(낙타의 상피세포에 있는 메르스 코로나 바이러스. MERS coronavirus particles (green) on camel epithelial cells. Credit: NIAID in collaboration with Colorado State University. )
메르스(MERS)는 2012년 첫 보고 이후 지금까지 400명이 넘는 인명을 앗아간 질환입니다. 특히 우리 나라에서는 예기치 않게 전파되어 큰 사회적인 문제를 만들었습니다. 한국의 사례를 볼 때 다른 국가에 전파되어 유사한 문제를 일으키지 말라는 법이 절대 없다는 것은 자명합니다. 메르스에 대한 백신과 치료제 개발이 필요한 이유라고 하겠습니다.
현재까지 메르스에 대한 특이적인 치료는 없지만, 치료제를 만들기 위한 시도는 진행 중입니다. 미국 메릴랜드 의과대학(University of Maryland School of Medicine)과 Regeneron Pharmaceuticals, Inc 는 저널 PNAS에 쥐를 이용한 항체 연구 동물 모델에서 메르스 코로나 바이러스(MERS-CoV)를 무력화 시킬 수 있는 두 가지 항체를 발견했습니다.
이 연구를 진행한 메릴랜드 의대의 매튜 프리맨 교수(Matthew B. Frieman, PhD, an assistant professor of microbiology and immunology at the University of Maryland School of Medicine)에 의하면 본래 쥐는 메르스에 걸리지 않는다고 합니다. 메르스 바이러스가 침투할 수 있는 경로가 없기 때문입니다.
하지만 VelociGene technology라는 신기술을 통해서 인간과 유사한 경로를 쥐에 유전자에 삽입한 쥐를 만들면 메르스에 감염될 수 있습니다. 이렇게 메르스 감염쥐를 만든 이유는 메르스 코로나 바이러스를 무력화 시킬 수 있는 항체를 연구하기 위한 것입니다.
메르스 코로나 바이러스의 S 단백질(Spike protein)은 숙주에 DPP4(dipeptidyl peptidase 4, CD26)라는 수용체에 달라붙어 바이러스를 세포내로 전파시킵니다. 그런데 우연히 사람, 박쥐, 낙타에 있는 DPP4에 메르스 코로나 바이러스의 S 단백질이 달라붙을 수 있는 것이죠.
이번 연구에서는 메르스 코로나 바이러스의 S 단백질의 수용체 결합 부위(RBD; Receptor binding domain)에 결합하는 두 가지 항체가 발견되었습니다. REGN3051와 REGN3048라는 두 항체는 메르스 바이러스의 수용체 결합부위에 결합해 바이러스가 DPP4와 결합, 세포 내부로 침투하는 경로를 차단합니다. 결국 바이러스가 무력화 되는 것이죠.
이 연구는 가까운 미래에 메르스 치료제 개발에 청신호로 다가오긴 하지만, 아직 치료제가 개발되었다고 말하기는 어렵습니다. 다만 치료제 개발의 목표를 설정하는데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.
이번 연구에서 주목할 점은 인간과 비슷한 면역 기전을 가진 유전자 조작 쥐를 빠르게 만드는 기술입니다. 이런 방식을 이용하면 매우 빠른 속도로 새로운 감염성 질환의 항체를 만들어낼 수 있을 것으로 기대됩니다.
이런 연구를 통해서 가까운 시일내로 메르스나 사스 같은 신종 질환을 정복하는 날이 다가오기를 기대해 봅니다.
참고
Pre- and postexposure efficacy of fully human antibodies against Spike protein in a novel humanized mouse model of MERS-CoV infection, PNAS,www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1510830112
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