코로나19 후유증 '기억력 저하' 원인 규명…당뇨약에서 치료 실마리

국립보건연구원은 코로나19 스파이크 단백질이 인지기능 저하를 유발한다는 사실을 밝혔다. 당뇨약 메트포르민이 치료에 효과가 있을 수 있다는 가능성도 제시했다. 게티이미지뱅크 제공

코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 감염 후 보고되는 집중력·기억력 저하 증상의 원인을 국내 연구진이 과학적으로 규명했다. 널리 사용하는 당뇨병 치료제가 인지장애를 개선할 수 있다는 가능성도 제시했다.

질병관리청 국립보건연구원은 코로나19 바이러스 스파이크 단백질(S1)이 뇌에 직접 침투해 인지기능 저하를 유발하는 기전을 동물실험으로 확인했다고 10일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '플로스 원(PLOS ONE)' 11월 7일자에 실렸다.

연구팀이 쥐에게 코로나19 스파이크 단백질을 코로 투여한 결과 스파이크 단백질은 3시간 이내에 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마에 도달했다. 6주 후 실시한 행동실험에서 스파이크 단백질을 투여받은 쥐는 숨겨진 플랫폼을 찾는 데 더 오랜 시간이 걸렸다. 낯선 공간에서 불안 행동도 증가해 코로나19 환자에게서 보고되는 인지저하와 유사한 양상을 보였다.

장기적인 뇌 손상 가능성도 확인됐다. 투여 6주 후 쥐의 해마에서 신경세포 수가 감소했다. 치매 관련 '타우' 단백질과 파킨슨병 관련 '알파 시누클레인' 등 독성 단백질 축적도 나타났다.

스파이크 단백질은 신경세포 간 연결인 시냅스 기능을 방해했다. 기억형성에 중요한 역할을 하는 NMDA 수용체 유전자 발현도 감소시켰다. 투여 1주 후 시냅스 가소성 관련 유전자가 현저히 줄어든 사실을 연구진이 확인했다.

당뇨병 치료제 '메트포르민'의 효과도 주목할 만하다. 연구팀이 스파이크 단백질과 메트포르민을 함께 처리한 세포실험에서 메트포르민은 독성단백질 축적을 유의미하게 억제했다. 신경세포 기능 회복도 도왔다.

코로나19 스파이크 단백질이 인지기능 저하를 유발하는 기전과 당뇨약 메트포르민의 치료 효과. 스파이크 단백질은 신경간 정보전달을 저하시키고 독성 단백질 축적을 증가시켜 뇌세포 손상을 유발한다. 메트포르민은 독성 단백질 축적을 억제해 집중력·기억력 개선을 돕는다. 질병관리청 제공

고영호 국립보건연구원 뇌질환연구과장은 "실제 임상에서 널리 사용하는 메트포르민이 코로나19 후 인지장애를 억제할 수 있는 가능성을 제시한 첫 과학적 근거"라고 밝혔다. 이어 "향후 임상연구를 통해 만성 코로나19 증후군 치료제로서 가능성을 검토할 필요가 있다"고 덧붙였다.

전 세계 코로나19 누적 확진자 7억 7000만 명 이상 중 약 20~30%가 피로, 기억력 저하, 집중력 저하 등 지속적인 신경학적 후유증을 경험하고 있다. 국립감염병연구소는 2022년 8월부터 '만성 코로나19증후군 조사연구 사업'을 통해 국내 환자 현황을 파악하고 치료제 발굴을 위한 임상시험을 진행하고 있다.

임승관 질병관리청장은 "코로나19 이후에도 장기간 증상을 겪는 환자에 대한 연구가 필요하다"고 강조하며 "과학적 근거 기반 감염병 정책 수립을 위한 연구 및 뇌질환연구를 지속적으로 지원하겠다"고 밝혔다.

<참고자료>
-  doi.org/10.1371/journal.pone.0336015

[조가현 기자 gahyun@donga.com]