바이러스는 숙주세포와 강력하게 결합하게 변이
단백질조각, 핵산 구성 하이브리드 중화제 개발
바이러스 헷갈리게 해 세포 침투 차단

코로나19 확산세가 주춤해졌다고는 하지만 완전히 사라진 것은 아니다. 그 이유는 계속된 변이 바이러스를 만들어 내고 있기 때문이다. 현재 우세종인 오미크론 변이 이외에도 300종의 변이가 있는 것으로 알려져 있다. 강력한 변이가 나타날 때마다 그에 맞는 백신이나 치료제를 개발하는 것은 쉽지 않은 일이다. 국내 연구진은 바이러스 변이처럼 바이러스를 중화시키는 백신이나 치료제도 함께 진화할 수 있으면 어떨까라는 생각에 이르렀다.

포스텍 신소재공학과 연구팀은 바이러스가 변이되면 치료제도 진화해 더 강한 효과를 내는 맞춤성장형 코로나19 중화제를 개발했다고 27일 밝혔다. 이는 바이러스 진화를 역이용해서 더 강력한 효과를 낼 수 있도록 설계된 것이다.

이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다.

코로나19 바이러스가 변이를 거듭할수록 독성은 약해진다고 하더라도 감염력이 증가하는 이유는 세포 표면 단백질인 ‘안지오텐신 전환효소’(hACE2) 수용체가 강하게 결합되도록 바이러스가 변이되기 때문이다. 이렇게 되면 기존 치료제나 중화제(백신) 기술은 대응이 쉽지 않다.

이에 연구팀은 바이러스와 hACE2 수용체간 결합되는 주요 부위 상호작용 원리를 모방해 세포 감염을 억제할 수 있는 방법을 찾았다. 단백질 조각과 핵산으로 구성된 하이브리드 중화제가 미끼처럼 바이러스와 강력히 결합해 바이러스가 세포에 침투하는 것을 원천 차단하는 것이다.

이번에 개발된 중화제 기술은 10조 개에 이르는 수많은 후보물질 중 바이러스 결합에 가장 적합한 물질이 자동으로 선별되도록 하는 ‘HOLD’라는 연구팀이 개발한 방법을 기반으로 한다.

실제로 이번에 개발한 중화제는 알파, 베타, 감마, 델타 변이 뿐만 아니라 전염력이 가장 높다고 알려진 오미크론 변이에 대해서도 중효효과가 높은 것으로 나타났다. 특히 오미크론 변이에 대한 중화성능은 초기 코로나바이러스에 대한 중화성능보다 5배 높은 것으로 조사됐다.

연구를 이끈 오승수 포스텍 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 변이 발생에 맞춰 더 우수한 성능을 가질 수 있도록 스스로 진화하는 중화체 개발 플랫폼 기술을 처음 개발했다는데 의미가 크다”며 “코로나19 뿐만 아니라 독감, 한타바이러스 등 다양한 바이러스에 대응할 수 있는 핵심기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.