과학자들이 슈퍼컴퓨터 빅데이터 데이터 마이닝을 통해 잠재적 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19) 약물 개발을 위한 프로테아제 억제제를 식별했다.

미국 센디에이고의 켈리포니아대학( UC San Diego)은 샌디에고 슈퍼컴퓨터센터(SDSC) 연구원 발렌티나 쿠즈네트소바(Valentina Kouznetsova)와 이고르 티겔니(Igor Tsigelny)이 최근 치료약 모델을 만들어 64개의 화합물을 COVID-19 프로테아제 잠재 억제제로 식별하는 FDA 승인 약물 데이터베이스 데이터 마이닝을 수행했다고 밝혔다.

단백질 분해효소라고도 하는 프로테아제(Protease)는 단백질이나 펩티드의 펩티드결합을 가수분해하는 효소를 말한다. 동식물과 미생물 세포 내외에 널리 존재한다.

선택된 화합물 중에는 2개의 HIV 프로테아제 억제제, 2개 C형 간염 프로테아제 억제제 및 COVID-19 시험에서 이미 긍정적 결과를 나타내는 3개의 약물이다.

이들 화합물의 입체 구조는 3차원 지문 유사성 클러스터화를 거쳤다. 연구자들은 또한 이들 약물 수용체를 프로테아제의 결합 포켓에 도킹 한 다음 무작위 화합물의 동일한 도킹을 수행했다.

티겔니는“이 억제제는 수천 명의 생명을 구하는 데 도움이 될 것이다. 현재 이 개념을 활용할 수 있는 적절한 테스트를 진행할 수 있게 됐다”고 말한다.

쿠즈네트소바는 “이와 같은 바이러스가 유기체를 공격 할 때 여러 방어선이 있으며 그 중 하나는 바이러스로 세포 요새를 포위한다. COVID-19가 인간 세포 수용체 ACE2에 결합하는 방법”이라며 “이것을 시각화하면 요새에 무어 인들이 돌을 던지고 적의 머리에 뜨거운 타르를 붓는 것처럼 보인다. 두 번째 방어선은 적과 직접 전투를 시작할 때 이다. 이 후자는 프로테아제 억제제가 하는 역할이며, 바이러스가 추가 공격에 필요한 바이러스 성 단백질을 생산하지 못 하도록 한다”고 말했다.

연구팀에 따르면 이번 연구는 환자가 즉시 테스트 사용할 수 있는 FDA 승인 약물 선별이며 다른 COVID-19 연구에 의해 뒷받침이 필요하다고 설명했다.

밀라노의 ‘Vita-Salute San Raffaele University’의 미생물학 및 바이러스학 교수 인 로버트 부리오니(Robert Burioni)는“기존 약물을 이 감염에 대항하는 데 즉시 활용할 수 있는 가능성은 매우 중요한 연구 주제다. 코로나바이러스 감염병과 싸우려면 속도와 전략이 필요하다. 반응이 늦을수록 패배 가능성이 높아진다”고 말했다.