미국 예일대학교 연구진은 생쥐에 ACE2 유전자를 운반하는 바이러스에 감염시킨 후 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스에 감염시켰다. 이후 코로나19 감염에 따른 I형 인터페론 활성화 반응을 비교했다. (그림출처=해당논문 갈무리) © 뉴스1

<이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다>

(서울=뉴스1) 성재준 바이오전문기자 = 미국 예일대학교 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 맞춤형 생쥐 모델을 개발했다. 코로나19 바이러스에 감염시 사람과 유사한 반응을 관찰할 수 있는 것이 특징이다.

연구진은 향후 새로운 코로나19 항체 등 치료제 및 백신 개발 속도를 높이는데 도움이 될 수 있을 것으로 기대했다.

6일 업계에 따르면 미국 록펠러대학 편집국은 지난 4일(현지시간) 예일대 연구진이 코로나19 감염 및 질병 연구를 위해 새로운 생쥐 모델을 개발 했다며 같은 날 국제 의학 관련 학술지인 Journal of Experimental Medicine)'에 관련 내용이 게재됐다고 밝혔다.

연구진에 따르면 이 생쥐 모델은 항바이러스 단백질이 실제로 코로나19와 관련해 조직 손상을 유발하는 것을 확인할 수 있다.

바이러스를 이해하고 치료제 및 백신 후보를 효과적으로 식별하기 위해서는 코로나19 바이러스 감염 및 질병을 재현할 수 있는 동물 모델이 필요하다. 그러나 생쥐에선 코로나19 바이러스가 사람 세포에 침입하기 위해 이용하는 세포 표면의 앤지오텐신2(ACE2) 수용체 단백질을 효과적으로 재현할 수 없었다.

아키코 이와사키 예일대학교 의과대학 교수를 비롯한 연구진은 일반적으로 가장 널리 활용되는 동물인 생쥐에 인간 ACE2 유전자를 운반하는 무해한 바이러스에 감염시켰다.

이 바이러스에 감염된 생쥐는 체내에서 인간 ACE2 단백질을 생산해 이후 코로나19에 감염될 수 있다. 연구진은 코로나19 바이러스가 이들 생쥐에서 복제될 수 있고 코로나19 환자들에서 관찰된 것과 유사한 염증 반응을 유도할 있으며 다양한 면역세포가 활성화돼 폐로 모이는 것을 발견했다.

이와사키 교수는 "감염된 생쥐는 코로나19 바이러스에 대한 중화항체도 빠른 속도로 생성됐다"고 말했다.

◇인간과 유사한 염증반응 보여…I형 인터페론 등 연구에 활용

이후 연구진은 우리 몸의 면역물질인 인터페론에 대한 연구도 진행했다. 새로운 생쥐 모델이 사람과 유사한 염증반응을 보여 항체 등 여러 연구에 적용할 수 있기 때문이다.

우리 몸이 바이러스에 감염되면 이에 대응해 여러 가지 면역 세포가 활성화된다. 그 중 I형 인터페론은 바이러스나 박테리아에 감염되면 움직이기 시작해 바이러스와 싸우는 단백질을 형성하고 면역체계를 활성화시킨다.

I형 인터페론에는 인터페론알파(IFN-α)와 베타(IFN-β)가 포함된다. 지난달엔 영국에서 IFN-β를 이용해 코로나19 환자들의 증상을 개선시킨 연구결과를 발표하기도 했다.

하지만 이 I형 인터페론이 과하게 생성될 경우 과도한 염증 및 조직 손상을 일으킬 수 있다.

연구진에 따르면 실제로 I형 인터페론은 중동호흡기증후군(메르스) 바이러스로부터 보호 작용을 했으나 지난 2002~2003년에는 코로나19와 유사한 바이러스인 급성중증호흡기증후군(사스) 바이러스에 반응해 폐 손상을 일으킨 경우가 보고된 적도 있다.

아직까지 코로나19 바이러스에 대한 I형 인터페론에 대한 역할은 명확하진 않다. 연구진은 코로나19 환자와 유사하게 코로나19 바이러스에 감염된 생쥐가 I형 인터페론 신호 전달과 관련된 유전자 45개를 활성화시키는 것을 발견했다.

연구진은 이후 I형 인터페론의 주요 발현 경로를 없앤 생쥐를 코로나19 바이러스에 감염시킨 결과 코로나19가 더 악화되진 않았으나 염증성 면역세포들이 폐로 덜 모여든 것을 확인했다.

이와사키 교수는 "이러한 결과는 I형 인터페론이 코로나19 바이러스 복제를 제한하진 않지만 바이러스로 인한 호흡기 염증에서 어떠한 병리학적 역할을 할 수 있음을 보여주는 사례"라고 말했다.

이어서 "이는 I형 인터페론이 코로나19 치료에도 사용되고 있어 특히 중요하다"고 말했다.

연구진은 "우리가 개발한 생쥐 모델은 광범위하고 가용성이 높은 동물 모델을 제공해 코로나19 바이러스의 감염, 복제, 병리학적 관찰이 가능하다"며 "코로나19와 싸우기 위한 예방, 치료 전략을 개발하기 위한 중요한 플랫폼을 제공한다"고 말했다.
jjsung@news1.kr

[© 뉴스1코리아(news1.kr), 무단 전재 및 재배포 금지]