항생제의 대표라고도 할 수있는 페니실린은, 1942년에 의약품으로 실용화 된 이래 수많은 사람들의 목숨을 세균 감염으로부터 구해 온 것으로, "20세기의 위대한 발견"의 하나로 꼽히고있다.
그러나, 그런 항생제도 바이러스 앞에는 무력하다. 미생물학 전문가들은 "왜 바이러스는 항생제가 듣지 않는 것인가?"를 알기 쉽게 설명했다.
"신종 코로나 바이러스가 대유행하고 나서부터는, 많은 연구자와 제약 회사가 항 바이러스 약물의 개발을 위해 노력하고 있습니다. 항 바이러스 약물을 발견하는 것이 그렇게 어려운 것은 왜일까요? 그 대답은 생물학에 있습니다"라고 지적하는 것은 서호주 대학의 생물 의학학자 크리스틴 카슨 씨와 이스트 캐롤라이나 대학의 미생물학 및 면역학 교수 레이첼 로퍼 씨이다.
두 사람에 따르면, 바이러스를 억제하기 어려운 것은, 바이러스가 가지는 "인간의 세포를 사용하여 수를 늘리는 것"이라는 특성이 깊게 관련하고 있다는 것이다.
일부 내성균이외에는 놀라운 효과를 발휘하는 항생제가 바이러스에 작용하지 않는 이유를 알기 위해서는, 먼저 세균과 바이러스의 차이를 알고 있어야 한다.
세균은 그 자체가 독립적 인 세포이기 때문에, 어떤 의미에서는 인간의 세포와 비슷하지만, 차이점도 있다. 예를 들어, 대장균 등의 세균의 대부분은 펩티도글리칸이라는 고분자 화합물로 된 세포막을 가지고 있지만, 인간의 세포막은 펩티도글리칸이 없다. 따라서 펩티도글리칸의 합성을 억제하는 페니실린을 사용하면, 인체의 세포에 영향을 주지않고 세균의 증식을 억제하는 것이 가능하다. 이 특정 생물에만 치명적인 독성을 발휘하는 특성을 선택 독성이라고한다.
한편, 바이러스는 숙주가되는 생물의 세포속에 들어가 증식 기능을 탈취, 세포 내에서 증식한다. 그리고 세포가 바이러스로 가득차게되면, 세포가 파열되어 바이러스 입자가 흩뿌려진다. 바이러스가 흔히 "엄밀하게는 생물이 아니다"라고되어 있는것은 다른 생물의 세포없이 자기 증식을 할 수 없다는 것이 주된 이유이다.
바이러스의 증식을 억제하기 위해서는, 기본적으로 인체의 세포가 자기 복제 메커니즘을 표적으로 하기 때문에, 선택 독성이있는 항생 물질과는 달리 항 바이러스 약물은 인체에 독성이 있을 가능성이 높아진다. 항 바이러스 약물 개발의 어려움에 대해 카슨 씨 등은 "사실 바이러스를 억제하는 것 자체는 간단합니다. 어려운 것은 숙주를 산 채로두는 것입니다"라고 설명.
세포의 복제 프로세스를 사용하는 바이러스의 특성상 항 바이러스제는 "바이러스에만 특이한 구조와 프로세스"를 표적으로하는 것이 아니고서는 안되지만, 대부분의 바이러스는 그러한 성질이 거의 없다는 것이다.
또한 세균은 모두 이중 나선의 DNA를 가지고 있는 반면, 바이러스는 DNA를 가진 것도 있으면서 RNA를 가진것도 있고, 게놈도 두 가닥을 가지고 있는것과 한쪽만 있는 것이 있다. 따라서 "다양한 바이러스에 효과가 있는 항 바이러스 약물을 만드는 것은 사실상 불가능하다"고 카슨 씨 등은 말하고있다.
효과적인 항 바이러스 약물의 개발은 어렵기도하면서, 바이러스와 숙주 세포의 복제 과정의 근소한 차이를 단서로 한 개발 사례는 존재한다. 예를 들어 A형 인플루엔자 바이러스 치료제 인 아만타딘과 리만타진은, 세포 내에 침입 한 독감 바이러스가 RNA를 세포 내로 방출하는데 필요한 M2 단백질을 억제함으로써 효과를 발휘한다.
또한 타미플루라는 상품명으로 유명한 타미플루나 상품명 리렌자로 판매되는 자나미빌은, 세포 내에서 증식 한 독감 바이러스가 세포 밖으로 나올 때 필요로하는 노일라미니다제라는 효소를 억제함으로써 A/B형 인플루엔자 바이러스의 증식을 최소화한다.
카슨 씨 등은 "신종 코로나 바이러스에 효과적인 항 바이러스 약물의 개발은, 바이러스가 증식하는 복잡한 과정과 인간의 세포 상호 작용을 확실하게 아는 것이 중요합니다. 신형 코로나 바이러스에 독특한 성질을 특정 할 수 있으면, 그 약점을 파고드는 효과적인 항 바이러스 약물을 만들 수 있을 것"이라고 말하고있다.
