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코로나19 환자의 사망률 높이는 유전자 발견됐다

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입력 : 2022-09-21 11:40:24 수정 : 2022-09-21 11:40:24

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UNIST 이상준 교수, 미국팀과 공동 연구…ZBP1 유전자 발견
“감염 후 ZBP1 유전자의 전신염증, 사이토카인 폭풍 유발 입증”
코로나19 바이러스의 전신 염증 유발 메커니즘. 울산과학기술원 제공.

 

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 감염된 환자의 사망률을 높이는 유전자가 한국과 미국 공동연구진에 의해 발견했다.

 

이는 세포 속에서 바이러스 감염을 인지하는 선천 면역 센서 중 하나인 ‘ZBP1’으로, 코로나19 바이러스(SARS-CoV-2)가 침투한 경우 면역 단백질인 ‘사이토카인’(Cytokine)을 너무 많이 만들도록 해 과도한 면역반응을 일으켜 결국 사망에 이르게 한다는 것이 연구팀의 설명이다.

 

울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 이상준 교수 연구팀이 미국 세인트 쥬드 아동 연구병원과 함께 ‘선천 면역 센서로 알려진 ZBP1 유전자가 코로나19 환자의 사망률을 높인다’는 연구 결과를 발표했다고 21일 밝혔다.

 

연구팀에 따르면 이 유전자는 세포 속에 침투한 바이러스를 인지하고, 면역 단백질인 사이토카인을 만들라는 신호를 준다. 그런데 코로나19 바이러스가 침투한 경우에는 사이토카인을 너무 많이 만들도록 한다.

 

사이토카인이 너무 많아지면 동시다발적인 ‘염증성 세포 사멸’(PANoptosis)이 발생하는데, 이런 세포 사멸은 전신 염증(Systemic inflammation), 즉 ‘사이토카인 폭풍’(Cytokine Storm)을 일으켜 환자 사망률을 높이게 된다.

 

연구팀은 코로나19 바이러스에 감염된 대식세포의 유전자를 제거하는 유전자 가위 기술을 이용해 ZBP1 유전자를 찾았다. 이 유전자가 존재하는 대식세포는 코로나19 바이러스 감염에 따른 사이토카인 폭풍으로 사멸했지만, 유전자를 제거한 대식세포는 코로나19 바이러스에 감염되어도 사멸하지 않았다.

 

울산과학기술원 이상준 교수. 울산과학기술원 제공.

 

연구팀은 바이러스 치료에 흔하게 사용하는 ‘인터페론(Interferon·IFN) 요법’이 코로나19 환자에게는 잘 통하지 않는 이유도 찾아냈다.

 

인터페론은 면역 센서가 바이러스 등을 인지하면 분비되는 면역 물질인데, 바이러스와 싸울 수 있는 단백질을 만들어내는 역할을 한다.

 

ZBP1 유전자도 인터페론에 의해 더 강력하게 발현되면서 염증성 세포 사멸과 사이토카인 폭풍을 일으키게 된다고 연구팀은 설명했다.

 

연구팀은 코로나19 바이러스에 감염된 소동물 실험에서도 인터페론과 ZBP1 유전자의 관련성을 입증했다.

 

ZBP1 유전자가 있는 상태에서 인터페론을 주입한 경우에만 소동물이 모두 사망했고, 두 조건 중 하나만 주어지면 소동물이 모두 사망하지 않았다.

 

이 교수는 “ZBP1 유전자의 발현을 조절할 수 있다면 면역세포의 활성화 균형을 맞춰 코로나19 환자를 치료하는 새로운 약물을 만들 수 있다”며 “이 방식은 우리 몸이 가진 면역체계를 조절해 면역 염증 반응을 막는 것이므로, 어떤 바이러스에 감염돼도 치료 가능한 범용성을 가질 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이번 연구 결과는 학술지 ‘과학 면역학’(Science Immunology)에 게재됐다.


이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com

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