[와우! 과학] 코로나19 막는 펩타이드 치료제 개발 시작 (연구)

현재 과학계와 의학계의 최대 화두는 코로나 19 치료제 혹은 백신 개발이다. 미국 매사추세츠주공과대학(이하 MIT)의 과학자들 역시 코로나 19 치료제 개발에 뛰어들었다.

MIT의 화학과 교수인 브래드 펜텔루트가 이끄는 연구팀은 23개의 아미노산으로 된 단순한 펩타이드가 코로나 19를 막을 수 있는 새로운 희망이 될 수 있다는 연구 결과를 온라인 프리프린트 서버인 bioRxiv에 공개했다.

연구팀은 현재 코로나 19 치료제 개발에 가장 중요한 목표 물질인 ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2) 수용체를 연구했다. ACE2는 인간 세포 표면에 존재하는 수용체의 일종으로 본래는 혈압약의 목표 물질로 잘 알려져 있었으나 코로나 19를 일으키는 SARS-CoV-2가 여기에 결합해 호흡기 세포로 침투한다는 사실이 알려지면서 이제는 바이러스 침투를 막을 수 있는 중요한 표적으로 과학계의 관심을 집중시키고 있다.

하지만 사실 ACE2 수용체도 복잡한 구조를 지닌 단백질로 코로나바이러스와 결합하는 부위는 일부에 불과하다.

연구팀은 코로나바이러스가 주로 결합하는 알파 나선 (alpha helix)에 주목했다. 알파 나선은 코로나바이러스의 표면 돌기 단백질 (spike protein)이 주로 결합하는 부위다. 따라서 이것과 비슷한 구조를 지닌 펩타이드를 만들면 바이러스가 인간 세포 대신 가짜 ACE2 수용체에 결합해서 진짜 세포에 침투하지 못하게 된다.

MIT 팀이 보유한 펩타이드 합성 시스템은 1시간 이내에 50개의 아미노산을 연결해 원하는 펩타이드를 자유자재로 만들 수 있다.

연구팀은 23개의 아미노산을 연결해 ACE2 수용체의 알파 나선과 비슷한 펩타이드를 만들었다. 그리고 동시에 바이러스 돌기 단백질과 주로 결합하는 부위만 가지고 만든 아미노산 12개짜리 펩타이드나 이보다 더 긴 펩타이드 등 다양한 펩타이드를 만들었다.

현재 만든 펩타이드 가운데 어떤 것이 바이러스에 가장 효과적으로 결합하는지 모르기 때문에 여러 종류를 만든 것이다. 이 펩타이드 샘플은 마운트 시나이 아이칸 의대에 보내져 코로나19 동물 모델을 통해 테스트될 예정이다.

바이러스 결합 펩타이드 치료제는 개발이 매우 빠르다는 장점이 있지만, 바이러스 자체를 파괴하거나 증식하지 못하게 막는 것은 아니라는 단점이 있다.

바이러스를 기만하기 위한 가짜 수용체를 투여해도 바이러스 숫자가 훨씬 많다면 결국 진짜 세포로 침투하는 것을 막을 수 없다. 하지만 이 펩타이드가 바이러스 증식 속도를 늦춰준다면 그사이 우리 몸의 면역 시스템이 바이러스를 제거해 환자가 생존할 가능성이 높아질 수 있다.

실제 환자에서 효과가 있을지는 동물 실험과 임상 시험 결과가 나오기 전까지는 장담할 수 없지만, 상황이 매우 심각한 만큼 가능한 모든 방법으로 치료제 개발에 도전해야 할 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com