화학연구원, 코로나19 빠른 대량 증식 원리 신규 규명

성장신호 변형 유도로 생성된 과도한 세포 에너지 확인

치료 후보물질 확대 가능성 제시, 국제학술지 게재

EGFR 표적 억제제의 치료 가능성 실험 통해 증명

[대전=뉴시스] EGFR 억제제 '반데타닙'의 코로나19 항바이러스 효과 입증.(사진=화학연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 코로나19 바이러스의 빠른 대량 증식원리를 새로 규명해 미래에 발생할 수 있는 신규 감염병에 대한 대응력을 높였다.

한국화학연구원은 김성준 박사팀이 인체세포의 에너지 발생을 담당하는 미토콘드리아 및 세포의 성장신호 전달을 담당하는 'EGFR'의 변형이 코로나19 바이러스의 신속 증식원인이란 사실을 새롭게 확인했다고 3일 밝혔다.

코로나19에 대해 초기에는 인체 침투원리와 백신연구 등이 활발했고 최근에는 바이러스의 종류에 따라 인체세포 내 칼슘 이온농도를 높이거나 낮춰 바이러스 복제에 필요한 신호전달을 방해하는 방식 등 다양한 연구가 진행 중이다.

하지만 코로나19 바이러스가 인체세포에 들어와 짧은 기간 대량 복제가 일어나는 원동력에 대해서는 자세히 밝혀지지 않았다.

이번에 김성준 박사팀은 코로나19 바이러스가 우리 몸의 세포에 침입한 후 세포 속 미토콘드리아 구조와 기능을 신속하게 변화시켜 바이러스 복제에 필요한 에너지를 비정상적으로 과도하게 생성시키는 것을 밝혔다.

또 코로나19 바이러스는 세포 성장신호 활성에 중요한 EGFR 단백질의 변형을 유도해 바이러스 대량증식 유지에 활용한다는 사실도 밝혀냈다.

이 때문에 감염 시 바이러스가 대량 복제돼 주변 전파 확률을 높인다. 김 박사팀은 이런 상황을 제어하기 위해 EGFR 표적 치료제를 적절히 활용하면 코로나19 치료에 효과적일 수 있음을 입증했다. 

EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor)은 세포 바깥쪽에서 전달된 성장·분화 신호를 세포 안쪽으로 전달하는 역할을 하는 단백질의 일종이다.

연구팀은 "바이러스가 숙주 세포 내로 진입한 후 일어나는 변화 중 세포 유지에 필요한 ATP 증가와 미토콘드리아 막전위(membrane potential)가 상승했음에 주목했다"며 "그동안 지카, 인플루엔자 등 다른 많은 바이러스들은 감염시 미토콘드리아 막전위를 감소시킨 것에 반해 코로나19 바이러스는 반대의 상황을 유도했기 때문이다"고 설명했다.

연구팀에 따르면 미토콘드리아는 계속해서 변형된 형태를 유지하게 되고 과도한 에너지 생산 상태를 유지, 바이러스 대량 복제에 기여한다. 이번에 발견한 현상을 막는다면 바이러스 증식을 제어하는 원리로 활용할 수 있어 감염병 대응에 대한 새로운 접근이 가능하다.

이어 연구팀은 이미 FDA 승인된 'EGFR 표적 치료제'를 활용해 코로나19 치료 효과 입증에 나서 EGFR의 성장 신호 활성을 제어하는 폐암 치료제 '다코미티닙', 갑상선암 치료제 '반데타닙' 등 12가지 FDA 승인 약물이 모두 매우 효과적으로 코로나19 항바이러스 효능을 갖는 것을 확인했다.

연구팀의 이번 연구 결과는 코로나19 바이러스의 빠른 대량 증식 원리에 대한 신규 기전 규명으로, 기존 승인된 치료제의 용도변경을 통한 바이러스 감염병 억제 목적의 약물 재창출 가능성을 제시해 미래 감염병 대응에 도움이 될 것으로 기대된다.

연구결과는 네이처(Nature)지를 발행하는 네이처 포트폴리오(Nature Portfolio) 출판사의 세포생물학·의약학 분야 최고 국제학술지인 '신호 전달 및 표적 치료'(시그널 트랜스덕션 앤드 타겟티드 테라피·Signal Transduction & Targeted Therapy(IF : 40.8))에 최근 게재됐다.(논문명:SARS-CoV-2 aberrantly elevates mitochondrial bioenergetics to induce robust virus propagatio)

화학연 이영국 원장은 "전염속도가 빠른 신·변종 감염병의 빈번한 확산 및 일상적 유행에 대한 효과적인 대처가 필요한 시점에서 새로운 바이러스 신속 증식 원리가 규명됐다"며 "이를 기반으로 한 새로운 치료법을 제시해 국민들의 건강한 삶에 기여할 것"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 [e-mail]