델타주에 이어 오미크론주가 맹위를 떨친 것처럼 앞으로 어떤 코로나 바이러스 변이주가 인류 또는 동물에게 닥칠지 장담할 수 없다.
그런 장래적인 코로나 바이러스에 의한 팬데믹에 대항하는 비장의 카드를 상어가 가지고 있다고 한다.
위스콘신대 매디슨교 과학자들은, 상어의 면역계에서 유래한 단백질이 인간 세포에 코로나 바이러스 감염을 예방하는 효과가 있음을 발견한 것으로, 이는 코로나뿐 아니라 다른 바이러스에도 유효한 것으로 알려졌다.
이 연구 논문은 Nature Communications에 게재되었다.
■ 다가올 팬데믹을 대비한 비장의 카드가 되는 상어
이번 연구에 사용된 것은, 대서양과 태평양의 따뜻하고 얕은 해역에 서식하는 움직임이 느릿한 하늘상어목 박쥐상어과(Ginglymostomatidae) 상어다.
상어의 면역계로부터, 추출되는 단백질, 상어가변 신항원 수용체는 "VNAR"이라고 불린다. 이는 당장 인간의 치료에 사용될 수 있는 것은 아니지만, 장래적으로 일어날 우려가 있는 새로운 코로나 팬데믹에 대한 비장의 카드가 될 것으로 기대되고 있다.
예를 들어, 박쥐의 체내에서는 "WIV1-CoV"라고하는 코로나 바이러스의 동료가 발견되고 있다. 이는 현재 인간사회를 휩쓸고 있는 SARS-CoV-2의 기원이 아닐까 추측되고 있으며, 인간 세포에 감염될 힘도 있다.
VNAR은, 이 WIV1-CoV를 무력화할 수 있다. 따라서 지금부터 연구를 진행하면 언젠가 새로운 코로나 바이러스 변이주가 인간사회에 침입한다고 해도 미리 대비할 수 있다.
미국 위스콘신대 매디슨교의 병리학자 아론 루보 교수는, "우리는 장래의 코로나화를 위해, 상어 VNAR라고하는 무기를 준비하고 있습니다. 장래를 위한 일종의 보험입니다"라고 말한다.
■ 인체 항체가 닿지않는 틈새로 진입하여 코로나의 스파이크 단백질에 결합
VNAR은, 영국의 제약회사 Elasmogen 사의 합성 VNAR 라이브러리로부터 분리되었다. 바이러스가 세포에 부착하기 위해서 이용하는 단백질에 결합되어, 감염을 막는 효과가 있다.
사람의 항체에는 없는 편리한 특징도 있다. 인체 항체의 10분의 1로 작고, 사람의 것으로는 닿지 않는 곳까지 진입할 수 있는 것이다.
또한 독특한 형상이 될 수 있기 때문에, 인체 항체에서는 간과해 버리는 단백질 구조에서도 인식할 수 있다.
이번, 무수한 후보중에서 선택된 3종의 VNAR 가운데, 가장 예방 효과가 높았던 것은 "3B4"라고하는 타입이라고 한다.
이것은 바이러스의 "스파이크 단백질"의 "홈"에 강력하게 결합하는 것으로 확인되고 있다. 스파이크 단백질은 바이러스가 사람 세포에 달라붙기 위한 부위이므로, 이곳을 막아버리면 바이러스는 감염력을 잃는다는 것이다.
유전적으로 다양한 코로나 바이러스의 변이주라도 홈의 형상은 모두 비슷하기 때문에, 이번 연구는 오미크론주가 유행하기 전에 이뤄졌는데, 오미크론에서도 비슷한 효과가 기대되는 것으로 알려졌다.
이처럼 다양한 코로나 바이러스에 결합할 수 있기 때문에, 3B4는 장래의 코로나화에 대항할 수 있는 유망한 후보로 기대되고 있다.
■ 인체 투여 가능할까? 향후 연구 주목
코로나 바이러스는 다양하고 변이하기 쉽다. 그 때문에 실제의 치료는, 복수의 VNAR을 혼합한 칵테일 요법이 될 가능성이 높다고 한다.
그렇다고 해도, 현재로선 인체에 투여할 수 있을지 여부는 확인되었다고 할 수 없다.
그래도 높은 예방 효과를 기대할 수 있는 데다, 인간의 항체보다 저렴하고 간편하게 만들 수 있고, 그것도 여러 경로로 투여할 수 있다는 점에서 매력적인 치료약 후보다.
또 바이러스뿐만 아니라, 암 진단이나 치료에 도움이 되는 방법도 연구가 진행 중인 것으로 알려졌다.
