美 MIT 연구진, 오미크론 단백질 구조 분석
사진=뉴스1

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국내 코로나19 백신 2차 완료 접종률이 85%를 돌파했다. 부스터샷(3차 접종)까지 완료한 비율은 50%를 넘어섰다. 백신 접종이 원활하게 이뤄지고 있음에도 오미크론의 확산세는 좀처럼 수그러들지 않고 있다. 현재 국내 오미크론 바이러스 검출률은 두 달 만에 80%를 넘겼다.

최근 미국 매사추세츠 공대(MIT) 연구진이 오미크론 변이 바이러스의 단백질 구조를 분석해, 오미크론이 백신을 회피하는 이유를 확인했다. 연구진은 네트워크 기반의 컴퓨터 모델링 방법을 이용해 코로나 바이러스 표면에 있는 돌기(스파이크) 단백질을 분석했다. 이 결과를 국제학술지 ‘셀 리포트 메디신’ 2월 1일자에 발표했다.

스파이크 단백질은 코로나 바이러스가 인체에 침입할 때 다리 역할을 하는 단백질이다. 연구진은 그 중에서도 스파이크 단백질이 인체 내 'ACE' 수용체와 결합하는 ‘RBD 부위’의 변이를 집중적으로 살폈다.

그 결과 오미크론 변이의 경우 체내에서 형성되는 네 종류의 항체를 모두 피해갔다. 이는 오미크론에 있어서는 기존의 백신이나 단일 항체 치료법이 한계가 있다는 것을 의미한다.

코로나 바이러스에 감염되거나 백신을 맞으면 체내에서는 결합 부위에 따라 크게 네 종류(클래스 1~4)의 항체가 생성된다. 이 중 클래스 1, 2는 가장 수가 많고 바이러스의 침입을 효과적으로 막는 항체로 알려져 있다.

이번 연구를 주도한 람 사시세카란 MIT 생물공학과 교수는 “유전자 분석 결과 오미크론 변이 바이러스는 RBD 부위에 약 30개 이상의 변이가 발생해, 네 종류의 항체를 다 피할 수 있었다”며 “코로나 백신이 오미크론 변이에 힘을 못쓰는 이유”라고 말했다. 실제 지난해 남아프리카공화국 아프리카보건연구소(AHRI)가 발표한 논문에 따르면 화이자(50.66 -2.35%) 백신 2회 접종 시 오미크론 변이에 대한 예방효과는 22.5%에 그쳤다.

반면 오미크론 변이 전 우세종을 차지하던 델타 변이의 경우, 화이자 백신 2회 접종 시 예방효과가 60%였다. 연구진은 베타 및 델타 변이 바이러스는 클래스 1, 2 항체와의 결합은 막았지만 클래스 3, 4 항체를 피하지 못했기 때문이라고 설명했다. 사시세카란 교수는 “기존의 코로나 바이러스에서 베타 델타 오미크론으로 변이가 거듭될수록 항체를 피하는 능력은 더 커지고 있다”고 했다.

연구진은 추가로 현재 코로나의 항체 치료에 사용되고 있는 단일 항체(ADG20, AZD8895, AZD1061, S309)와 오미크론 변이 바이러스의 결합력을 확인했다. 그 결과 S309 항체와의 결합력은 3배 이상 감소했고, 나머지 항체는 모두 피해 가는 것을 확인했다. 사시세카란 교수는 “보다 효과적인 항체 치료제를 만들기 위해서는 스파이크 단백질의 다른 부분을 표적으로 하는 항체 개발이 필요하다”며 “상대적으로 변이 바이러스가 회피하기 어려운 클래스 3, 4 항체를 포함한 여러 항체를 한 번에 사용하는 항체 칵테일 요법이 효과적일 것”이라고 말했다.

최지원 기자

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