팬데믹 극복 항바이러스제 개발 초석 다지는 '문샷'

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미국 웨일코넬의대

코로나19 맞춤형 항바이러스 대책 방법을 설계하는 모습. 위키미디어 제공.

코로나19 맞춤형 항바이러스제를 설계하는 모습. 위키미디어 제공.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)과 향후 등장할 새로운 글로벌 감염병(팬데믹) 사태를 또다시 겪지 않으려면 항바이러스 치료제 개발이 필요하다. 과학자들은 코로나19 팬데믹 상황에서 다국가 다기관 협력, 개방형 데이터 활용 등을 토대로 한 이른바 '문샷(Moonshot)' 프로젝트의 필요성을 절감하고 항바이러스제 연구를 추진해 실질적인 성과를 내고 있다. 코로나19에 대응하는 인류의 응전이 신속한 백신 개발에 이어 근본적인 바이러스 감염병 치료에 한걸음 다가서고 있다는 평가다.

존 D 초데라 미국 웨일코넬의대 교수 연구팀은 9일(현지시간) 국제학술지 ‘사이언스’에 ‘코로나 문샷’의 현재까지 결과물을 공개했다. 문샷(Moonshot)은 원래 ‘달 탐사선 발사’를 의미하는 용어지만, 현재는 혁신적인 프로젝트를 의미하는 용어로 쓰이고 있다. 코로나19 백신을 개발한 화이자의 앨버트 불라 최고경영자(CEO)도 코로나19 백신 개발이 달 탐사선 발사에 버금가는 업적이라는 의미로 자신의 책 제목에 문샷이라는 표현을 사용했다.

코로나19 백신이 처음 등장했을 당시 백신 제조사들이나 방역 당국은 백신 접종을 통해 감염을 예방할 수 있다고 했다. 하지만 결과적으로 현재 코로나19 백신은 감염 예방이 아닌 위중증 및 사망 위험을 낮추는 용도로 사용되고 있다. 감염 자체를 피하기 어려운 만큼, 감염 시 증상을 완화할 수 있는 치료제의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 코로나19뿐 아니라 앞으로 등장할 다양한 팬데믹에 대비하기 위해서도 항바이러스제 개발이 필요하다.

초데라 교수 연구팀은 코로나 문샷 프로젝트를 통해 현재 1만8000개 이상의 화합물이 설계됐고, 2400개 이상의 합성 화합물, 490개 이상의 리간드 결합 X선 구조, 2만 2000개 이상의 화학적 자유 에너지 연산, 1만 개 이상의 생화학적 측정 데이터 등 공개 데이터가 확보됐다고 밝혔다. 이와 함께 최근 승인된 항바이러스제인 ‘엔시트렐비르’도 문샷 컨소시엄 데이터 기반으로 치료제로서의 가능성이 확인됐다.

연구팀은 "다기관 협업, 크라우드 소싱, 개방형 데이터 등을 이용한 코로나19 항바이러스제 개발 과정이 문샷 프로젝트"라며 "코로나19 단백질 증식의 원인인 단백질 분해효소 ‘메인 프로티에이스(Mpro)’를 억제할 수 있는 항바이스제를 설계하기 위한 컨소시엄들이 꾸려지고 있으며, 이러한 문샷 프로젝트가 항바이러스제 개발을 위한 로드맵 역할을 수행하고 있다"고 설명했다.

연구팀은 또 개방형 지식 구축, 유용한 정보 교환 등이 효과적인 항바이러스제의 성공적인 개발 조건이라고 강조했다. 많은 연구 협력자들이 Mpro 구조에 대한 상세한 지도, 여러 화합물의 구조 및 관계, 다양한 생화학적 활성 데이터 등을 제공하고 기술이전 계약 없이 화합물 등을 사용할 수 있도록 함으로써 병렬적인 경로를 통한 연구 가속화가 이뤄지고 있다는 것이다.

연구팀은 “문샷 프로젝트를 통해 과학자들은 약물을 설계할 때 기계학습, 컴퓨터 화학, 고속·대용량 구조 생물학 등의 역할 또한 중요하다는 점을 확인했다”며 “이번 연구가 항바이러스제 발견과 향후 팬데믹 대비를 위한 중요한 모델이 될 수 있기를 바란다”고 밝혔다.

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