사스, 메르스, 코로나19에 모두 효과 있는 억제제 발견
코로나19 이후에 발생할 코로나계 바이러스에도 억제 효과 가능성 있어

바이러스에 따른 프로테아제(단백질가위)의 구조. 사스와 코로나19 바이러스의 경우 프로테아제의 구조가 유사하지만 HIV 바이러스의 모습은 매우 다르다. 즉 HIV 바이러스에 결합하던 치료 약물이 코로나19 바이러스에 결합하기가 매우 어렵다. 사진 IBS 제공.

사스, 메르스, 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)까지. 코로나계 인수공통감염병에 효과적인 치료법을 찾았다. 미국 켄자스주립대, 아이오와대 등 공동연구진은 바이러스 증식에 관여하는 프로테아제 ‘3CLpro’를 억제하면 세 종의 코로나계 바이러스를 막을 수 있다는 사실을 밝혔다.

프로테아제는 단백질 분해 효소로 단백질 덩어리를 분해해 바이러스 증식에 필요한 여러 단백질로 분해한다. 3CLpro는 여러 프로테아제 중에서도 가장 핵심적인 역할을 한다. 연구진은 코로나계 바이러스에 취약한 인체 기도 상피세포를 대상으로 프로테아제 억제제의 효능을 실험했다. 그 결과 세 종의 바이러스에 감염된 각각의 세포에서 모두 항바이러스 효과가 나타났다. 또한 메르스에 감염된 실험 쥐에 프로테아제 억제제를 투여하자 폐에서 바이러스의 농도와 병리적 현상이 모두 줄어든 것을 확인했다.

실제 에이즈의 경우 프로테아제 억제제로 바이러스의 증식을 막는다. 애브비의 ‘칼레트라’는 HIV(인간면역결핍바이러스)의 프로테아제를 막아 에이즈를 치료한다. 코로나19 초기 칼테트라가 코로나19의 치료 후보물질로 급부상했지만 임상 결과 큰 효능이 없는 것으로 밝혀졌다.

지는 3월 롤프 힐겐펠트 독일 뤼벡대 교수팀이 ‘사이언스’에 발표한 3CLpro의 입체 구조를 살펴보면 HIV 바이러스의 프로테아제와는 생김새가 다르다. HIV 바이러스의 치료 약물이 결합하기가 매우 힘든 구조다.

연구진은 논문을 통해 “우리가 찾은 프로테아제 억제제 약물 후보들은 향후 코로나계 인수공통감염병에 모두 사용 가능한 항바이러스 약물로 발전할 가능성이 있다”고 밝혔다. 이 논문은 ‘사이언스 매개의학’ 8월 3일자 실렸다.

최지원 기자 jwchoi@hankyung.com