그동안 과학자들은 코로나19를 치료할 수 있는 약물 개발을 위해 치열하게 경쟁해왔다.
좋은 소식도 들려오고 있다. 최근 영국 보건당국이 사용을 승인한 덱사메타손과 토실리주맙은 중환자의 사망률을 40%까지 낮출 수 있었다는 소식이다.
그러나 이들 의약품은 다른 질병 치료를 위해 사용해오던 것들이다. 코로나19 완치를 위해서는 신종 바이러스 감염을 완전히 종식시킬 수 있는 치료제 개발이 필요한데 아직까지 완제품은 나오지 않고 있다.
바이러스와의 숨바꼭질 마무리 단계
치료제 개발이 늦어지고 있는 이유는 생물학적인 원인 때문이다.
바이러스는 혼자서 증식이 불가능하다. 사람과 같은 숙주 세포 내에 침투해 세포 내 구조 속에서 적응하면서 복제를 통해 그 세력을 확대해나간다.
그런 만큼 항생제를 통해 세균을 죽이듯 바이러스를 죽일 수가 없다. 바이러스가 이미 사람 세포에 동화됐기 때문에 바이러스를 죽이게 되면 바이러스가 살고 있던 세포도 큰 손상을 입어 심각한 부작용을 일으키게 된다.
과학자들은 이런 문제를 해결하기 위해 세포 손상 없이 바이러스를 퇴치할 수 있는 단백질과 효소를 투입하고 있었다. 그러면 바이러스는 사람의 면역 체계 속에 숨어들어가 나타나지 않는 전략을 펼쳤다. 약효가 사라지면 다시 나타나 복제 활동을 재개했다.
레스터 대학의 임상 바이러스 학자인 줄리안 탕(Julian Tang) 박사는 “HIV(후천성면역결핍증)를 비롯한 바이러스들이 이 방식을 사용하고 있는데 코로나19 바이러스가 이런 유형의 바이러스군 범주에 속해 있다는 연구 결과가 발표되고 있다.”고 말했다.
최근 등장하고 있는 돌연변이 역시 치료제 개발을 어렵게 만드는 요인 중의 하나다. 치료제를 개발하면 돌연변이를 일으켜 치료제를 무력화할 수 있다.
그러나 이보다 더 심각한 저항은 환자에게 치명적인 사이토카인 폭풍(cytokine storm)을 유발하는 경우다. 면역 반응의 과잉으로 나타나는 이 증상은 신체에 대규모 염증반응과 다발성 장기 손상을 일으키기 때문에 단기간 사망에 이르게 된다.
14일 ‘텔레그래프’ 지에 따르면 과학자들은 이런 문제들을 해결하기 위해 그동안 세 가지 유형의 약물을 개발해왔다.
과학자들이 개발하고 있는 가장 일반적인 첫 번째 유형은 바이러스가 복제되는 것을 사전에 막아주는 방식이다. 이를 통해 사람의 면역체계가 바이러스와 싸울 수 있도록 시간을 벌어주고 더 나아가 완치에 이를 수 있도록 하는 것이다.
두 번째 유형은 사람의 면역체계를 강화해 바이러스와 싸울 수 있는 힘을 길러주는 방식이다.
세 번째 유형은 반대로 면역 기능을 저하시키는 약물인데 중환자에게 발생해 치명적인 상황에 이르게 하는 사이토카인 폭풍을 막기 위한 것이다.
치료제 시험 잇따라 성공, 개발 눈앞에
다행스러운 것은 코로나19 바이러스가 RNA 중합효소라는 효소를 생성하고 있다는 것이다.
이로 인해 RNA 중합효소를 타깃으로 하는 렘데시비르는 에볼라 치료제였는데도 불구하고 코로나19 긴급 환자를 위한 치료제로 사용해 효과를 볼 수 있었다.
독감 치료용으로 개발한 파비피라비르(favipiravir)와 몰누피라비르(molnupiravir) 역시 유사한 기능을 지니고 있어 코로나19 치료제로 용도 변경하고 있는 중이다. 이들 항바이러스제는 폐 기능 개선에 효험을 보이고 있는 것으로 나타나고 있다.
최근 가장 큰 주목을 받고 있는 치료제는 ‘인공 재조합 ACE-2(Human Recombinant ACE-2)’이다.
ACE-2는 코로나19 바이러스가 인체 세포에 침투할 때 바이러스 표면에 있는 스파이크 단백질이 결합하는 세포 내 수용체를 말한다. 과학자들은 그동안 시험에서 인공 ACE-2 수용체(단백질)를 미끼로 배포해 바이러스를 유인하는데 성공했다.
두 번째 유형인 면역 체계를 강화하는 치료제 개발도 유망해 보이는 분야다.
한국의 경우 셀트리온의 ‘렉키로나주(성분명 레그단비맙·코드명 CT-P59)’가 최근 식약처로부터 조건부 품목 허가를 획득하고 해외에서 유행하고 있는 변이 바이러스 중화 능력 시험 결과를 확인하고 있는 중이다.
최근 시험 결과에서 영국 변이 바이러스에 대해서는 강한 중화 능력을 보였지만 남아공 변이주에서는 능력이 감소했는데 셀트리온에서는 중화 능력을 강화해 모든 변이 바이러스에 대응할 수 있는 ‘맞춤형 칵테일 항체 치료제’를 개발하겠다고 밝혔다.
과학자들은 또 회복된 환자의 혈장을 사용해 중환자의 생존율을 향상시킬 수 있는지 시험을 진행하고 있는 중이다. 지난주 옥스퍼드대에서 진행한 대규모 실험에 따르면 혈장이 중환자를 제외한 환자 그룹에 도움을 줄 가능성이 큰 것으로 기대되고 있다.
합성 항체도 치료제로 희망을 주고 있다. 과학자들은 코로나 바이러스에 대한 강력한 반응을 보이는 사람들을 통해 면역 단백질을 인공적으로 복제하고 있는데 이를 통해 환자들의 면역 체제를 보강한다는 계획이다.
면역력을 높이는 또 다른 방법은 합성 인터페론을 제공해 면역 체계를 강화하는 것이다. 지난해 영국의 제약사 시너젠은 인터페론 ‘SNG001’이 중증 코로나19 환자의 위험을 낮춘다는 연구 결과를 발표했다.
중증 환자의 사이토카인 폭풍을 막기 위해 개발 중인 세 번째 유형, 면역기능을 낮추는 치료제들도 등장하기 시작했다. 특히 류마티즘 관절염 같은 자가 면역질환을 위해 개발된 약물들이 사이토카인 폭풍을 완화하는 데 도움을 주고 있는 것으로 밝혀지고 있다.
이스라엘 과학자들은 사이토카인 억제제 알로세트라가 중증 환자 중 90%를 회복시키는 데 도움을 주었다는 연구 결과를 발표했다.
또 다른 치료제로 혈액희석제도 거론되고 있다. 최근 런던위생열대의학대학원(LSHTM)에서는 입원 후 24시간 이내에 혈액 희석제를 복용하면 사망 위험이 3분의 1 이상 감소한다는 연구 결과를 발표했다.
코로나19 백신 개발에 이어 치료제 개발은 향후 팬데믹을 독감 유행 수준으로 끌어내리는 분기점이 될 것으로 예상된다. 특히 사람의 생명을 구할 수 있는 치료법이 가시화되고 있다는 점에서 큰 관심을 불러일으키고 있다.