COVID-19의 열쇠: 라마 혈액에서 얻은 치료제, 시험에서 성공적 결과

백신이 코로나바이러스 퇴치에 성공하더라도 효과적인 치료법은 여전히 필요하다.

피피라는 이름의 라마의 혈액으로 만든 코로나바이러스 치료제가 임상 시험에서 “상당한 잠재력”을 보였다. 라마가 이 질병의 열쇠를 쥘 수 있는 이유를 짚어본다. 

COVID-19의 열쇠

2020년 7월, 라마 피피가 영국 레딩의 목초지에서 풀을 뜯고 있는 동안, 그의 면역 체계는 코로나바이러스 감염자 치료에 돌파구를 마련할 토대를 제공했다. 

영국 로잘린드 프랭클린 연구소의 과학자들은 피피의 항체를 이용해 면역력을 높이는 치료법을 개발했다. 피피에게서 얻은 “항체 칵테일”은 임상 시험을 거쳐야 했다. 

과학자들의 연구는 라마 항체를 “변형”하는 것을 포함한다. 라마 항체는 사람 혈액 속 항체보다 훨씬 작고 구조가 훨씬 단순하다. 그러나 이러한 크기와 구조 덕분에 실험실에서 “재설계”할 수 있다. 

연구소장이자 경험 많은 연구자인 그는 코로나바이러스의 “자물쇠”를 열 수 있는 열쇠를 깎아 내는 예를 들어 이 방법을 설명했다. 

제임스 네이스미스
교수, 로잘린드 프랭클린 연구소장

라마 항체로는 딱 맞지 않는 열쇠들이 있다. 자물쇠에는 들어가지만 완전히 열지는 못한다. 그래서 우리는 이 열쇠를 가져다가 분자생물학을 이용해 부분들을 갈아내고, 딱 맞는 열쇠가 될 때까지 깎아낸다. 

항체는 적응 면역 체계의 일부로, 바이러스나 세균이 침입했을 때 만들어지는 분자다. 재감염 시 몸은 항체 덕분에 바이러스의 일부를 찾아내 파괴한다. 이런 유형의 치료법은 이미 바이러스에 적응한 항체로 환자의 면역 체계를 강화한다. 

최근 코로나바이러스에서 회복한 사람들의 항체가 풍부한 혈액을 치료에 사용할 수 있다는 자료가 있다. 또한 과학자들은 코로나바이러스에 특이적인 항체를 주문 제작할 수도 있다. 

나노바디

라마 항체의 작은 재구성 부분은 나노바디로 알려져 있다. 실험실에서 과학자들은 살아 있는 바이러스를 잘 죽이는 나노바디를 만들 수 있다. 이들은 바이러스 캡시드 바깥쪽에 있는 “스파이크 단백질”이라 불리는 구조에 결합하거나 이를 붙잡아 작용한다. 이 스파이크를 “꺼두면” 바이러스가 인간 세포에 접근하지 못하게 된다. 

네이스미스 교수에 따르면, 새로운 비강 스프레이로 치료한 코로나바이러스 감염 쥐들은 6일 만에 완전히 회복했다. 지금까지 이 “약”은 실험실 동물에게만 시험되었지만, 잉글랜드 공중보건국은 이것이 그들이 시험한 SARS-CoV-2 “가장 효과적인 중화 수단”이라고 이미 밝혔다. 

코로나바이러스에 대한 이런 효과는 나노바디가 바이러스에 결합하는 힘과 관련이 있다. 이러한 결합은 바이러스에 면역의 “빨간 깃발”을 꽂는 것과 같아서, 나머지 면역 체계가 바이러스를 정확히 겨냥해 제거할 수 있게 한다. 

피피에게는 바이러스 단백질의 작고 감염성이 없는 조각으로 백신 접종을 했고, 이를 통해 그의 면역 체계가 특별한 분자를 만들도록 자극했다. 이후 과학자들은 피피의 혈액 샘플에서 가장 강한 나노바디를 신중하게 선별하고 정제했다. 특정 자물쇠에 맞는 열쇠처럼 바이러스 단백질에 가장 잘 맞는 것들을 골랐다. 

왜 치료제가 필요한가

연구팀은 선별된 강력한 분자를 대량으로 배양하는 데 성공했다. 네이스미스에 따르면 면역 체계는 놀라운 것으로, 진화를 이기기는 어렵기 때문에 언제나 더 잘 작동한다. 

시나 크뤼크섕크
맨체스터 대학교 면역학자

사람에게 시험하기 전에 효능과 안전성에 대한 더 많은 자료를 얻어야 한다. 개발은 매우 유망하며, 저렴하고 사용이 간편하다는 점도 장점이다. 안타깝게도 코로나바이러스는 한동안 우리와 함께할 것이므로 더 많은 치료제가 필요할 것이다. 

과학자들은 코로나바이러스 백신이 성공하더라도 효과적인 치료법이 있는 것이 매우 중요하다고 확신한다. 면역을 피할 수 있는 새로운 변이주가 나타날 위험은 언제나 남아 있다.