[핵잼 사이언스] 바이러스 기만하는 ‘미끼 입자’…코로나19 치료제 혁신될까

[서울신문 나우뉴스]

변이에 의해 무력화되는 항체 치료제(왼쪽)와 변이에도 효과가 있는 디코이 치료제(오른쪽) / 미국 노스웨스턴대

최근 세계보건기구(WHO)는 화이자의 경구용 코로나19 치료제인 팍스로비드를 입원 위험이 높은 고위험군에 사용할 것을 강력히 권고했다. 최근 발표된 두 건의 무작위 대조군 연구에서 팍스로비드가 입원 위험도를 85%나 낮춰준다는 연구 결과가 나왔기 때문이다. 입원 위험도가 낮은 환자에게는 이득이 별로 없었지만, 고령층, 면역 저하자, 백신 미접종자에서는 상당한 입원 예방 효과가 있었다.

하지만 백신을 접종하고 코로나19 치료제를 투여에도 고위험군에서는 여전히 중증으로 진행하거나 사망하는 환자가 적지 않기에 과학자들은 차세대 백신과 치료제 개발에 힘을 모으고 있다. 신개념 치료제 가운데 최근 주목받는 기술은 바로 미끼인 디코이를 이용해 바이러스를 무력화시키는 방법이다.

코로나19를 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스는 돌기 단백질을 이용해 인체 세포 표면에 있는 ACE2 수용체와 결합한 후 세포 안으로 들어온다. 현재의 코로나19 백신은 대부분 돌기 단백질에 대한 항체를 만들어 바이러스를 중화시키는 방법을 쓴다. 하지만 돌기 단백질은 바이러스에서 가장 변화가 심한 부위로 오미크론 변이처럼 새로운 변이가 등장하면 항체의 중화 능력이 떨어진다는 문제점이 있다.

따라서 과학자들은 아예 ACE2 수용체를 투입해 바이러스를 미끼로 유인하는 대안을 개발했다. 최신 전투기들이 가짜 무기를 이용해 따라오는 미사일을 기만하는 것처럼 바이러스를 미끼로 기만하는 것이다. 바이러스가 어떤 변이를 일으키든 간에 결국은 ACE2 수용체와 결합해야만 세포에 감염된다. ACE2 수용체와의 결합력이 우수한 변이일수록 미끼인 ACE2 디코이에 쉽게 낚여 진짜 인체 세포와 결합하지 못하게 만드는 원리다.

최근 미국 노스웨스턴대 연구팀은 세포외 소포(extracellular vesicles) 기반의 ACE2 디코이 나노입자를 개발했다. 실제 인체에 존재하는 소포체 표면을 ACE2 수용체로 덮어 미끼로 사용하는 것이다. 연구팀에 따르면 ACE2 디코이는 현재까지 보고된 여러 가지 코로나바이러스 변이에 효과적일 뿐 아니라 이론적으로 앞으로 등장할 변이에 대해서도 효과가 우수할 가능성이 높다. 항체를 회피하는 변이라도 ACE2 수용체에는 결합해야 하기 때문이다. 또 연구팀의 디코이 나노입자는 유전자를 조작한 사람 세포에서 만든 것으로 면역 거부 반응을 일으킬 가능성도 작다.

이론적으로 생각하면 디코이 방식의 코로나19 치료제는 다른 치료제와 기전이 다르기 때문에 병합 치료 시 시너지 효과를 기대할 수 있다. 그리고 백신이나 실제 감염에 의한 항체와 시너지 효과가 있을 수 있다. 변이에 의해 결합력이 떨어진다고 해도 항체가 일부 바이러스를 중화한 후 남은 바이러스가 디코이에 결합하면 실제 세포는 더 안전할 수 있기 때문이다.

물론 실제 사람에서 심각한 부작용 없이 효과적으로 모든 변이를 치료할 수 있을지는 이론이 아닌 실제 임상시험을 통해서만 알 수 있다. 디코이 방식의 코로나19 치료제에 대한 연구가 활발한 가운데 실제 임상시험을 통해 효과를 검증하고 도입될 수 있을지 주목된다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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