뽕나무에서 코로나 감염 억제 성분 발견

한국한의학연구원(원장 이진용·이하 한의학연) 한의기술응용센터 최장기 박사 연구팀(제1저자 김영수 박사)은 한약재 ‘상지’(桑枝)로부터 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 감염을 효과적으로 억제하는 효능 물질을 발굴했다고 밝혔다.

이번 연구성과는 ‘Mulberrofuran G, a Mulberry Component, Prevents SARS-CoV-2 Infection by Blocking the Interaction between SARS-CoV-2 Spike Protein S1 Receptor-Binding Domain and Human Angiotensin -Converting Enzyme 2 Receptor’란 제하로 국제전문학술지인 뉴트리언츠(Nutrients·IF 6.706) 및 분자과학 국제저널(International Journal of Molecular Sciences·IF 6.208) 10월호에 각각 게재되는 한편 지난 5월 선급기술료 1.8억원 규모의 기술이전 계약을 체결했다.

상지는 쌍떡잎식물 쐐기풀목 뽕나무과에 속하는 뽕나무의 어린 가지로, 예로부터 뽕나무는 열매, 잎, 뿌리, 가지가 모두 한약재로 사용될 만큼 약리적으로도 활용가치가 높은 수목이다.

연구팀은 상지 유래 성분인 mulberrofuran G와 kuwanon C가 코로나바이러스 감염 초기 단계인 인간 숙주세포로의 침투 과정을 효과적으로 차단했다고 밝혔다.

인체로 유입된 코로나바이러스는 바이러스 표면의 스파이크(spike) 단백질이 인간 상피 세포의 ACE2 수용체와 결합함으로써 세포 내 침투를 시작하는데, 이에 연구팀에서는 분자결합 친화도 분석을 통해 mulberrofuran G와 kuwanon C가 스파이크 단백질과 ACE2 수용체에 모두 강력하게 결합함으로써 두 단백질이 상호 결합하는 것을 효과적으로 차단했다고 전했다.  

이와 함께 세포 실험을 통해 mulberrofuran G와 kuwanon C가 모사(pseudo) 및 실제 코로나바이러스의 감염을 억제함으로써 코로나바이러스의 감염 초기 단계를 차단하는 세포 침투 억제제로 작용할 수 있다는 것도 확인했다. 

현재까지 미국 식품의약국(FDA)으로부터 승인받은 COVID-19 치료제는 소분자 형태의 바이러스 RNA 복제 억제제(렘데시비르, 몰누피라비르, 팍스로비드), 그리고 항체와 같은 거대 분자 기반의 바이러스 세포 침투 억제제가 있다. 그러나 RNA 복제 억제제인 렘데시비르와 팍스로비드에 내성을 지닌 변이 코로나바이러스가 이미 출현했고, 항체 치료제는 병원에서 정맥주사로 투여해야 하는 한계점이 있는 실정이다.

이와 관련 최장기 박사는 “RNA를 유전물질로 갖는 코로나 바이러스는 변이 발생빈도가 높기 때문에 약제 내성 바이러스가 발생할 가능성이 크다”며 “이번 연구를 통해 세포 침투 억제제로서의 가능성을 확인한 mulberrofuran G와 kuwanon C는 기존 승인된 RNA 복제 억제 치료제와의 병용투여를 통해 COVID-19 치료율을 향상시킬 뿐만 아니라 내성 바이러스 출현을 억제할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한의학연 주요 사업 및 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다.