과학자, 옵티컬 풀드 스크리닝으로 에볼라 치료 표적 발견

최근 과학자들이 보스턴 대학의 뉴 임erging 감염병 실험실(NEIDL)과 MIT와 하버드 대학의 브로드 연구소와 협력해, 광학 풀스크리닝(Optical Pooled Screening, OPS) 기법을 활용해 새로운 에볼라 치료 표적을 식별했다. 에볼라 바이러스는 드물지만 치명적인 질병으로, 기존 치료 수단이 거의 없어 바이러스가 사용하는 인간 세포 내 단백질을 방해하는 새로운 치료 전략이 주목받고 있다. 기존 방법으로는 이러한 단백질을 찾는 것이 어렵고, 특히 에볼라와 같은 고위험 바이러스는 엄격한 생물안전 규제가 필요해 연구가 더욱 복잡했다. 이번 연구에서는 약 4000만 개의 CRISPR로 유전자를 억제한 인간 세포를 사용해, 각 유전자가 바이러스 복제에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. 이미지 분석 소프트웨어인 CellProfiler를 사용해 바이러스 단백질과 RNA를 측정했고, 인공지능(AI)을 활용해 각 세포의 에볼라 감염 단계를 자동으로 식별했다. 이 기법은 기존 방법보다 더 세밀하고 고속으로 감염 단계를 구분할 수 있어, 에볼라 바이러스가 세포를 어떻게 재구성하는지에 대한 깊은 통찰을 제공했다. 연구팀은 여러 인간 단백질이 에볼라 감염의 다양한 단계에 영향을 미친다는 것을 밝혀냈다. 예를 들어, UQCRB 유전자가 억제되면 바이러스 복제가 감소하고, 이 단백질을 억제하는 소분자 억제제가 세포에 해를 주지 않고 바이러스 감염을 줄이는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, STRAP 유전자의 억제는 바이러스 RNA와 단백질의 균형을 바꾸는 것으로 나타났다. 이들 유전자는 향후 치료 표적이 될 수 있는 가능성을 보여준다. 이 연구는 에볼라와 관련된 다른 필로바이러스인 수단과 마르부르크 바이러스에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 단일 치료제가 여러 바이러스에 효과를 발휘할 수 있는 가능성을 시사한다. 연구팀은 이러한 유전자가 감염 과정에서 어떤 역할을 하는지 더 깊이 탐구하고 있으며, 이 기법이 다른 감염병 연구에도 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 연구는 브로드 연구소, 미국국립인간유전체연구소, 버러스웰컴 연구소, 허츠 재단, 미국국립과학재단, NIH, 해군연구소 등 다양한 기관의 지원을 받았다. 이 기법은 바이러스와 인간 세포 간의 상호작용을 이해하는 데 중요한 도구가 될 것으로 보이며, 향후 감염병 치료에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다.