韓연구진, 코로나 증식 99.9% 차단하는 기술 개발했다

KAIST는 생명과학과 허원도 교수 연구팀과 전북대 강상민 교수 연구팀이 공동연구를 통해 세계 최초로 리보핵산(RNA) 유전자 가위 기술로 코로나19바이러스(SARS-CoV-2) 유전체 내 슈도낫 부위를 타겟해 바이러스 증식을 차단했다고 1일 밝혔다.

KAIST 자연과학연구소 유다슬이 연구조교수, 전북대학교 한희정 박사과정, KAIST 생명과학과 유정혜 박사과정, KAIST 생명과학과 김지혜 선임연구원이 공동 제 1저자로 수행한 이번 연구는 저명 국제 학술지 ‘몰레큘러 테라피’ 3월 21일 온라인으로 출판됐다.

엔데믹(endemic)으로 지정된 코로나19바이러스는 변이가 매우 빈번하고 빠른 RNA바이러스다. RNA 바이러스 유전체를 직접 분해해 바이러스 증식을 억제하는 시도는 이전부터 있어왔으나 이런 빠른 코로나 증식을 완전히 막기에는 역부족이었다.

연구팀은 RNA 유전자 가위 기술로 코로나 바이러스 내 유전자 발현 조절 중추 역할을 하는 슈도낫 부위를 타겟함으로써 99.9%의 바이러스 증식 억제 효과가 있음을 입증했다. 이는 슈도낫 부위가 코로나 바이러스의 가장 취약한 급소임을 보여주는 결과이기도 했다.

해당 기술은 메신저RNA(mRNA) 기반 유전자 치료제 전달하는 방식으로, DNA 기반 유전자 치료제에 비해 전달 효율이 매우 높으며 치료제 발현 시간 또한 매우 빠르다. 연구진이 제작한 mRNA 기반 치료제 전달로 감염 세포에 2시간 이내, 감염 동물에 6시간 이내에 RNA 유전자 가위 기술 발현을 유도할 수 있었다.

연구진이 타겟한 슈도낫 부위는 메르스, 코로나19바이러스 유전체 내에서도 보존성이 높은 염기서열을 가졌으며, 코로나19바이러스 변이체 (알파, 베타, 감마, 델타, 오미크론) 모두에서 동일한 염기서열을 가졌다.

연구진은 전북대학교 인수공통연구소와의 공동연구를 통해 코로나19바이러스(Hu-1) 뿐만 아니라 변이체 증식 또한 매우 효과적으로 억제됨을 보여줘 해당 기술의 범용성을 증명했다. 또한 코로나19바이러스 감염 쥐 모델에 해당 치료제 기술이 투여된 쥐에서 뚜렷한 코로나19 치료 효과를 입증했다.

유다슬이 연구조교수는 “이번 연구 결과는 바이러스 유전체 중 단백질을 구성하는 유전자가 아닌 단백질 발현을 조절하는 유전자를 세계 최초로 타겟했다는 점과, 그것이 다른 유전자 타겟 부위보다 바이러스 증식 억제 효율이 뛰어났다는 점에서 중요한 의미를 갖는다”고 말했다.

허원도 교수는 “저희 RNA유전자가위 연구는 본래 바이러스 감염병 치료 목적으로 시작하지는 않았지만 팬데믹이라는 세계적 재난 상황에서 기여하고자 본 연구를 시작했고, 전북대 인수공통감염병연구소와 공동연구를 통해 치료 효과를 입증할 수 있었다”면서 “또한 mRNA 백신으로 인류가 빠르게 팬데믹을 극복했듯이 mRNA 치료제 개발로 미래에 출현할 바이러스 감염병에 신속한 대응을 하도록 기술을 발전시키겠다”고 밝혔다.

【서울=뉴시스】