[뉴스런=소민희 기자] Global Data에 의하면 21년 3월 기준으로 임상2상 이후 단계에 있는 전세계 치료제는 444개이고, 2상 이후의 단계에 있는 백신은 79개에 달한다.
효과적이고 우수한 치료제를 개발하기 위해서는 바이러스의 구조와 기능을 이해하는게 매우 중요하다. 

코로나19 바이러스는 29개의 다른 단백질로 구성되어 있고, 여기에는 14개의 ORF(Open Reading Frame)을 포함한 메틸전사효소, 단백질 분해효소, RNA의존 RNA 중합효소등의 16개의 비구조단백질이 포함되어 있다. 구조단백질과 9개의 보조인자는 13개의 ORF에 의해서 암호화된다

코로나19바이러스의 구조 단백질은 스파이크 단백질(S), 껍데기 단백질(E), 막단백질(M), 뉴클레오캡시드 단백질로 되어있다. 이는 주로 바이러스 진입, 융합, 감염에 관여한다. 반면에 비구조 단백질은 다양한 기능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 숙주의 면역체계를 파괴하고 바이러스의 복제와 전사를 담당하기도 하며, 숙주세포의 자기살상을 억제한다. 

NSP3단백질은 파파인 유사 단백질 분해효소인 PLpro 부위를 갖고 있으며, 이는 체내면역의 중요인자인 인터페론 인식을 억제하는 것으로 알려져 있다. NSP5는 여기에 존재하는 3CL-pro단백질을 통하여 체내 항바이러스 면역을 억제하여 더욱 증가된 바이러스의 진입을 유발하는 것으로 알려져 있다. 

이 3CL protease를 타겟팅하는 약물에 HIV치료제로 승인된 Lopinavir/Ritonavir가 있으며 몇몇 약물들이 코로나19치료제로 임상시험 중에 있다. 
사스바이러스와 코로나19 바이러스에서 각기 98.8% 및 97.5%의 높은 보존율을 보이는 NSP7과 NSP8는 복합체형태로 RNA Primase로 작용하는데 이는 바이러스의 유전체의 증식을 간접적으로 촉진한다. 이를 위해서 RdRp NSP12가 위의 NSP7-8복합체와 결합하고 그 뒤로 NSP14가 결합한다. NSP14 단백질은 바이러스 RNA의 신규 합성시 오류교정역할을 한다.

NSP12가 RNA의존 RNA중합효소이며 여기에 결합하여 코로나19 바이러스를 억제하는 약물이 2020년 5월 미국에서 긴급사용승인받고 허가되어 사용되고 있는 바로 렘데시비어이다. 렘데시비어는 원래 B형간염과 HIV 바이러스를 억제하기위해 개발된 뉴클레오시드 유도체이다. 이런 NSP12의 특징으로 NSP12와 결합하는 NSP7-8복합체를 타겟팅하는 약물후보군들이 발굴되어 있는 상태다

흥미로운 것은 코로나19 바이러스의 NSP7단백질은 Ras유사군그룹A(RHOA)와 상호작용하여 바이러스의 진입에 관여하는 Rho GTPase(GTP결합 가수분해 효소)의 작용에 관여한다는 것이다. (출처: “Dysregulation of Cell Signaling by SARS-COVID2” Rahul K. Suryawansh외 in Trends in Microbiology 2021, Col,29.No.3)
NSP7과 NSP8은 사스바이러스와 코로나19 바이러스간의 97%이상의 높은 수준의 상동성을 유지하는 것으로 알려져 있다. 이 부위를 공략하는게 변이코로나 바이러스를 포함한 코로나19 치료제 개발 타겟으로 적합하다는 판단이 가능하다.
 Rho GTPase는 바이러스의 진입, 이송, 증식에 관여하기도 하고 Ras유전자 암세포의 발현에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 즉, Rho GTPase의 기질인 RhoA, RhoC, Rac1, Cdc42등은 Ras 중재 세포내 작용을 하는데 중요한 역할을 하므로(출처: “GeranylGeranyl Transferase l as a target of anticancer drugs” Mark R Phillips외. In J. of Clinical Investigation 2007 May 1 117(5); 1223-1225)   Rho GTPase를 타겟팅하는게 코로나19 바이러스 치료물질 개발의 중요한 타겟이 됨을 알 수 있다. 

현재 코로나19 치료후보물질로 미국 FDA에서 임상2상중인 안트로퀴노놀(Antroquinonol)은 FarnesylFarnesyl transferase와  GTPase를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이는 안트로퀴노놀이 코로나19 바이러스의 비구조단백질인 NSP12-7-8복합체와 작용하는 GTPase를 타겟팅한다는 논리이다. 한국비엔씨는 이 안트로퀴노놀에 대한 한국, 러시아, 터키, 우크라이나에 대한 독점 제조와 판매 권리를 확보하고 대만 골든바이오텍사와 협력해 코로나19 치료제를 개발중이다.

ORF8 단백질은 코로나19 바이러스의 변이와 면역회피를 유발하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 많은 구조단백질과 비구조단백질은 숙주세포기작을 파괴하는데 기여하고 면역반응을 지연시켜 바이러스 감염을 연장하면서 바이러스의 증식을 확대하게 되는 것이다. 이는 인터페론의 생성을 유발하면서 사이토카인 폭풍을 유발하고 결국 급성 폐조직등의 손상을 유발하게 된다. 한국비엔씨는 지난 기사에서 안트로퀴노놀이 DNAMi(DNA메칠화 억제인자)로서 ORF8에 작용하는 유력한 코로나 19 치료 후보물질이다고 밝힌 바 있다.

소민희 기자  news114 @newsrun.co.kr

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