[메디게이트뉴스 박도영 기자] 신체의 주요 방어 수단 중 하나가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19, COVID-19)을 일으키는 바이러스인 SARS-CoV-2의 세포 감염에 도움을 줄 수 있다는 연구결과가 나왔다.

미국 보스턴어린이병원(Boston Children's Hospital) 호세 오르도바스-몬타네스(Jose Ordovas-Montanes) 및 메사추세츠공과대학(MIT) 알렉스 샬렉(Alex K. Shalek) 박사팀은 21일(현지시간) 국제학술지 셀(Cell)에 바이러스가 감염될 가능성이 있는 세포 유형에 대한 논문을 발표했다.

연구팀은 SARS-CoV-2가 인체 내에서 어떤 일을 하는지, 왜 일부 사람이 바이러스 감염에 더 취약한지, 어떻게 최선의 치료법을 찾을 수 있는지 알아보기 위해 이번 연구를 수행했다.

최근 연구에 따르면 중증급성호흡기증후군(사스, SARS) 팬데믹(pandemic)을 일으킨 SARS-CoV와 빌접하게 관련된 SARS-CoV-2가 ACE2라는 수용체를 사용해 TMPRSS2라는 효소의 도움을 받아 인간 세포로 진입한다. 여기서 연구팀은 호흡기 및 장 조직의 어느 세포가 ACE2와 TMPRSS2를 모두 발현하는지 의문을 가졌다.

이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 단일세포 RNA 시퀀싱(sequencing)을 사용해 개별 세포에서 약 2만개 유전자 중 어느 것이 '켜진(on)' 상태인지 확인했다. 그 결과 인간 호흡기 및 장 세포 가운데 10%보다 훨씬 적은 세포만이 ACE2와 TMPRSS2를 만든다는 것을 발견했다.

이 세포들은 세 가지 유형으로 나뉘었다. 코에서 점액을 분비하는 술잔세포(goblet cell), 폐포를 유지하는데 도움이 되는 폐 세포, 소장을 일렬로 세우고 영양소 흡수에 관여하는 장세포의 한 유형이다.

오르도바스-몬타네스 박사는 "기존의 많은 호흡기 세포주는 세포 유형의 전체 혼합을 포함하지 않을 수 있으며 관련된 유형을 놓칠 수 있다. 어떤 세포가 감염됐는지 이해하면, '이 세포가 어떻게 작동하는가', '이 세포 내에 바이러스의 수명주기에 중요한 것이 있는가'라는 질문을 시작할 수 있다"고 말했다.

동시에 연구팀은 SARS-CoV-2가 인간 세포로 들어가기 위해 사용하는 수용체를 인코딩하는 ACE2 유전자가 신체의 주요 방어 수단 중 하나인 인터페론(interferon)에 의해 자극된다는 것도 발견했다. 인터페론은 실제로 ACE2 유전자를 더 높은 수준으로 켜서 바이러스에 새로운 포털(portals)을 제공할 가능성이 있다는 것이다.

인터페론은 코로나19 치료에 도움이 될지, 혜택보다 위해가 더 많을지는 아직 명확하지 않다.

오르도바스-몬타네스 박사는 "일부 환자에서는 시기 또는 복용량으로 인해 인터페론이 바이러스를 함유할 수 있지만, 다른 환자에서는 인터페론이 감염을 더 촉진할 수 있다"면서 "그 밸런스가 어디에 있는지, 그리고 어떻게 바이러스가 감염될 수 있는 더 많은 표적 세포를 생산하지 않고도 생산적인 항바이러스 반응을 유지할 수 있는지에 대해 더 많은 이해가 필요하다"고 설명했다.

또한 ACE 억제제 관련해서는 "ACE와 ACE2는 동일한 경로에서 작동하지만 실제로는 다른 생화학적 특성을 가지고 있다. 바이러스에 대한 사람들의 생리적 반응에서 ACE 억제제의 영향을 이해하는 것이 중요하다"고 말했다.

이번 연구결과를 중증 코로나19 환자에게서 보고된 '사이토카인 폭풍(cytokine storm)'과 연관시키는 것도 너무 이르다고 했다. 사이토카인은 감염과 싸우기 위해 신체의 면역 반응을 높이는 화학물질 계열이며, 인터페론은 그 계열의 일부라는 것이다.

연구팀은 향후 바이러스가 목표로 하는 세포에서 바이러스가 하는 일을 조사하고, 어린이와 성인의 조직 샘플을 연구해 코로나19가 왜 젊은 사람에게서 덜 심각한지에 대해 연구할 계획이다.