국내 연구진 코로나19 치료용 항체·진단 연구결과 발표
국내 연구진 코로나19 치료용 항체·진단 연구결과 발표
  • 이로운넷=박유진 기자
  • 승인 2020.03.04 15:40
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한국화학연구원, 코로나19 스파이크 단백질과 결합하는 사스·메르스 항체 예측
코로나19 주요 연구결과 게재되는 생물학 분야 아카이브 'bioRxiv'에 발표

한국화학연구원이 코로나19 치료용 항체 및 진단 개발에 활용할 수 있는 연구 결과를 발표했다.

한국화학연구원 CEVI(신종 바이러스) 융합연구단은 기존에 알려진 사스 중화항체 2개와 메르스 중화항체 1개가 코로나19 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 결과를 예측했다.

코로나19 바이러스 스파이크 단백질의 3차원 구조(A)와 사스 중화항체 (B) 및 메르스 중화항체(C) 결합 예측
코로나19 바이러스 스파이크 단백질의 3차원 구조(A)와 사스 중화항체 (B) 및 메르스 중화항체(C) 결합 예측. /사진=bioRxiv

CEVI 융합연구단은 한국화학연구원을 중심으로 총 8개 정부출연연구기관(한국건설연구원·한국과학기술정보연구원·한국기초과학지원연구원·한국식품연구원·한국표준과학연구원·한국한의학연구원·안전성평가연구소)이 신종 바이러스 진단, 백신, 치료제 및 확산방지 기술 개발 연구를 수행하고 있다. 지난달 17일 질병관리본부로부터 코로나19 바이러스 분리주를 분양받아 진단기술, 백신 및 치료제 개발에 활용하고 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 국가과학기술연구회 융합연구단사업과 한국연구재단의 국민생활안전 긴급대응연구사업의 지원으로 수행되고 있다.

스파이크 단백질은 코로나 바이러스가 세포 내로 침입할 때 활용되는 단백질이다. 연구진은 이 스파이크 단백질에 결합할 수 있는 항체를 예측한 것이다. 항체는 인체에 침입하는 바이러스를 무력화하기 위해 우리 몸의 면역반응이 만든 일종의 무기다.

CEVI 융합연구단은 코로나19의 유전체 분석을 통해 사스 바이러스와의 유사성을 확인했고, 기존의 사스와 메르스 중화항체가 코로나19에 결합할 수 있는지 생물정보학 분석을 통해 예측했다. 이미 ‘bioRxiv’에 공개된 코로나19 스파이크 단백질의 구조 정보 파일을 저자로부터 전달받아 예측 연구를 수행했다.

그 결과, 기존의 사스 중화항체 2개, 메르스 항체 1개가 코로나19 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 결과를 예측했다. 코로나19 치료용 항체 및 백신 개발을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.

연구진은 이를 생물학 분야 아카이브인 ‘bioRxiv’에 지난달 23일 투고했고, ‘bioRxiv’는 27일 이를 공개했다. 현재 코로나19 관련 주요 연구 결과는 ‘bioRxiv’에 빠르게 먼저 공개된 후 과학저널에 게재되고 있다.

또한, CEVI 융합연구단은 분양받은 코로나19 바이러스 분리주를 한국화학연구원 생물안전 3등급 시설에서 배양해 코로나19 바이러스 RNA를 확보했다. 연구진은 이를 이용해 해외에서 공개된 코로나19 바이러스 검출용 프라이머·프로브 세트의 민감도를 비교했다. 프라이머는 특정 유전자 합성의 시작점이 되는 짧은 유전자 서열이고, 프로브는 특정 유전자의 증폭을 실시간으로 판독할 수 있는 형광이 표지된 짧은 유전자 서열이다.

코로나19 바이러스 검출용 프라이머·프로브 세트의 민감도 비교 분석표. /사진=한국화학연구원

그 결과, 동일 조건에서 코로나19 바이러스 N 유전자 검출용은 미국 질병통제센터의 2019-nCoV_N2, N3, 일본 국립감염병연구소의 NIID_2019-nCOV_N 프라이머·프로브 세트가 민감한 것으로 확인했다. 프라이머·프로브 염기서열만을 비교한 것으로 실제 사용 키트의 성능비교는 아니며, 각 키트의 조성 및 시약에 따라 차이가 발생할 수 있다.

또한, RdRp/Orf1 유전자 검출용은 중국 질병예방통제센터의 ORF1ab 프라이머·프로브 세트가 민감한 것으로 확인했다. 전 세계 코로나19 검출용 주요 프라이머·프로브 세트의 민감도를 비교한 건 이번이 처음으로, 보다 민감한 실시간 유전자 증폭 기반의 분자진단키트를 개발하는 데 활용될 것으로 기대된다.

한국화학연구원 이미혜 원장은 “코로나19 바이러스 진단기술, 백신, 치료제 개발을 위해 적극적인 지원을 아끼지 않겠다”면서 “앞으로도 국민 건강과 밀접한 감염병 해결을 위한 연구에 힘쓰겠다”고 말했다.

한국화학연구원 CEVI 융합연구단 김범태 단장은 “이번 코로나19 바이러스 대응을 위해 그동안 구축한 융합연구 역량을 총동원하겠다”고 밝혔다.


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