기초과학연구원(IBS)은 한국바이러스기초연구소 최영기 소장 연구팀이 코로나19 바이러스의 RNA 복제와 증식을 근본적으로 차단할 수 있는 항바이러스 후보물질을 개발했다고 23일 밝혔다.

코로나19 바이러스는 스스로 증식하기 위해 리보핵산(RNA) 중합효소 복합체를 이용한다. RNA 중합효소는 유전정보 원본인 데옥시리보핵산(DNA)의 복사본인 RNA를 합성하는 효소이다.

이 복제 효소 복합체는 바이러스 유전물질을 복제해 새로운 바이러스가 만들어지도록 돕는데, NSP12, NSP8, NSP7이라는 세 가지 단백질이 꼭 맞물려 작동하는 구조다.

널리 쓰이는 렘데시비르 등 항바이러스제는 이 복합체의 활성을 억제하는 역할을 하지만, 변이 바이러스에 대한 효과가 제한적이고 내성이 생길 위험이 있다.

연구팀은 기존 항바이러스제와 달리 복합체의 작동을 막는 것이 아니라, 복합체 자체가 형성되지 못하도록 단백질 간 결합을 차단하는 원점 타격 접근법을 제시했다.

초저온 전자현미경(Cryo-EM)을 통해 NSP12와 NSP8 사이의 결합 부위를 정밀하게 분석, 구조를 모방해 4종의 펩타이드(아미노산 중합체)를 개발했다.

이어 펩타이드가 세포막을 침투할 수 있도록 세포 침투 서열을 도입, NSP12와 선택적으로 결합해 NSP8의 접근을 차단할 수 있는 펩타이드 기반 항바이러스제를 개발했다.

세포 실험과 생쥐 감염 모델에 대한 실험 결과 펩타이드는 코로나19 바이러스의 RNA 복제를 억제하고, 감염된 세포와 조직 내 바이러스 농도를 많이 감소시킨 것으로 나타났다.

특히 생쥐 비강에 투여하는 것만으로도 치명적인 감염에 대해 100% 생존율을 보였으며, 체중 감소와 폐 손상도 현저히 줄어든 모습을 보였다.

최영기 소장은 "새로운 변이 바이러스 출현에도 대응할 수 있는 범용 항바이러스 전략"이라며 "펩타이드 기반 치료제는 안정성과 유연성이 높아 다양한 호흡기 바이러스에 적용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '분자 치료' (Molecular Therapy) 지난달 27일 자에 실렸다.