코속에 뿌리는 코로나 치료제가 온다..모든 변이 효과

비강 스프레이 치료제 임상 중

코로나19 바이러스의 스파이크단백질을 저온전자현미경으로 촬영한 이미지. 노스웨스턴대 제공.

새로운 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 비강 스프레이 치료제가 현재 활용중인 항체 치료제보다 성능이 뛰어난 것으로 확인됐다. 특히 모든 변이 바이러스에도 효과가 입증됐다. 사람을 대상으로 한 임상1상이 진행되고 있어 스프레이를 코 속에 뿌리는 것만으로 코로나19 바이러스를 억제하는 새로운 치료제가 등장할지 관심이 모인다. 

미국 노스웨스턴대, 워싱턴대, 워싱턴대 의과대학 연구진은 새로운 단백질 기반의 항바이러스 비강 스프레이 치료제를 개발, 사람을 대상으로 한 임상1상에 착수했다. 

연구진은 인간 세포에 침투하는 코로나19 바이러스의 능력을 억제하는 단백질을 컴퓨터로 설계하고 실험실에서 정제해 스프레이 형태로 만들었다. 

동물을 대상으로 한 전임상에서 현재 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받아 활용중인 항체 치료제와 바이러스 중화 능력이 유사하거나 더 큰 것으로 나타났다. 감염 증상을 감소시키거나 감염을 억제하는 효과를 보인 것이다. 특히 델타와 오미크론 등 모든 변이에도 효과가 있었다. 이 연구결과는 지난 12일(현지시간) 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’에 공개됐다. 

연구진은 앞서 슈퍼컴퓨터를 이용해 코로나19 바이러스가 인체에 침투할 때 활용하는 스파이크 단백질 표면의 취약한 부위에 달라붙을 수 있는 단백질을 설계하고 지난 2020년 국제학술지 ‘사이언스’에 논문을 발표했다.

이번 연구에서는 ‘미니 바인더’로 불리는 단백질을 재설계했다. 미니바인더는 바이러스의 한 부위만 표적으로 삼는 게 아니라 세 부위에 동시에 결합한다. 성능이 업그레이드된 셈이다. 

연구진은 “코로나19 바이러스의 스파이크 단백질에는 3개의 결합 도메인이 있으며 우리가 개발한 미니바인더는 삼각대처럼 3개의 결합 도메인 모두에 결합해 감염을 차단한다”며 “미니바인더는 실험실 기준으로 일주일 동안 스파이크 단백질과 결합된 상태를 유지했다”고 밝혔다. 

항바이러스 단백질이 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질과 결합을 유지하면서 스파이크 단백질의 인체 침투를 위한 ACE2 수용체와의 결합을 막는 것이다. 특히 연구진이 개발한 미니바인더는 코로나19 오미크론 변이에도 효과를 유지했다. 

연구진은 “이번에 개발한 항바이러스 스프레이 치료제의 기반이 되는 단백질은 미생물에서 대규모로 생산 가능하기 때문에 제조하는 데 비용이 적게 들어 효율적”이라며 “고열 환경에서도 안정적이어서 제조 공정을 간소화하고 임상 비용을 낮출 수 있다”고 밝혔다. 또 “임상이 성공적으로 완료되면 약국에서 편하게 구할 수 있고 코로나19 바이러스 감염을 예방하는 역할을 할 수도 있을 것”이라고 기대했다. 

[김민수 기자 reborn@donga.com]