알파카와 같은 낙타과 동물 ‘라마’가 만드는 특별한 종류의 항체에서 신종 코로나바이러스 치료 가능성이 보고됐다.

항체는 코로나19(COVID-19)를 유발하는 신종 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)의 필수 단백질에 단단히 결합한다. 스파이크 단백질이라 불리는 이 단백질은 바이러스가 숙주 세포로 침입할 수 있게 한다. 초기 테스트에서 배양된 항체가 세포를 감염시키는 이 스파이크 단백질에 결합, 바이러스를 차단한다는 것을 나타낸다.

라마 면역 체계가 박테리아와 바이러스와 같은 외래 침입자를 인식할 때, 이 동물들은 두 가지 유형의 항체를 생성한다. 하나는 인간 항체와 유사하고 다른 하나는 약 4분의 1 정도 크기다. 단일 도메인 항체 또는 나노 바디(nanobody)라고 불린다.

연구의 공동 저자 다니엘 렙(Daniel Wrapp)은 “이것은 감염 부위에 바로 전달하기 때문에 호흡기 병원체의 약물로 잠재적으로 흥미롭다”고 말했다.

과학자들은 각 버전의 스파이크 단백질에 결합하는 혈액에서 분리된 항체를 수집했다. 하나는 배양 환경에서 감염된 세포로부터 SARS-CoV-1 유래 스파이크 단백질의 감염을 차단하는 실질적 가능성을 나타냈다. VHH-72 라 불리는 항체는 SARS-CoV-1 스파이크 단백질에 단단히 결합했다. 또한 유사 감염 바이러스(표면에 SARS-CoV-1 스파이크 단백질 모사한 유전자 조작 비감염 바이러스)의 세포 감염을 방지한다.

SARS-CoV-2 출현으로 COVID-19 대유행을 일으킨 시점에서 과학자들은 SARS-CoV-1에 대한 항체가 새로운 바이러스 사촌에 대해서도 유효할 수 있을지 고민했다. 그들은 그것이 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질에도 결합하지만 약하다는 것을 발견했다.

보다 효과적으로 결합시키기 위해 그들은 VHH-72의 2개의 모사본을 조작했다. 이 단계에서 그들은 SARS-CoV-2 모사 바이러스 스파이크 단백질을 중화하는 것을 입증했다. 이것은 SARS-CoV-1과 SARS-CoV-2를 모두 죽이는 최초의 항체로 알려졌다.

벨기에 겐트대(Ghent University)의 블람 생명공학연구소(Vlaams Institute for Biotechnology, VIB) 박사후 연구원 도리언 블리저(Dorien De Vlieger)는 “이것은 소규모 프로젝트라고 생각했다. 이제 이 프로젝트의 과학적 영향이 예상보다 커졌다”고 말했다.

5일 과학저널 셀(Cell)에 게재될 예정인 연구는 미국 오스틴 텍사스대(University of Texas at Austin), 국립보건원(NIH), 겐트대의 공동 연구로 수행됐다.