한국인 주도 日연구진 “코로나 바이러스, 이틀 만에 체내 배출량 최대”

2021.03.24 07:59
GIB 제공
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한국 과학자가 주도한 일본 연구팀이 코로나바이러스 중에서도 유독 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 일으키는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 치료가 힘든 이유를 알아내 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 22일자에 발표했다. 


연구팀에 따르면 코로나19 바이러스는 체내에 침투한 뒤 증식을 거쳐 배출량이 정점에 이르기까지 걸리는 기간이 다른 코로나바이러스에 비해 훨씬 짧다. 사스(SARS·중증급성호흡기증후군)는 7.2일, 메르스(MERS·중동호흡기증후군)는 12.2일로 바이러스가 체내에서 최대로 증식하는 데 평균 일주일 이상 걸리지만, 코로나19 바이러스는 이틀 만에 체내 바이러스 배출량이 정점을 찍었다. 


김광수 일본 규슈대 생물학부 연구조교수는 “코로나19는 감염 이틀 만에 체내 바이러스 배출량이 최대치에 이를 만큼 빨리 증식하는 역학적 특성을 가진다”며 “이 때문에 코로나19는 바이러스 배출량이 정점에 이르기 전 항바이러스제 치료를 받아야 효과가 있다”고 말했다. 김 연구조교수는 논문의 제1 저자다. 

 

플로스 바이올로지 제공
신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 일으키는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)는 체내 바이러스 배출량이 최대가 되는 데 이틀밖에 걸리지 않는다(분홍색). 이는 7.2일인 사스(SARS·중증급성호흡기증후군), 12.2일인 메르스(MERS·중동호흡기증후군)와 비교하면 상당히 짧은 기간이다. 플로스 바이올로지 제공

연구팀은 수리 모델링을 이용해 시간에 따른 체내 바이러스 증가량을 분석하는 방식으로 이 같은 결론을 얻었다. 김 연구조교수는 암의 바이러스 치료 최적화를 수리 모델링으로 연구해 2018년 부산대에서 박사학위를 받은 수리 모델링 전문가다. 2018년 10월부터 규슈대에서 박사후연구원으로 있다가 지난해 9월 연구조교수로 임용됐다.  


그는 “실험실에서 바이러스를 배양해 얻은 데이터를 수리 모델링을 통해 정량적인 결과를 얻는 방식은 일반 수리 모델링과는 다른 점”이라고 설명했다. 실제로 그가 소속된 규슈대 생명과학부 수리생물학실험실은 세계적으로 정량 분석을 통한 수리 모델링 연구를 진행하는 몇 안 되는 그룹 중 하나다. 


지난해 김 연구조교수가 이런 기법으로 발표한 논문만 4편이다. 인간의 유전체에서 개인의 유전적 차이를 결정하는 단일염기다형성(SNP)에 따라 에볼라 바이러스의 침투 능력이 얼마나 달라지는지 세포 수준에서 실험한 데이터를 이용해 수리 모델링을 진행했고, 뇌막척수염을 일으키는 보르나병바이러스가 감염된 세포에 항바이러스제를 투여해 시간에 따라 항바이러스제의 효과가 어떻게 달라지는지도 모델링했다. 


연구팀은 이번 연구에서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 코로나19 바이러스의 체내 배출량이 정점을 찍은 이후에 항바이러스제를 투입하면 바이러스 감소 효과가 극히 제한적이라는 사실도 확인했다. 

 

김 연구조교수는 “코로나19의 경우 초기 치료가 중요한 이유를 수리 모델링을 통해 설명한 셈”이라며 “논란이 있는 렘데시비르의 약효도 바이러스 배출량이 최대가 되기 전에 투약한 뒤 시험해야 제대로 된 결과를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다.    

 

이번 연구는 2020년 한국연구재단의 박사후 국외연수 지원사업으로 진행됐다. 

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