"코로나19 무력화할 항체 찾았다"... 전세계 공개(종합)

코로나 19 모형/사진=미국 CDC

코로나 19(신종 코로나 바이러스 감염증) 바이러스 입자를 전자현미경으로 보면 겉 표면에 왕관 모양의 돌기(스파이크 단백질)를 관찰할 수 있다. 주로 인간의 몸(숙주) 세포에 침입해 병을 일으키는 역할을 맡는다. 스파이크 단백질이 제 기능을 수행하려면 먼저 인체 세포 표면에 존재하는 수용체 단백질(ACE2)과 결합해야 한다. 돌기는 ACE2와 단단히 결합할 수 있도록 하는 볼트 역할을 한다.

만약 두 단백질이 합쳐지지 못하도록 돌기에 ‘뚜껑’을 씌운다면 코로나 19를 꼼짝 못하게 만들 수 있다. 이 같은 뚜껑을 만드는 데 도움이 될 일종의 3차원(D) 결합 구조도를 국내 연구진이 개발, 전 세계에 공개했다.
사스·메르스 중화항체로 코로나19 바이러스 무력화 단서…백신·치료제 개발 속도 낼까 한국화학연구원 CEVI(신종바이러스) 융합연구단은 코로나 19의 유전체(DNA)를 분석, 기존에 알려진 사스(SARS·중증급성호흡기증후군) 중화항체 2개와 메르스(MERS·중동호흡기증후군) 중화항체 1개가 코로나 19 스파이크 단백질과 결합할 수 있다고 4일 발표했다.


연구단은 학술논문 사전 공개 사이트인 ‘바이오 아카이브’(bioRxiv)에 공개된 코로나 19 스파이크 단백질의 구조 정보를 분석, 컴퓨터 시뮬레이션을 돌려 사스 중화항체 2개와 메르스 중화항체 1개가 코로나 19 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 것을 예측했다.

코로나19 바이러스 스파이크 단백질의 3차원 구조(A)와 사스 중화항체 (B) 및 메르스 중화항체(C) 결합 예측/사진=화학연

백신을 통해 항원이 주사되면 인체는 면역화 반응을 통해 항체를 형성하는 데 이 가운데 병원체를 무력화할 수 있는 항체를 중화항체라고 부른다. 즉, 사스·메르스 중화항체가 인체에 들어온 스파이크 단백질과 결합해 무력화시킬수 있다는 뜻으로 사스·메르스 항체가 앞서 말한 ‘뚜껑’ 역할을 할 수 있다는 의미다.

연구팀은 “스파이크 단백질과 기존 사스·메르스 항체의 결합구조를 3차원 입체모형으로 제작, 바이오 아카이브에 올렸다”면서 “전 세계 연구진이 우리가 올린 입체 구조도를 보고 두 단백질(스파이크·ACE2) 간 결합을 저지할 항체를 설계하게 될 것”이라고 설명했다. 또 “이번 연구결과가 결과적으로 코로나 19 치료용 항체와 백신 개발을 앞당기게 될 것”이라고 덧붙였다.

자료=화학연

"美·中·日 코로나 19 진단키트 민감도 높다"
세계 첫 진단키트 비교결과 공개

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한편, CEVI 융합연구단은 코로나 19 바이러스 검출용 유전자 진단 기술인 프라이머·프로브 세트의 민감도 비교 결과를 공개했다. 프라이머·프로브 세트는 특정 유전자 합성의 시작점(프라이머)과 유전자 증폭을 통해 바이러스 감염 여부를 실시간 판독할 수 있는 검사 키트를 말한다.


이 결과에 따르면, 동일조건에서 코로나19 바이러스 'N 유전자’ 검출용은 미국 질병통제센터의 ‘2019-nCoV’, ‘N2’, ‘N3’와 일본 국립감염병연구소의 ‘NIID_2019-nCOV_N’의 민감도가 높은 것으로 확인됐다.

‘RdRp/Orf1 유전자’ 검출용은 중국 질병예방통제센터의 ‘ORF1ab’ 프라이머·프로브 세트가 민감한 것으로 확인됐다고 밝혔다. 민감도가 높으면 적은 양의 바이러스도 잘 찾아낸다는 의미다.

이미혜 화학연 원장은 “해외 코로나 19 검출용 주요 프라이머·프로브 세트의 민감도를 비교한 것은 이번이 처음”이라며 “민감도를 높인 실시간 유전자 증폭 기반 분자진단키트 개발에 기여할 것”이라고 말했다.

CEVI 융합연구단은 한국화학연구원을 중심으로 총 8개 정부출연연구기관이 신종 바이러스 진단, 백신, 치료제 및 확산방지 기술 개발 연구를 수행하는 기관이다. 참여기관은 한국건설연구원, 한국과학기술정보연구원, 한국기초과학지원연구원, 한국식품연구원, 한국표준과학연구원, 한국한의학연구원, 안전성평가연구소 등이다.