한국화학연구원은 CEVI(신종 바이러스) 융합연구단은 기존에 알려진 사스 중화 항체 2개와 메르스 중화 항체 1개가 코로나19 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 결과를 도출했다.
코로나19는 사스 코로나바이러스(SARS-CoV)와 매우 유사한 기능으로 작동한다. 2개의 코로나바이러스는 바이러스 표면의 단백질이 폐 세포의 수용체 단백질과 결합해 폐의 첫 번째 감염 단계가 발생한다. 이 바이러스 단백질은 스파이크 단백질(spike protein)이라고 하며, 아래 이미지에서 붉은색으로 되어 있다. 이 수용체는 ACE2(angiotensin-converting enzyme-2)라고 알려져 있다.
코로나19 바이러스 표면에 있는 스파이크 단백질이 폐 세포의 표면에 발현하는 ACE2 수용체와 결합하여 인체에 침입한다. 따라서 치료용 항체는 스파이크 단백질이 ACE2 수용체에 결합하는 것을 막을 수 있는 단백질의 일종으로 보고 있다.
연구진은 인체에 침입하는 바이러스를 무력화하기 위해 우리 몸의 면역반응이 만든 일종의 무기인 항체를 이 스파이크 단백질에 결합할 수 있는지를 예측했다.
연구진은 이미 'bioRxiv'에 공개된 코로나19 스파이크 단백질의 구조 정보 파일을 저자로부터 전달받아 기존의 사스와 메르스 중화항체가 코로나19에 결합할 수 있는지 생물정보학 분석을 통해 예측 연구를 수행했다.
그 결과, 기존의 사스 중화항체 2개, 메르스 항체 1개가 코로나19 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 결과를 예측했다.
이 같은 연구결과는 코로나19 치료용 항체 및 백신 개발을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.
연구진은 이를 생물학 분야 아카이브인 'bioRxiv'에 2월 23일 투고했고, 'bioRxiv'는 2월 27일 이를 공개했다. 현재 코로나19 관련 주요 연구결과는 'bioRxiv'에 빠르게 먼저 공개된 후 과학저널에 게재되고 있다.
한편 CEVI 융합연구단은 2월 17일 질병관리본부로부터 코로나19 바이러스 분리주를 분양받아 한국화학연구원 생물안전 3등급 시설에서 신속한 배양을 통해 코로나19 바이러스 RNA를 확보했다.
연구진은 이를 이용해 해외에서 공개된 코로나19 바이러스 검출용 프라이머·프로브 세트의 민감도를 비교했다. 프라이머는 특정 유전자 합성의 시작점이 되는 짧은 유전자 서열이고, 프로브는 특정 유전자의 증폭을 실시간으로 판독할 수 있는 형광이 표지된 짧은 유전자 서열이다.
그 결과, 동일 조건에서 코로나19 바이러스 N 유전자 검출용은 미국 질병통제센터의 2019-nCoV_N2, N3, 일본 국립감염병연구소의 NIID_2019-nCOV_N 프라이머·프로브 세트가 민감한 것으로 확인했다.
또한 RdRp/Orf1 유전자 검출용은 중국 질병예방통제센터의 ORF1ab 프라이머·프로브 세트가 민감한 것으로 확인했다.
전 세계 코로나19 검출용 주요 프라이머·프로브 세트의 민감도를 비교한 건 이번이 처음으로, 보다 민감한 실시간 유전자 증폭 기반의 분자진단키트를 개발하는 데 활용될 것으로 기대된다.
이번 연구결과는 2월 25일 바이오아카이브 'bioRxiv'에 투고됐으며, 2월 27일 공개됐다.
그렇다고 이번 연구로 백신이나 치료제가 빨리 나오는 것은 아니다. 다만 정확도 및 적용 가능성이 높다는 것이며, 진단 키트 역시 정확도가 높아질 수 있다는 의미다.
김들풀 IT·과학 전문기자 itnews@kpinews.kr
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