슈퍼컴퓨터 설계한 코로나19 치료제 인공단백질 개발

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 치료제 전쟁이 뜨거운 가운데 국내 연구진이 새로운 형태의 단백질 치료제를 개발했다.

대구경북과학기술원(DGIST) 슈퍼컴퓨팅·빅데이터센터와 핵심단백질자원센터는 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션을 이용해 코로나19 백신을 치료할 수 있는 인공단백질 11개를 찾았다고 29일 발표했다.

11가지 후보 물질은 항체처럼 코로나19 바이러스 표면의 스파이크 단백질이 인간 세포에 침투하는 것을 막는다. DGIST는 인공단백질의 생산공정을 확립하고 자체 생산 및 세포독성 분석을 완료해 국내 특허를 출원했다.

현재 코로나19 치료제 개발은 크게 기존의 약물을 이용하는 약물재창출, 완치자의 혈액 속에 혈장을 이용하는 혈장 치료제, 세포주에서 코로나19를 막는 항체를 개발하는 항체 치료제로 나눌 수 있다. 이번에 개발된 인공단백질은 기존의 방법과는 전혀 다른 새로운 방법이다. 슈퍼컴퓨터로 정밀한 계산이 가능하기 때문에 임상 시작 전 안전성을 어느 정도 검증할 수 있다.

DGIST 연구진은 생체 분자 사이의 상호 작용을 확인할 수 있는 미세규모 열영동(MicroScale Thermophoresis) 실험으로 인공단백질과 코로나19 바이러스 간의 결합력을 측정했다. 그 결과 인공단백질과 코로나19 바이러스 사이에 결합력이 바이러스와 인간 세포와의 결합력보다 더 크다는 것을 확인했다. 인공단백질이 코로나19 바이러스를 중화할 수 있다는 의미다.






연구진은 11가지 단백질 중 PEP9 단백질을 배아 신장, 간, 뇌 면역, 폐, 신장, 폐암 등 6가지 인간 세포주에 투여해 독성이 없음을 확인했다. 장익수 DGIST 슈퍼컴퓨팅·빅데이터센터장은 “인공단백질의 효능을 검증하기 위해 전임상 실험을 실시할 계획”이라며 “정부, 과기계의 적극적인 공동연구개발 참여와 지원이 필요하다”고 밝혔다.

최지원 기자 jwchoi@hankyung.com