[대학저널 오혜민 기자] 성균관대학교(총장 신동렬)는 약학대학 중심의 공동 연구팀이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스(SARS-CoV-2)의 전파를 억제하는 엑소좀 기반 치료제를 개발했다고 7일 밝혔다.

성균관대에 따르면 약학대학 조동규·이원식 교수와 김학균 박사가 참여한 연구팀과 질병관리청 국립감염병연구소 신종바이러스·매개체연구과 조준형 박사 연구팀, 엑소스템텍은 이번 연구를 통해 엑소좀 기반 코로나 바이러스 치료제 개발에 다가섰다.

현재까지 코로나19에 대한 치료제로는 항체치료제가 주를 이루고 있지만, 이러한 항체치료제는 다양한 변이들에 대한 효능이 점차 줄어들 수밖에 없다는 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하고자 개발된 엑소좀 기반 코로나19 치료제는 바이러스의 세포수용체인 ACE2와 바이러스의 외피단백질인 스파이크(SPIKE) 단백질과의 결합력을 이용해 고안됐다.

전염력이 높은 바이러스 변이들이 스파이크 단백질의 ACE2에 대한 친화도가 증가하다는 점에 착안해 마련된 이 전략은 바이러스 감염을 위한 수용체인 ACE2를 이용한 치료제로, 바이러스 감염에 대해 치료 효능이 더 좋아진다는 장점이 있다. 또한 스파이크 단백질에 대한 친화도가 증가하는 것으로 알려진 ACE2 단백질의 변이형들을 이용해 그 효능을 더욱 증진시켰다.

연구팀은 기존 단백질 의약품의 제한된 약물동력학적 특징을 극복하고자 엑소좀 표면에 바이러스 중화를 위한 ACE2 단백질의 세포외 부분(sACE2)과 그 변이형들을 엑소좀 특이적 마커와 융합시켰다. 이 방법을 통해 단백질 단독으로 사용했을 때 보다 더 적은양의 치료 단백질 양을 사용하면서 약물동력학적 약역학적 특성이 개선돼 뛰어난 효능을 나타내는 것을 확인했다.

개발한 엑소좀 치료제는 바이러스의 외피단백질 부분만 스파이크로 바꾼 슈도바이러스(유사바이러스)를 이용한 실험을 통해 야생형의 바이러스는 물론 베타변이, 델타변이 모두에서 억제효과를 나타냈다.

또한 스파이크에 변이가 있을수록 그 효능이 증가했으며, 실제 코로나 바이러스와 델타 변이주를 이용한 실험에서도 엑소좀치료제가 바이러스의 전파를 막는 것을 확인했다.

조동규 교수는 “이번 연구를 통해 새로운 엑소좀 기반의 코로나19 치료제의 작용원리와 실현 가능성을 제시했다” 며 “엑소스템텍과의 공동연구를 통해 개발 중인 엑소좀 기반의 코로나19·다양한 질환치료제 개발의 새로운 동력이 될 것” 이라고 말했다.

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