KAIST 생명과학과 오병하 교수. KAIST 제공오미크론을 포함해 현재 유행 중인 모든 변종 코로나 바이러스에 효과를 보이는 중화항체를 국내 연구진이 개발했다.
4일 한국과학기술원(KAIST)에 따르면 생명과학과 오병하 교수 연구진이 계산적 항체 디자인을 개발하고 이를 적용해 현재 유행 중인 모든 코로나19 변종 바이러스에 뛰어난 효과를 나타내는 중화항체를 내놨다. 중화항체는 병원체가 신체에 침투했을 때 생화학적으로 미치는 영향을 중화해 세포를 방어하는 치료용 항체를 의미한다.
계산적 단백질 디자인 기법을 이용한 항원 특정 부위를 인식하는 항체 발굴 개념도. KAIST 제공코로나19 감염을 유발하는 바이러스로 알려진 SARS-CoV-2는 스파이크 당단백질 부위에 있는 수용체 결합 부위(이하 항원)를 인간 세포막에 붙어있는 hACE2 수용체에 결합해 세포 내로 침입하는 기전을 보인다.
이런 기전에 착안해 세계 유수 제약회사 연구진은 수용체 결합 부위에 붙는 중화항체 에테세비맙(Etesevimab), 밤라니비맙(Bamlanivimab) 등을 개발했지만, 최초 유행한 코로나 바이러스에 효과적인 것과 달리 알파와 베타, 델타 등과 같은 변이에는 중화능이 없거나 떨어지는 것으로 보고된다.
변이 바이러스의 등장으로 기존 항체들의 중화능이 떨어지는 이유는 바이러스의 항체 인식 부위 서열에 변이가 생겨 항체가 더는 제대로 결합하지 못하기 때문이다.
돌연변이가 생기지 않는 항원 부위를 인식하는 항체 모식도. KAIST 제공계산적 단백질 디자인 방법을 사용한 연구진은 바이러스 항원에서 변이가 생기지 않는 부분에 강력하게 결합하는 항체를 내놨다. 결과적으로 이번에 개발한 항체는 오미크론을 포함해 알려진 SARS-CoV-2의 모든 변이 바이러스뿐만 아니라 SARS-CoV-1, 천산갑 코로나 바이러스에도 강력한 결합력을 보이며 우수한 중화 능력 지표도 확인했다.
연구진은 미래에 출현할지 모르는 새로운 중증호흡기증후군 유발 코로나 바이러스에도 대응할 수 있는 범용 코로나 치료항체 후보가 될 수 있을 것으로 기대했다. 또한 이번에 나온 계산적 항체 디자인 기술은 항원의 특정 부위에 결합하는 항체를 발굴하는 새로운 방법으로 그 응용성이 넓고 기술적 가치가 높다고 연구진은 설명했다.
KAIST 오병하 교수는 "이번에 개발한 항체는 아미노산 서열이 거의 바뀌지 않는 표면에 결합하기 때문에 향후 출현할 수 있는 신·변종 코로나바이러스에 즉각적으로 대응할 수 있는 치료 물질이 될 수 있다는데 큰 의의가 있다"고 설명했다.