국내 연구진이 코로나19에 감염된 환자를 사망하게 하는 데 결정적인 역할을 하는 유전자를 발견했다. 향후 이 유전자를 통제할 수 있는 기술까지 개발하면 코로나19 치료법에 중요한 전기가 마련될 것으로 전망된다.
이상준 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 교수는 몸 속에 들어온 바이러스를 감지하는 ‘ZBP1’ 유전자가 코로나19 환자의 사망률을 높이는 데 중요한 역할을 한다는 분석을 21일 발표했다. 미국 세인트 주드 아동연구병원과 공동으로 진행한 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언스 이뮤놀로지’ 최신호에 게재됐다.
ZBP1 유전자는 몸 속에 들어온 바이러스를 탐지하고, 면역 단백질인 ‘사이토카인’을 만들라는 신호를 보낸다. 사이토카인은 바이러스와 전투를 벌이는 역할을 한다. 그런데 연구진 분석 결과, 유독 코로나19 바이러스가 몸 속에 침투했을 때에는 ZBP1이 사이토카인을 지나치게 많이 만들도록 지시한다는 사실이 규명됐다.
사이토카인은 병원체와 싸우는 중요한 역할을 하지만, 기능이 너무 활성화하면 병원체가 아닌 자신의 몸까지 공격한다. 이런 상황을 ‘사이토카인 폭풍’이라고 부른다. 이렇게 되면 몸에 염증이 생기고, 사망에 이를 수도 있다는 것.
연구진은 ‘유전자 가위’라는 기법을 동원해 코로나19 바이러스에 감염된 대식세포에서 ZBP1 유전자를 제거하는 실험을 했다. 그 결과 ZBP1 유전자가 사이토카인을 과다하게 유발하는 열쇠라는 사실을 증명했다.
연구진의 이번 분석으로 대표적인 바이러스 치료제인 인터페론을 투여받은 환자들의 사망률이 오히려 올라간 이유도 설명이 가능하다.
연구진에 따르면 ZBP1 유전자가 존재하는 실험용 쥐는 그대로 둘 경우 코로나19에 감염된 뒤에도 일부가 생존했지만, 인터페론을 주입하는 치료를 받고나자 모두 죽었다. 반면 아예 ZBP1을 제거한 동물은 인터페론을 주입하든 안 하든 모두 일부만 죽었다. 이는 인터페론을 이용한 치료가 ZBP1 유전자의 발현을 강하게 유도해 과도한 면역반응을 일으킨다는 사실을 입증한 것이다.
연구진은 이번 분석이 근본적인 수준에서 면역 경로에 대한 이해를 높일 단초가 됐다고 평가했다. 컴퓨터 실험과 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 약물을 이용해 코로나19 치료제 개발도 모색할 전망이다.
이 교수는 “ZBP1 유전자의 발현을 조절할 수 있다면 면역세포의 활성화 수준을 적절히 제어해 코로나19 환자를 치료하는 새로운 약물을 만들 수 있을 것”이라고 기대했다.
장지민 한경닷컴 객원기자 newsinfo@hankyung.com
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