같은 코로나19 걸렸는데도 더 아픈 사람 따로 있다

OAS1 변이 감염 증상 비교적 더 심각..전세계 최소 10억명 이상 될 것으로 추정

영국 과학자들이 바이러스 침입을 탐지해 복제를 막는 항바이러스 면역의 핵심인 인터페론 시스템에 결함이 있는 사람은 코로나19 감염 증상이 훨씬 심각하다는 사실을 알아냈다. 사진은 경기도 고양시 국민건강보험 일산병원 코로나19 중증 병동 병동에서 의료진이 환자에게 기도삽관을 하는 모습. 연합뉴스 제공

바이러스 침입을 탐지해 복제를 막는 항바이러스 면역의 핵심인 인터페론 시스템에 결함이 있는 사람은 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 증상이 훨씬 심각하다는 연구 결과가 나왔다. 

아서 위켄하겐 영국 글래스고대 바이러스연구센터 교수팀은 코로나19 감염으로 입원한 환자 499명의 유전정보를 분석한 결과 인터페론 신호에 반응하는 유전자(OAS1)에 결함이 있는 사람은 감염 증상이 비교적 심각하다는 사실을 알아내 국제학술지 '사이언스' 28일자에 발표했다.

지금까지 학계에서는 코로나19 감염 중증도에 유전적 요인이 영향을 미칠 수 있다는 사실은 알려져 있었지만 구체적으로 어떤 분자가 관여하는지에 대해서는 밝혀지지 않았었다. 연구팀은 특정 유전자를 증폭해 분석하는 유전자 스크리닝으로 환자들의 폐세포에서 바이러스에 저항성을 가진 '인터페론 자극 유전자'를 찾았다. 

인터페론은 바이러스나 세균, 기생충 등이 침입했을 때 면역계에 이를 알려 바이러스 증식을 방해하는 단백질이다. 대식세포나 자연살해세포가 병원체를 직접 죽이도록 활성화시키거나, 이미 감염된 세포가 항원을 제시해 B세포가 항체를 만들도록 돕는다. 이 과정에서 인터페론은 인터페론 자극 유전자들을 발현시켜 면역계 반응에 필요한 단백질들을 만들어낸다. 만약 인터페론이 잘 만들어지더라도 유전자들이 신호에 제대로 반응하지 못한다면 면역효율이 떨어진다.

연구팀은 인터페론 자극 유전자 중 OAS1에 주목했다. 이 유전자는 호흡기바이러스가 들어가는 관문인 비강 상피에 몰려 있으며, 인터페론에 대한 반응이 매우 강력하다. 또한 OAS1이 발현돼 만들어지는 단백질은 코로나바이러스 등 바이러스의 유전물질(RNA)을 자르는 효소인 리보뉴클레아제를 활성시킨다.

연구 결과 OAS1 단백질은 보통 C말단에 아미노산 4개(CAAX)가 붙어 있는 프레닐화 형태인데 반해, 환자들의 42.5%는 OAS1 단백질에 이런 특성이 없었다. 이들은 다른 환자에 비해 코로나19 감염 증상이 심각한 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 OAS1에서 프레닐화한 부분이 바이러스를 감지해 더 이상 증식하지 못하도록 방해한다고 분석했다. 유전자에 인위적으로 프레닐화 하지 못하게 하는 돌연변이를 일으키는 실험을 통해 정상 OAS1이 가진 항바이러스 효과는 돌연변이 OAS1보다 100배가 넘는 것으로 확인됐다.

연구팀은 OAS1에 이런 변이를 가진 사람이 전 세계 수십억명에 이를 것으로 추정했다. 다른 이와 비교해 코로나19 감염시 중증화하기 쉽다는 뜻이다. 또한 코로나19 바이러스 기원으로 꼽히는 관박쥐는 다른 박쥐종과 달리 OAS1 변이를 갖고 있다는 사실도 확인했다. 이 박쥐가 바이러스를 없애지 않고 공존하면서 일종의 '바이러스 저장고'가 되는 이유다. 

이 연구 결과를 활용하면 환자마다 코로나19 증상이 중증화할지 민감도를 예측하거나 새로운 치료 방법을 개발하는 데 도움이 될 전망이다.

[이정아 기자 zzunga@donga.com]