신종 코로나바이러스 (SARS-CoV-2)가 인체 면역 시스템을 회피하는 과정은 복잡하고 다양합니다. 바이러스는 숙주의 면역 시스템이 작동하여 반응하면 이에 대응하는 새로운 과정들을 발전시켜 바이러스의 복제와 증폭이 가능하게 합니다. 이것이 바이러스의 면역 회피 (Immune Escape), 즉 인체 면역 시스템에 의한 공격을 피하는 능력입니다. 코로나19 백신을 효과적으로 어려운 수많은 과정을 거쳐 개발하여 만들더라도 바이러스의 면역회피 능력에 의해 임시적인, 단기적인 방책 밖에 되지 않는 이유입니다. SARS-CoV-2 바이러스가 면역 시스템을 회피하는 기전에 대해 설명해 보겠습니다.
1. 스파이크 단백질의 면역 인식
SARS-CoV-2는 숙주인 인체 세포 표면의 ACE2 수용체 단백질에 결합할 수 있는 바이러스 표면에 위치한 스파이크 단백질을 통하여 인간 세포 안에 들어갑니다. 이러한 상호 작용은 인체 면역 시스템에 의해 인식되지만, 만약 인체 세포 안으로 들어가는 과정이 항체 단백질에 의해 막히게 되면 바이러스는 곧바로 ACE2 수용체에 결합력을 높이는 돌연변이 단백질을 만듭니다. 이러한 새로운 돌연변이 스파이크 단백질은 원래 바이러스를 잡는 인체 항체의 기능을 무기력하게 만듭니다.
2. 면역 반응의 하향 조절
SARS-CoV-2는 인체 면역 시스템 중에서 바이러스에 대응하여 반응이 활성화되는 과정의 중요한 신호 역할의 인터페론 단백질의 발현을 낮게 만드는 조절을 하는 것으로 연구 보고 되었습니다. 인터페론 단백질 생산이 억제되면 바이러스는 초기 항바이러스 방어 면역 기전을 단번에 피할 수 있게 되어 아주 효과적으로 인체 숙주 세포 내 잠입할 수 있게 됩니다.
3. 면역 회피 단백질
바이러스는 숙주의 면역 반응을 방해할 수 있는 별도의 단백질을 생산합니다. 예를 들어, SARS-CoV-2 ORF6 단백질은 바이러스 대항 인체 면역 반응의 시작에 필수적인 인터페론 조절 인자 (IRF) 물질의 기능을 억제할 수 있습니다. 또 다른 바이러스 단백질인 NSP1은 인체 숙주 세포 단백질 생산 과정을 방해하여 결과적으로 인체 면역 시스템 작동을 약화시킬 수 있습니다.
4. 신속한 복제 및 돌연변이
SARS-CoV-2는 복제 증식 속도가 빠르며, 이 이유로 유전체의 돌연변이 발생 확률이 높습니다. 이렇게 돌연변이가 막 발생하다가 그 중 일부는 바이러스와 인체 면역 시스템의 상호 작용에 치명적인 영향을 미칠 수도 있습니다. 대부분의 돌연변이는 중요하지 않은 영향력을 주지만 과거 유행한 델타 (Delta) / 오미크론 (Omicron)과 같은 치명적인 특정 돌연변이종은 인체 면역 인식 과정과 외부 물질을 중화하는 과정에 직접적인 영향을 주는 스파이크 단백질의 특성을 크게 변화시킬 수도 있습니다.
5. 면역 회피 변이종
SARS-CoV-2의 돌연변이종은 중요한 바이러스 단백질의 특성 변화와 함께 나타났습니다. 이러한 바이러스 변이종의 일부는 예전의 바이러스 감염 이력이나 예방 접종으로 생성된 인체 면역 체계를 부분적으로 피해 나갈 수 있습니다. 예를 들어, 델타 변종은 바이러스 감염 전파율 증가와 기존보다 더 빠른 속도로의 감염 확산을 초래하였습니다.
6. 항체 의존도 강화 (ADE; Antibody-Dependent Enhancement)
ADE는 이전 감염이나 백신 접종에 따른 반응으로 인체에 면역 항체가 생기면, 면역 세포에 들어가는 바이러스의 능력이 향상되는 과정을 말합니다. ADE는 드물게 발생하지만 바이러스가 직접적으로 면역 시스템을 방해하고 경우에 따라 더 심각한 질병을 일으킬 수도 있는 잠재적인 과정입니다.
7. 면역 시스템 조절 및 염증 과정
이 바이러스는 일부 숙주에 과도한 면역 반응을 일으켜 심한 염증과 사이토카인 이라는 인체 면역 단백질을 다량 방출 (사이토카인 폭풍)하게 하는 무서운 영향력도 일으킬 수 있습니다. 이는 인체 조직을 다량 손상시키고 심각한 상황을 초래할 수 있습니다. SARS-CoV-2는 이렇게 인체 염증 체계환경을 바이러스 증식에 유리하게 활용하기도 합니다.
정리
코로나19 SARS-CoV-2 바이러스의 인체 면역 회피 기전에 대해 알아보았습니다. SARS-CoV-2가 훌륭하게 인체 면역 회피 능력을 보여 주어 인류를 무섭게 공격할 수 있지만, 인체 면역 시스템은 허무하게 무너질만큼 무력한 것은 아니라는 점을 기억해야 합니다. 면역 시스템에서 중요한 바이러스 중화 항체와 T 세포의 면역 기능은 여전히 이 바이러스를 통제할 잠재 능력이 있으며 질병 중증도를 낮추는 데에도 중요한 역할을 합니다. 예방 백신의 접종은 SARS-CoV-2를 보다 효과적으로 인식하고 대응하기 위한 면역 시스템이며 여전히 중요한 도구입니다. 바이러스와 면역 시스템 간의 복잡한 상호 작용을 다양한 분야에서 완전하게 이해하기 위해 연구하고 효과적인 통제 및 치료제 개발을 위한 전략으로 지속적인 연구와 투자가 필요합니다.