코로나19 후유증 유발 단백질의 구조 및 폐조직에서의 발현 패턴. 왼쪽은 코로나 바이러스의 NSP3 단백질과 유사한 인간 단백질의 구조이며 오른쪽은 바이러스 유사 인간 유전자의 발현이 신종 코로나 바이러스에 감염된 환자에서 증가하는 경향을 보이는 모습. 사진 GIST
국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)에 감염됐다 완치 후 지속되는 호흡곤란, 기억력 저하, 혈전, 가슴통증, 신장질환 등 다양한 후유증의 원인을 밝혀냈다.
16일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 생명과학부 박지환 교수 연구팀은 머신러닝 기술과 최신 단일세포 분석 기술을 이용해 코로나19 완치자의 상당수에서 보고되는 다양한 후유증의 원인으로 자가면역반응을 제시했다.
연구팀은 바이러스 단백질과 구조적으로 유사한 인체 내 단백질을 예측할 수 있는 기술 개발을 통해 “자가항체가 폐, 신장 등의 조직에서 자가면역반응을 일으켜 후유증을 야기할 수 있다”고 밝혔다.
항체는 외부 세균, 바이러스, 독성 물질 등에 대항해 이들을 제거하기 위해 체내에서 만들어지는 물질이다. 때로는 면역 체계 이상으로 자신의 특정 조직 또는 신체 기관을 손상시키는 자가항체가 생성될 수 있다.
연구팀은 오미크론 변이를 포함한 모든 코로나19 바이러스 변이의 단백질과 수 만개의 인간 단백질을 머신러닝 기술을 통해 3차원 구조상에서 비교했다.
그 결과 자가면역반응을 일으킬 수 있는 후보 단백질을 발굴했고 실제로 이 단백질이 코로나19 환자의 폐조직에서크게 증가한 것을 관찰했다.
박지환 교수는 “이번 연구로 실제 자가면역반응을 일으킬 수 있는 후보 단백질을 발굴하고 후유증과의 인과관계를 제시했다는 데 의의가 있다”면서 “코로나19 후유증 치료제의 개발뿐만 아니라 향후 다른 바이러스의 백신 개발에도 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 한국연구재단과 지스트 항바이러스센터, 세포기계생물학 연구센터의 지원을 받아 지스트 안현수 학생과 박지환 교수가 수행했다. 지난달 국제 저명학술지인 ‘Briefings in Bioinformatics’에 게재됐다.
