MERS-CoV 바이러스 양 또한 상당히 줄었다. 연구팀은 분자를 활용해 SARS-CoV-2 및 다른 인간 코로나바이러스에 대한 항바이러스제를 개발할 수 있을 것으로 결론 내렸다.

연구팀은 “억제제는 MERS-CoV 및 SARS-CoV-2에 사용할 수 있도록 최적화할 수 있다”고 설명했다. 하지만 “항바이러스제를 적절하게 개발하기 위해서는 향후 종합적인 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 억제제를 코로나19 항바이러스 연구에 사용한다면, 인체 안전성 또한 평가해야 한다. 현재 연구팀이 진행한 실험은 SARS-CoV-2에 감염된 배양 세포만 대상으로 했기 때문에, 실제 조직과 기관에서는 완전히 다르게 작용할 수 있다.

한편, 이번 연구로 확인한 두 가지 화합물은 제약 회사에 독점 사용 허가가 내려졌다.