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미국 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 개발된 단백질 항바이러스 복합체가 인플루엔자부터 뎅기열까지 15종의 바이러스를 성공적으로 제거합니다. 연구진은 이 약물이 거의 모든 바이러스를 "분해"할 수 있다고 주장합니다.
박테리아 감염에 맞서기 위한 다양한 항생제가 있지만, 안타깝게도 바이러스 감염에는 그러한 효과를 기대할 수 없습니다. 대부분의 경우, 신체가 바이러스 침입에 맞서 싸우는 동안 면역력을 강화하는 면역 조절제에 국한됩니다. HIV 감염에 맞서기 위해 개발된 바이러스성 프로테아제 억제제처럼 특정 바이러스를 겨냥한 약물도 여러 가지 있습니다. 하지만 이러한 약물의 수는 너무 적어 바이러스가 이러한 약물에 매우 빠르게 적응하는 경향이 있습니다.
한편, 매사추세츠 공과대학의 연구팀은 보편적인 항바이러스제를 만드는 데 성공했다고 주장했습니다. 과학자들은 연구 결과를 온라인 출판사인 PLoS ONE에 게재했습니다.
새롭게 발명된 약물의 작용 기전은 바이러스 생물학의 몇 가지 공통적인 특징에 기반합니다. 많은 병원성 바이러스의 증식에는 긴 이중 가닥 매트릭스 RNA 분자가 숙주 세포에 나타나는 단계가 포함됩니다. 동물 세포는 긴 이중 가닥 매트릭스 RNA를 사용하지 않기 때문에 이러한 RNA는 바이러스 감염의 특징적인 징후입니다. 세포 자체가 일반적으로 바이러스 분자를 감지합니다. 특수 세포 단백질이 이러한 RNA를 인식하면 바이러스의 증식을 막기 위한 여러 분자적 반응이 활성화됩니다. 그러나 바이러스는 특정 단계에서 이러한 보호 반응을 억제하는 방법을 터득했습니다.
연구진은 이중 가닥 바이러스 RNA를 인식하는 단백질과 세포 내 세포자멸사(apoptosis), 즉 프로그램된 세포 사멸을 유발하는 단백질을 결합하는 아이디어를 생각해냈습니다. 자살 프로그램은 일반적으로 유전체에 심각한 손상이 발생하고 세포가 암으로 변형될 위험이 있을 때 활성화됩니다. 이번 연구에서 과학자들은 세포자멸사를 이용하여 바이러스 감염을 퇴치하고자 시도했습니다.
이 약의 이름은 DRACO였는데, 해리 포터와는 아무런 관련이 없으며 Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizers의 약자입니다. DRACO 복합체는 세포막을 통과할 수 있도록 하는 특수 펩타이드 "열쇠"를 가지고 있습니다. 세포 내에 바이러스가 존재하면 복합체의 한쪽 끝은 바이러스 RNA에 결합하고 다른 쪽 끝은 세포자멸사 효소인 카스파제를 활성화합니다. 세포 내에 바이러스가 존재하지 않으면 세포자멸사 신호가 활성화되지 않아 DRACO는 안전하게 세포 밖으로 빠져나갈 수 있습니다.
연구진은 11종의 동물과 인간 세포를 대상으로 이 약을 시험한 결과 독성 부작용은 발견되지 않았습니다. 그러나 이 약은 독감 바이러스와 뎅기열 바이러스를 포함한 15종의 바이러스를 성공적으로 제거했습니다. 동물 실험에서 H1N1 독감 바이러스에 감염된 쥐는 감염을 완전히 제거했습니다.
이론상 DRACO는 수명 주기에 악명 높은 이중 가닥 RNA를 포함하는 모든 바이러스를 처리할 수 있습니다. 즉, 수많은 바이러스 병원체에 "조정"되어 있다는 뜻입니다. (따라서 DNA를 포함하는 헤르페스 바이러스에는 효과가 없을 것입니다.) 인공 단백질 복합체이기 때문에 바이러스가 이러한 약물에 내성을 갖기 훨씬 더 어려울 것입니다.
연구자들은 이 약물이 임상 시험을 통과하면 널리 사용될 수 있기를 바라고 있습니다.