코로나19 문샷 프로젝트, 새로운 항바이러스제 물질 찾았다

코로나19 문샷, 10일 국제 학술지 ‘사이언스’에 결과 보고

신종 코로나바이러스(코로나19·COVID19) 바이러스에서 추출한 효소의 결정 시료./영국 다이아몬드 광원 연구소

신종 코로나바이러스 감염증에 효과적인 신약 후보 개발을 목표로 하는 ‘코로나19 문샷(COVID moonshot)’ 프로젝트가 새로운 항바이러스 신약 후보를 발굴했다.

코로나19 문샷 프로젝트는 프랭크 폰 델프트 영국 옥스퍼드대 교수, 존 초데라 메모리얼 슬로언 케터링 암센터 연구원 등의 연구진이 코로나19 치료를 위한 새로운 후보 물질을 개발했다고 10일(현지 시각) 밝혔다.

코로나19 문샷은 크라우드 소싱 방식으로 운영되는 비영리 개방형 과학 컨소시엄이다. 2020년 3월 창립한 이래 총 25개국 200여 명의 과학자가 바이러스 내부의 단백질 분해효소(protease) 정보와 같은 새로운 치료제 타깃에 될만한 인사이트를 찾아왔다.

특히 엠프로(Mpro·Main Protease)라는 코로나19 바이러스의 주 단백질 분해효소는 바이러스 복제에 필수적인 역할을 한다. 이를 바탕으로 코로나19 치료제 팍스로비드(Paxlovid)와 조코바(Xocova) 같이 단백질 분해효소의 역할을 억제하는 항바이러스성 코로나19 치료제가 개발됐다. 그러나 엠프로 억제제 약물은 펩타이드 기반으로 단백질 분해효소와 공유결합을 형성하는 방식이라 합성과 투여 과정에서 한계점이 많았다.

연구진은 엠프로 억제제와 화학적으로 구별되는 새로운 비공유결합·비펩타이드 형태의 억제제 물질을 발굴하는 연구를 진행했다. 먼저 전 세계 과학자 200명의 지식에 기계 학습, 분자 시뮬레이션 등의 기술을 더해 코로나19 바이러스의 주요 단백질 분해효소와 메커니즘에 관한 지도를 작성했다.

연구진은 1만8000개 화합물 후보 중 생체 이용률과 안전성이 높고 항바이러스 활성을 보이는 억제제를 찾아냈다. 비공유결합·비펩타이드 기반의 억제제 선도 물질을 발굴하는 데 성공한 것이다. 연구진은 “앞으로 프로젝트에서 나온 모든 화합물의 디자인과 결정 구조, 분석 데이터, 합성 분자 정보는 공개적으로 공유해 약물 개발을 위한 지식 기반을 구축할 것”이라 밝혔다.

코로나19 문샷 프로젝트는 추후 발생할 전염병에 대처하기 위해 새로운 약물을 개발하는 개방형 과학 시스템을 시도했다는 점에서 학계의 인정을 받고 있다. 이번 연구에 참여하지 않은 미국 샌프란시스코 캘리포니아대의 브라이언 쇼이셰 교수와 찰스 크레이크 교수는 사이언스에 “코로나19 문샷 프로젝트를 통해 개발한 약물은 임상과 승인 기간을 고려하면 현재 팬데믹에 대응하는 데 사용할 수는 없지만, 연구 과정에서 만든 화합물과 기술들이 미래에 도움이 될 것이라 본다”고 밝혔다.

참고 자료

Science(2023), DOI: https://doi.org/10.1126/science.abo7201

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