코로나19, 혈액과의 전쟁이 시작됐다

WHO 등 항체 분석 통해 바이러스 지문 추적 중

최근 혈액에 대한 관심은 세계적인 현상이다.

세계적으로 코로나19 환자수가 폭발적으로 증가하고 있는 가운데 많은 과학자들이 혈액에 주목하고 있다.

8일 ‘사이언스’ 지는 신종 바이러스(SARS-CoV-2)가 어떤 경로로 감염되는지, 회복되는지 아직도 밝혀지지 않은 상황에서 과학자들이 혈액 안에서 바이러스 움직임을 추적하고 있다고 전했다.

코로나19가 확산되고 있는 가운데 혈액 속에서 항체 움직임을 추적해 백신 및 치료제를 개발하고 거시적인 방역대책을 모색하기 위한 연구가 WHO 지원하에 세계적인 차원에서 진행되고 있다. ⓒPixabay/Arek Socha

혈청 안의 항체‧바이러스 지문 추적

현재  미국 등 주요 국가들은 ‘코로나19에서 회복된 사람의’ 혈장을 대상으로 대규모 테스트를 진행하고 있다.

혈장 안에 생성돼 있는 항체가 코로나19에 대항해 얼마나 신속하게 다량 생성되고 있는며, ‘고도면역(hyperimmune)’ 시스템이 어떻게 작동되는지 추적해 치료제로 사용할 수 있는지 그 가능성을 타진하기 위해서다.

세계보건기구(WHO)는 연대란 의미의 ‘솔리대리티 II(Solidarity II)’ 임상실험 프로젝트를 시작했다. 회원국들이 협력해 코로나19로 인해 생성된 항체를 분석해 신종 바이러스로부터의 무차별적인 공격에 대처해나가자는 것.

미국도 적극적인 모습을 보이고 있다. 미국식품의약국(FDA)은 임상실험을 위해 항체 검사 진단시약의 긴급 사용을 서둘러 승인했다.

그리고 지금 뉴욕시를 비롯 코로나19 감염이 급속히 확산되고 있는 6개 도시에서 이른바 ‘혈청학적 조사(serosurvey)’가 진행되고 있는 중이다. 혈청학적 조사란 코로나19와 같은 감염병에 대한 감수성 또는 면역을 선별하기 위해 실시하는 집단적인 조사를 말한다.

혈액을 시험관에 오래 넣어 두면 응고해 응혈이 되고 이것이 수축해 암적색의 덩어리인 혈병과 담황색의 투명한 액체인 혈청으로 분리된다.

이때 유형 성분이 아닌 것은 혈장이고 그 속에서 피질단백질인 섬유소원(fibrinogen)을 제거한 것이 혈청(serum)이다. 혈청 안에는 면역과 관련이 있는 ‘γ-글로불린’이 들어 있는데 그 안에 항체가 존재한다.

연구에 참여하고 있는 과학자들은 혈청 안에 있는 항체 속에 신종 바이러스(SARS-CoV-2)에 대항했던 과거 기록이 보존돼 있다고 설명하고 있다.

이를 ‘바이러스 지문(viral fingerprints)’이라고 하는데 이 지문을 추적해 신종 바이러스(SARS-CoV-2)에 어떻게 대응했으며, 어떤 식으로 퇴치할 수 있었는지 그 역사를 찾아낼 수 있다고 보고 있다.

항체 데이터 기반으로 방역망 구축

또한 이 지문 추적을 통해 향후 코로나19 방역의 단초가 되는 백신‧치료제 개발을 가속화할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

이 대규모 집단을 대상으로 한 혈청 연구에 세계적인 관심이 쏠리고 있는 이유다. 연구를 이끌고 있는 캘리포니아 대학 마이클 부시(Michael Busch) 교수는 “무엇보다 최근 주목받고 있는 혈장을 이용한 치료 가능성을 타진할 수 있다.”고 말했다.

회복된 환자의 혈장을 활용한 치료는 우리나라에서도 큰 주목을 받고 있는 중이다.

코로나19 중증 환자에 대한 혈장 치료 사례가 7일 처음 보고됐다. 세브란스병원에서 코로나19 감염으로 중증 폐렴을 앓고 있던 환자 2명에게 혈장치료를 시도한 결과 회복에 큰 도움을 줄 수 있었다는 것.

그러나 이 치료방식이 공식적으로 승인받기 위해서는 치료 효과가 입증돼야 한다. ‘혈청학적 조사’를 통해 그 가능성이 확인되고 있는 중이다.

부시 교수는 이번 혈청 연구에 코로나19 방역의 성패가 걸려있을 만큼 중요한 요소들이 다수 포함돼 있다고 말했다. 진단을 위해 사용하고 있는 ‘PCR(유전자 증폭)’ 검사법이 대표적인 경우다.

교수는 “세계적으로 사용되고 있는 이 검사 방식이 50~80%의 정확도를 보이고 있어, 무증상 감염자를 정확히 식별하는 데 애를 먹고 있다.”며, “정확한 진단을 위해 기존 PCR에 혈청학적 데이터를 추가할 필요가 있다.”고 말했다.

부시 교수가 이끌고 있는 미국 연구진은 현재 혈청학적 데이터를 기반으로 미국인들 혈액 속에서 항체 반응이 어떻게 나타나고 있으며, 집단면역 (herd immunity)이 어떻게 일어나고 있는지 평가할 수 있는 실시간 분석 시스템을 구축할 계획이다.

이를 위해 미국 방역당국은 코로나19가 급속히 확산되고 있는 6개 도시에서 감염자들로부터 다수의 혈청 샘플을 수집해 인구통계학적인 방식으로 데이터를 축적하고 있는 중이다.

지난 3월에 시작해 현재 6000개의 샘플을 확보했는데 향후 5개월간 수만 건의 샘플을 추가 확보할 계획이다. 이 시스템이 가동될 경우 미국 전역에 걸쳐 코로나19에 대한 감염 상황을 평가하고, 효율적인 방역대책을 실시할 수 있을 것으로 보고 있다.

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