바이러스로 바이러스 치료?…코로나19 바이러스 증식 막는법 나왔다

코로나19의 원인인 ‘사스 코로나바이러스-2’(코로나19 바이러스)를 인공적으로 합성한 ‘코로나19 결손바이러스’를 사용해 코로나19 바이러스를 없애는 새로운 방법이 제시됐다.

미 펜실베이니아주립대 생물학과 마르코 아르케티 교수 연구팀은 이런 개념을 입증하기 위한 치료제를 설계했다고 밝혔다.

아르케티 교수에 따르면, 코로나19 바이러스와 같은 바이러스가 사람의 세포를 공격할 때 먼저 세포 표면에 달라붙어 유전물질을 세포 안으로 주입한다. 그리고 세포를 빼앗아 바이러스의 유전물질을 대량으로 복제해 결국에는 붕괴한 세포로부터 수많은 바이러스 입자를 방출하는 것으로 한층 더 체내에서의 감염을 확대해간다. 

숙주의 체내에서 바이러스의 복제가 반복되면 드물게 유전물질 합성에 실패해 바이러스의 게놈 일부가 결손할 수 있다. 게놈이 결손하면 바이러스로 행동하는데 필요한 단백질을 합성할 수 없다. 이런 바이러스는 정상적으로 증식할 수 없어 결손바이러스라고 부른다.

하지만 결손바이러스가 있는 세포 안에 정상적인 바이러스가 들어가면 결손바이러스의 게놈이 정상 바이러스의 게놈을 이용 증식해 정상 바이러스를 대체하는 현상이 일어날 수 있다.

이는 결손바이러스가 정상 바이러스의 증식을 방해하는 작용으로, 학술적으로는 ‘간섭’이라고 하며, 이런 간섭을 일으키는 결손을 지닌 바이러스 입자는 ‘결손갑섭(DI)입자’라고 부른다.

DI입자가 바이러스의 증식을 막는데 주목한 연구팀은 코로나19 바이러스의 게놈을 90% 차단해 이 바이러스의 DI입자를 만들었다. 그 DI입자를 코로나19 바이러스, 즉 정상 바이러스에 감염된 원숭이의 세포에 주입하는 실험을 시행했다.

그 결과, 실험 시작 24시간 뒤 정상적인 코로나19 바이러스 양이 절반으로 감소하는 한편 이 바이러스의 DI입자는 정상 바이러스의 3배 속도로 증식하는 것으로 나타났다.

이에 대해 아르케티 교수는 “DI입자는 결손이 있는 탓에 코로나19 바이러스로는 기능하지 않으며 단독으로 증식할 수 없다. 하지만 야생형(질병 유발형) 코로나19 바이러스와 동시에 감염되면 정상 바이러스의 증식 과정을 빼앗아 DI입자를 복제한다”면서 “게다가 게놈이 짧은 덕에 정상 바이러스보다 빠르게 자가 복제해 바이러스의 증식을 막게 된다”고 설명했다.

또 “정상 바이러스가 50% 감소하는 것만으로는 코로나19를 치료하는 것과 관계가 없겠지만, 정상 바이러스의 DI입자가 정상 바이러스보다 빠르게 증식할 수 있기에 우리 연구자들은 시간이 지남에 따라 DI 입자의 유효성이 더욱 증가할 것으로 예상한다”고 말했다.

아르케티 교수는 “정상 바이러스의 DI입자가 항바이러스약으로 쓰일 수 있는지를 검증하기 위해서는 추가 실험이 필요하다”고 강조하면서 “연구를 진행해 미세 조정을 가하면 이런 DI입자가 코로나19의 치료약으로 사용될 가능성이 있다”고 말했다.

자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘피어제이’(PeerJ) 최신호에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr