코로나 19 (SARS-CoV-2) 바이러스 중화 항체의 모습을 포착하다.

(A SARS-CoV-2 S trimer bound by a neutralizing antibody. Credit: C. Barnes / Björkman laboratory)

코로나 19 사태를 종식시킬 수 있는 열쇠는 사실 치료제보다 SARS-CoV-2 바이러스를 무력화시킬 수 있는 중화항체에 달려 있습니다. 코로나 19 감염을 효과적으로 막을 수 있는 항체가 인구 집단의 60% 이상에서 양성이면 코로나 19 유행도 종식될 것입니다. 수많은 과학자들이 효과적인 중화항체를 생성할 수 있는 백신 개발에 나선 이유입니다. 하지만 그 전에 어떤 항체가 가장 효과적인이지를 알아낼 필요가 있습니다.

칼텍의 크리스토퍼 반즈 (Christopher Barnes)는 코로나 19를 무력화시키는 중화항체(neutralizing antibody) 의 디테일한 이미지를 촬영하는데 성공했습니다. 본래 그는 파멜라 브요크만 교수 (Pamela Björkman, the David Baltimore Professor of Biology and Biological Engineering)의 연구실에서 HIV 바이러스를 연구했으나 코로나 19 사태가 심각해지자 다른 과학자들과 마찬가지로 SARS-CoV-2 연구로 급히 방향을 틀었습니다.

연구팀은 코로나 19에서 회복된 환자의 혈청을 기증 받아 여기서 SARS-CoV-2를 중화시키는 가장 중요한 항체인 S 단백질 (돌기 단백질)에 대한 항체를 분리했습니다. 그리고 이 항체가 실제로 S 단백질과 결합하는 이미지를 단입자 냉각 전자 현미경 (single-particle cryo-electron microscopy)을 통해 촬영했습니다.

과학자들은 항체 전체가 아니라 RBD (receptor binding domain) 같은 특정 부위가 S 단백질과 주로 결합한다는 사실을 알고 있습니다. 이 이미지는 RBD가 어떻게 바이러스의 표면 돌기 단백질과 효과적으로 결합할 수 있는지 알 수 있는 중요한 정보를 제공합니다. 결국 효과적인 백신 개발에 도움을 줄 수 있습니다.

코로나 19와의 싸움은 확실히 장기전으로 들어갔습니다. 이 싸움은 적어도 내년까지 끝나지 않을 것입니다. 하지만 우리가 효과적인 백신을 갖게 되면 전황은 인류에게 유리하게 돌아갈 것입니다.

침고

Christopher O. Barnes et al. Structures of Human Antibodies Bound to SARS-CoV-2 Spike Reveal Common Epitopes and Recurrent Features of Antibodies, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.025

https://phys.org/news/2020-07-images-antibodies-neutralize-covid-virus.html

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