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한국화학연구원

코로나19 바이러스가 빠르게 증식하는 이유를 규명한 연구결과가 발표됐다.Jezperklauzen/게티이미지뱅크 제공.

국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스가 빠르게 대량 증식하는 원리를 밝혀냈다.미래 감염병 대응에 도움이 될 것으로 기대된다.

한국화학연구원은 김성준 신종바이러스연구단 단장 연구팀이 코로나19 바이러스의 신속한 증식 원인으로 미토콘드리아와 표피성장인자수용체(EGFR)의 변형된 역할을 꼽았다고 3일 밝혔다.미토콘드리아는 인체 세포의 에너지 발생을 담당하고 EGFR은 세포의 성장신호 전달을 담당한다.

연구팀은 우선 코로나19 바이러스가 인체 침입 후 세포 속 미토콘드리아의 구조와 기능을 신속하게 변화시켜 바이러스 복제에 필요한 에너지를 비정상적으로 과도하게 생성시킨다는 점을 밝혔다.

코로나19 바이러스의 RNA-뉴클레오캡시드 복합체가 미토콘드리아의 막전위 차이를 증가시키고 미토콘드리아 상호 융합 형태를 유도했다.미토콘드리아 막전위가 높을수록 세포 에너지(ATP) 생성이 활발해진다.

또 미토콘드리아 상호 융합 형태는 미토콘드리아의 표면적을 늘리고 막전위를 높게 유지하도록 만들어 ATP 생산 효율을 늘린다.이를 통해 코로나19 바이러스는 복제에 필요한 에너지를 얻은 것이다.

연구팀은 세포 성장신호에 중요한 EGFR 단백질의 변형 또한 코로나19 바이러스 대량 증식에 활용된다는 점을 발견했다.바이러스로 EGFR 신호전달체계가 활성화되고 일부 변형된 EGFR의 위치가 미토콘드리아도 이동한 것을 밝혔다.이를 통해 미토콘드리아는 계속해서 변형된 형태를 유지하고 과도한 에너지를 생산하는 상태를 유지해 코로나19 바이러스 대량 복제에 기여했다.

연구팀은 EGFR 표적 치료제가 코로나19 치료에 효과적일 수 있음을 실험으로도 증명했다.EGFR의 성장 신호 활성을 제어하는 폐암 치료제‘다코미티닙,오버워치 월드컵 해설갑상선암 치료제‘반데타닙’등 12가지 미국 식품의약국(FDA) 승인 약물을 활용한 실험에서 매우 효과적인 코로나19 항바이러스 효능이 나타났다.

특히 반데타닙의 효과가 뛰어났다.코로나19 감염 쥐에게 25mg/kg의 반데타닙을 매일 투여하자 3일 뒤 바이러스 RNA 분석 결과에서 폐 세포에 남아있는 바이러스 RNA 수준이 약 10분의 1로 감소했다.또 6일 후 면역조직화학 염색법으로 폐 세포의 염증 상태를 관찰한 결과 코로나19에 의한 폐 병변이 현저히 완화된 모습을 보였다.

기존 치료제를 코로나19 바이러스 감염병 억제 목적으로 용도 변경하는 '약물 재창출' 가능성이 확인된 것이다.이번 연구결과는 국제학술지‘신호 전달 및 표적 치료’에 5월 게재됐다.

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