코로나바이러스가 우리 몸의 면역체계와 싸우는 방법을 지속적으로 업그레이드하고 있는 모양새다. 10월 27일 기준 누적 수치를 보면 우리나라 인구의 절반(49.15%) 가량이 코로나에 확진되었고, 신규 확진자도 3만 명 이상 집계되는 상황이다. 때문에 일반적인 감기를 유발하는 아데노바이러스와 마찬가지로 1년에 한 번 이상 우리를 아프게 하는 풍토병으로 공존할 것이라는 전망이 아직은 이르다는 평이다. 우리 몸을 공격하려는 코로나바이러스의 ‘무기’와 ‘전략’을 더 연구해야 하는 이유다.

이와 관련하여 미국과학진흥회(AAAS)가 발행하는 ‘Science’ 10월 15일자 온라인 저널에 “SARS-CoV-2(코로나바이러스)가 우리의 면역체계와 싸우는 방법”이 게재됐다. 이 칼럼은 우리 몸을 바이러스 공장으로 전환하려는 ‘고약한 행태’와 우리 몸의 면역체계를 공격하는 ‘단백질 무기 창고’를 시각적 이미지를 통해 확인할 수 있다.

똑똑한 사령관 인터페론이 바이러스와 전투한다

일반적으로 바이러스의 스파이크 단백질이 세포 표면에 달라붙으면서 본격적인 침입이 시작된다. 이때 우리 몸은 ‘공급경보’를 발령하여 다각적 면역 시스템으로 전면적인 반격을 유발한다. 코로나바이러스도 예외는 아니다.

우리 몸은 코로나바이러스 공격을 받으면 저항력을 높이는 인터페론이라는 강력한 면역 단백질을 방출한다. 바이러스와의 전투에서 일종의 ‘면역 사령관’ 역할을 맡은 똑똑한 물질이다.

인터페론은 바이러스에 감염에 대한 모든 단계를 저지할 수 있는 수백 개의 유전자를 작동시킨다. 일부는 세포의 외부 방어를 강화하여 바이러스의 침입을 차단한다. 또 일부는 세포의 내부 방어 강화하는데, 이미 침투한 바이러스의 분자 생성을 억제하거나 새로운 바이러스 입자로 모이는 것을 방지한다.

또한, 인터페론은 다양한 면역 세포의 수용체와 결합하여 바이러스와의 격렬한 전투에 참여시킨다. T세포라고 하는 특정 면역 센티넬은 감염된 세포를 찾아 파괴하여 더 많은 바이러스가 생성되는 것을 막는다.

동시에 면역체계의 B세포도 활성화되어 스파이크와 같은 바이러스 단백질을 표적으로 하는 단백질 항체를 분비한다. 이 항체는 바이러스 입자에 달라붙어 그 세력을 중화시킴으로 세포 투입을 차단하는 역할을 맡는다. 그러나 바이러스가 복제되어 돌연변이 스파이크가 만들어지면 중화항체를 피할 수 있는 새로운 버전으로 진화하게 된다. 이것이 코로나바이러스가 지속적으로 변이종을 만들면서 우리 몸에 오래 남고, 멀리 퍼뜨리는 방법을 업그레이드하는 방법인 셈이다.

‘단백질 무기고’를 보유한 바이러스?

코로나바이러스를 연구해 온 스탠리 펄먼(Stanley Perlman) 아이오와대학 교수는 “SARS-CoV-2가 다양한 방식으로 우리 몸의 면역보호를 차단하고 회피하며 속이는 데 능숙하다.”고 말했다. 펄먼 교수는 취약한 신체 세포를 침범하여 우리 몸을 바이러스 공장으로 바꾸려는 ‘고약한 전략’을 저지하는 연구를 진행해 오고 있다.

연구진은 SARS-CoV-2 단백질이 우리의 면역체계에 무력해지는 방법에 초점을 두었다. 먼저 대부분의 바이러스는 단백질 무기고를 통해 몸속 면역체계를 억제한다는 사실을 근거로 비정상적으로 많은 양의 분자를 생성하도록 세포를 조작하고, 안티페론과 같은 세포반응에 대한 영향을 분류했다.

코로나바이러스에 대한 일부 연구는 이 바이러스 퇴치를 인터페론 반응에 초점을 두고 진행한 사례가 많다. 독감, 에볼라, C형 간염 등 많은 다른 병원체가 그러하듯이 인터페론은 감염 바이러스 퇴치에 매우 유효하기 때문이다. 그리고 실제로 심각한 코로나19 환자의 20%가량이 인터페론을 무력화시키는 항체를 가지고 있다는 공식 통계도 있다.

하지만 연구진은 코로나바이러스가 얼마나 많은 스펙트럼을 가지고 있는지가 관건이라고 말한다. 이 바이러스가 인터페론을 비롯한 다양한 유전자의 활성화 단계에 간섭하고 있기 때문에 진정한 퇴치는 ‘바이러스의 무기 저장 창고’를 직접 공격해야 한다는 것.

연구진은 아쉽게도 SARS-CoV-2의 세포가 얼마나 많은 단백질을 만드는지(추정 범위는 26개에서 30개 이상)에 대해 여전히 모든 연구자가 동의하지 않는다고 밝혔다. 그러나 대부분의 다른 RNA 바이러스보다 분명히 더 많은 ‘단백질 무기 창고’를 보유하고 있으며, 그것에 대한 활용도도 월등히 높다는 것을 강조했다.

신종 바이러스인 SARS-CoV-2이 등장한 지 3년이 채 안 돼 여전히 그 계략을 완전히 파악하고, 그에 대한 신체의 방어 전략 또한 완성되지 않았다. 하지만 포레로(Forero) 교수는 “이번 단백질 무기고의 스펙트럼 확장은 SARS-CoV-2에 대항할 훌륭한 기반을 구축했지만, 앞으로 더 나아가야 할 예지가 많다.”라고 말했다.