[EUREKA] 유전자 조작 모기, 뎅기 바이러스 4가지 유형 억제 가능
수정일 2020년 02월 25일 화요일
등록일 2020년 02월 25일 화요일

한 연구팀이 세계적으로 유행하는 감염증 ‘뎅기 바이러스’ 해결책을 제시했다. 바로 바이러스를 물리치기 위해 고안된 생체공학 모기다.

샌디에이고캘리포니아대학 연구팀은 생체공학 모기로 뎅기 바이러스를 무력화시킨다는 발상을 제안했다. 4가지 유형의 뎅기 바이러스를 억제할 수 있도록 합성조작 모기를 만들어냈다. 

세계보건기구(WHO)에 따르면, 뎅기 바이러스는 4가지 유형이 있다. 현재까지 확인된 뎅기 바이러스는 DENV1, DENV2, DENV3, DENV4로 4가지 유형 모두 사람에게 전염될 수 있다. 연구팀이 “이전에 개발된 방법과 유사하지만 이번에 적용한 방법은 추정 질병 매개체를 모든 뎅기 바이러스 항원형에 불응하게 만들 수 있다”고 설명했다. 즉, 실제 환경에 적용되는 경우 조작된 모기는 여러 환경의 뎅기 바이러스 농도를 낮출 수 있다.

오마르 아크바리 박사는 “암컷 모기가 피를 빨면 항체가 활성화되고 발현된다. 이것이 촉진제다”라고 말했다. 이어 “이 항체는 바이러스 복제를 막고 전염을 막을 수 있다. 강력한 접근법이다”라고 강조했다.

연구팀은 이 방법을 뎅기열 매개체인 이집트 숲모기(Aedes aegypti)에 적용했다. 모기의 유전자를 변형해 항체를 효율적으로 변형하는 것이다. 즉, 모기는 해당 항체의 유전자 코드를 발현해 뎅기 바이러스 감염을 막는 것이다.

실험실 환경에서 새로운 접근법을 테스트하자 항체가 성공적으로 발현됐다. 그 후 모기를 사용해 테스트하자 뎅기 바이러스의 4가지 항원에 완전 불응했다. 모기는 사람을 감염시킬 수 없었고 병원균을 전염시킬 가능성도 희박해졌다. 아크바리 박사는 이 접근법을 다른 기술과 병용할 수 있기 때문에 크리스퍼/카스9 같은 보급 시스템과 함께 사용할 것을 제안했다.

보급 시스템은 야생에 유전자 조작 모기를 풀어놓는 것이다. 여전히 뎅기 바이러스를 확산시키는 야생 모기에 인간 항체가 발현되도록 하는 것이다. 해당 항체의 유전자 코드가 남아있는 한, 뎅기 바이러스를 확산시키는 모기는 시간이 흐르면서 줄어들 것으로 기대된다. 이 기술이 제대로 작동한다면 모기로 전염되는 다른 질병에도 적용할 수 있을 것으로 보인다.

뎅기 바이러스에 감염된 사람은 수혈을 포함한 보조 치료를 받으면 회복할 수 있다. 면역 체계가 바이러스를 제거하면 신체는 한 가지 항원형에 대한 면역력을 갖게 된다. 이는 다른 3가지 항원형에는 여전히 취약하다는 의미가 된다.

뎅기열 감염을 예방할 수 있는 백신이 개발됐지만, 다른 백신에 비해 까다로운 측면이 있다. 학명 CYD-TDV인 뎅백시아(Dengvaxia)는 9~45세 연령대가 사용할 수 있는 최초로 승인 받은 뎅기 백신이다. 재조합 4가 생백신은 뎅기열에 한 번도 걸려본 적이 없는 사람에게만 효과를 발휘한다.

혈액 검사에서 뎅기 바이러스에 음성 결과가 나온 사람도 백신으로 중증 부작용을 앓을 수 있다. 이전에 뎅기 바이러스에 감염됐지만 생존했기 때문에 뎅기 바이러스에 양성인 사람은 부작용을 앓을 가능성이 적다. 즉, 전에 한 가지 항원형에 감염됐던 사람이 백신 보호 효과가 높을 수 있다.

현재 백신 제조업체는 전에 뎅기열에 감염된 사람에게만 백신 처방을 권장한다.

야생에서 뎅기 바이러스를 제거할 수 있게 만든 유전자 조작 모기는 이론상으로는 현재 사용 중인 백신보다 안전하다고 알려졌다. 바이러스가 모기 체내에 들어오면 합성 조절 현상으로 유전자가 필요한 항체를 생성한다. 모기는 바이러스 복제를 하지 않아 뎅기 바이러스로부터 안전해지며, 사람에게 감염시키지도 않는다.  

한편 2019년 전염병학 주간 1~42주 아메리카 대륙에서 보고된 뎅기열 환자는 총 273만 ,635명이었다. 인구 10만 당 280명에 해당하는 발병률이다. 동기간에 뎅기열로 총 1,206명이 사망했다.

뎅기열 발병률이 가장 높은 국가는 니카라과로 인구 10만 당 2,271명이 감염됐다. 다음으로 벨리즈(1,021명), 온두라스(995.5명), 브라질(711.2명), 엘살바도르(375명) 순이다.

유전자 조작 모기는 뎅기 전염병 대처에 전망이 있음을 보여준다. 야생에 보급할 경우 안전성을 보장하기 위해 추가 연구가 필요하다.

손승빈 기자 ra@gmail.com
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