코로나 19를 차단하는 흡입 치료제

(AeroNabs SARS-CoV-2 antiviral nanobodies in a nebulizer. Photo: Noah Berger)

현재 코로나 19 치료제로 승인 받은 약물은 렘데시비르 하나 뿐입니다. 하지만 단독으로는 효과에 한계가 있기 때문에 많은 연구자들이 새로운 약물을 개발하거나 기존의 약물 가운데서 치료 효과가 있을 것으로 보이는 약물을 찾고 있습니다. 캘리포니아대학 샌프란스시코 캠퍼스의 아쉬시 망글리크 교수(Aashish Manglik, assistant professor of pharmaceutical chemistry at the University of California San Francisco)가 이끄는 연구팀은 다소 독특한 형태의 치료법을 제안했습니다.

연구팀은 라마나 낙타의 항체에서 힌트를 얻어 일반적인 항체보다 매우 작고 단순한 항체인 나노바디(nanobody)를 흡입제 형태로 폐와 호흡기에 투여해 코로나 19를 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스의 침투를 차단하는 연구를 진행 중입니다. 연구팀은 SARS-CoV-2 바이러스의 세포 침투 경로인 돌기 단백질 (spike protein)에 대한 나노바디 가운데 가장 결합력이 높은 것을 찾는 연구부터 시작했습니다.

연구팀은 20억개의 나노바디 가운데 SARS-CoV-2의 돌기 단백질 (본래는 ACE2 수용체와 결합)과 가장 잘 결합하는 Nb6 나노바디를 찾아냈습니다. 그리고 약간 변형을 거쳐 돌기 단백질 결합 능력을 500배 정도 향상시켰습니다. 그런데 돌기 단백질은 사실 한 개가 아니라 세 개가 하나로 모인 트라이머 (trimer) 형태이므로 이 개량형 나노바디 역시 트라이머 형태로 변형했습니다.

이렇게 만든 modified nanobody (mNb6)인 mNb6-tri를 투여하는 데 있어 연구팀은 새로운 아이디어를 제시했습니다. 바로 흡입 장치의 일종인 네뷸라이저 nebulizer 를 사용하는 것입니다. 천식 등 호흡기 질환 치료에 사용되는 네뷸라이저는 호흡기 깊은 곳까지 약물을 전달하는 데 효과적입니다. 연구팀은 네뷸라이저를 이용해 mNb6-tri를 호흡기와 폐 안쪽까지 전달해 바이러스의 침투를 막으면 더 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대하고 있습니다. 물론 고위험군은 이를 이용해 예방효과도 기대할 수 있습니다.

(동영상)

이 연구는 정식 논문 발표 이전에 프리프린트 서버에 올라와 있으며 현재는 임상 시험을 진행할 단계는 아니고 초기 연구 수준 정도입니다. 이론은 상당히 그럴 듯 한데 실제 치료제로 개발될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/devices/covid19-aeronabs

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.08.08.238469v1

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