'코로나19' 치료제 개발에 슈퍼컴퓨터 활용.. 인공단백질 개발

국내 연구진이 새로운 형태의 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 단백질 치료제를 개발했다.

29일 대구경북과학기술원(DGIST) 슈퍼컴퓨팅·ë¹…데이터센터와 핵심단백질자원센터는 슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션을 이용해 코로나19 백신을 치료할 수 있는 인공단백질 11개를 찾았다고 발표했다.

기존 코로나19 치료제 개발은 이미 개발된 약물을 이용하는 ‘약물 재창출’, 완치자 혈액 속 항체를 이용하는 ‘혈장 치료제’, 세포주를 이용해 코로나19 바이러스에 반응하는 항체를 개발하는 ‘항체 치료제’, 화학합성 물질을 이용한 ‘신약 개발’이 주를 이뤘다.

각 방법들은 치료제 개발 난이도, 개발 기간, 개발 비용과 효능 및 안전성 등에 따라 서로 다른 장단점을 지니며, 연구 및 임상결과로는 아직까지 성공적인 코로나19 치료제는 없는 상황이다.

이에 연구진들은 기존 코로나19 치료제 개발방법과는 전혀 다른 방식으로 원자차원 슈퍼컴퓨팅 시물레이션과 통계열역학 및 생물물리학을 이용했다. 코로나19 바이러스의 스파이크 돌기 RBD 단백질과 인간 세포 hACE2 수용체 단백질의 구조에 기반을 둔 치료제 후보 인공단백질들의 구조를 슈퍼컴퓨팅 계산을 통해 디자인하고, 디자인된 11가지 치료제 후보 인공단백질들에 대해 구조적, 열역학적 및 면역원성적 안정성에 대한 계산과학적 검증을 마쳤다.

연구진들은 슈퍼컴퓨팅 디자인된 치료제 후보 인공단백질의 클로닝, 발현, 정제, 생산 공정을 개발하고 자체 생산을 진행했다. 그 결과 현재 총 11가지 단백질들 중 7가지는 고순도 생산을 완료했고, 나머지 4가지는 곧 생산 완료될 예정이다.


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