코로나 바이러스 아닌 면역세포 불균형이 심각한 폐 손상 유발

이미 전 세계 많은 사람들이 코로나19에 걸렸다. 하지만 코로나19에 대한 사람들의 두려움은 여전하다. 그 두려움의 가장 큰 원인은 어떤 사람이 코로나 감염으로 인한 중증도를 일으키는지 모르는데서 올 것이다. 내가 코로나에 걸린다면 무증상으로 지나갈 것인가, 아니면 인후염에 시달리거나 장기적인 합병증을 겪거나 폐렴으로 인해 죽음의 문턱까지 갔다와야할 까. 

세계보건기구(WHO)에 따르면 코로나19가 2020년 초 전 세계에 처음으로 돌풍을 일으키기 시작한 이래로 코로나19는 600만 명의 목숨을 앗아갔고 현재까지도 계속 증가하고 있다. 그럼에도 불구하고 코로나19에 감염된 대다수의 사람들(5억 명 이상의 확인된 사례 중 약 99%)은 질병과 싸워서 살아남았다.

여기서 드는 의문은 코로나19 바이러스가 어떤 사람에게는 가볍게 넘어가고 또 어떤 사람에게는 심각한 질병을 일으키는 걸까 하는 것이다. 이에 대해 미국의 보스턴 대학교와 프린스턴 대학교 연구팀이 답을 찾아냈다. 

이들의 연구에 따르면 연령 및 기타 건강 상태가 실제로 코로나19 감염의 중증도를 높이지만 바이러스를 퇴치하는 면역세포인 대식세포가 과도하게 많이 분포되어 있으면 대식세포의 과면역반응으로 인해 심각한 폐 손상이 일어난다는 것이 밝혀졌다. 

반면 신체 내에 다양한 대식세포가 균형 있게 분포되어 있는 사람들에게는 코로나19 감염으로 인한 심각한 질병이 일어나지 않는다는 것이 확인됐다.  

모든 조직에서 발견되는 백혈구인 대식세포(면역체계를 지키는 골수세포 그룹의 일부)는 인체의 치료자다. 그들은 신체에 상처가 생겼을 때 그곳으로 가서 상처를 치료하며 회복시킨다. 

그들은 또한 죽은 세포에서 해로운 박테리아에 이르기까지 몸에 이롭지 않아 보이는 모든 것을 먹어치워 소화한다. 그 공격 모드는 우리를 건강하게 유지하는데 도움이 되지만 코로나19로 인한 심각한 질병을 일으키는 원인이 되기도 한다. 

많은 코로나19 관련 사망이 과면역 반응으로 인해 발생한다는 증거가 늘어나고 있다. 대식세포는 바이러스뿐만 아니라 우리 몸도 공격하여 과도한 염증을 일으키고 심장과 폐 조직을 손상시킨다.

연구팀은 위험한 질병에 걸린 사람들과 그렇지 않은 사람들에게 코로나19가 미치는 영향을 조사했다. 그들은 코로나19에 감염됐지만 무증상으로 지나가거나 가볍게 앓고 회복된 사람들의 폐를 연구하여 면역세포가 바이러스로부터 인체를 견고하게 지킬 것인지, 아니면 적군으로 돌변하여 인체를 공격할 것인지를 결정하는 유전자 세트를 발견했다.

일부 폐가 코로나19로부터 보호되는 이유 
코로나19 팬데믹 기간 동안 과학자들은 코로나 바이러스에 대해 많은 것을 알게 됐지만 아직까지 모르는 것도 많이 있다. 과학자들은 코로나 바이러스가 폐를 액체로 가득 채우고 염증을 일으키고 때로는 폐혈증으로 흉터를 남길 수 있다는 것을 알았다. 그러나 이 모든 것은 질병으로 사망한 사람들의 폐를 연구한 결과들로 경미한 증상의 사람들의 폐를 연구할 기회는 없었다.  

이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 새로운 모델(인간 폐 조직을 이식하고 줄기 세포에서 파생된 인간 면역체계로 강화된 쥐)을 개발했다. 이 쥐 모델을 통해 코로나 바이러스에 의해 더 심하게 영향을 받는 폐의 특징 중 하나가 대식세포 다양성의 부족인 것이 드러났다. 그들은 M1이라고 불리는 전염증성 대식세포(일반적으로 바이러스와 박테리아에 반응하는 세포)가 지배했다.

연구팀은 "전염증성 대식세포가 과염증 반응을 일으키는 것으로 보이며 이는 더 심각한 질병 상태로 이어질 수 있다"고 말했다.

대조적으로, 일반적으로 상처 복구에 도움이 되는 더 많은 세포(M2 또는 조절 대식세포)와 혼합된 면역 시스템은 더 나은 결과를 보였다.

조절성 대식세포와 염증성 대식세포가 모두 다양하게 있는 사람에게서 코로나 바이러스가 효과적으로 처리되는 것이 확인됐다. 

연구자들은 이 긍정적인 항바이러스 반응을 ‘보호 정의 유전자(protection-defining genes)’라고 부르는 11개의 유전자 세트와 연결했다. 효과적인 내성의 경우, 이 유전자는 더 열심히 일하거나 상향 조절된 것으로 알려져 있다.

연구진은 "우리는 이제 대식세포가 폐 조직의 보호를 촉진할 수 있다는 것을 알고 있을 뿐만 아니라 폐를 보호하기 위해 발현해야 하는 핵심 유전자 세트도 알고 있다“고 말했다. 

그들이 아직 알지 못하는 것은 왜 어떤 사람들은 다양한 대식세포 조합을 작동하도록 하는 반면 다른 사람들은 할 수 없는 지다. 그것이 연구자들의 미래 연구 목표다.

연구팀은 새로운 코로나 바이러스 변이체가 생겨 빠른 속도로 퍼지기 때문에 과학자들이 바이러스 자체를 표적으로 하는 약물에 대한 대안을 찾는 것이 중요하다고 했다. 

그들은 "바이러스는 시간이 지남에 따라 이러한 유형의 약물을 피하기 시작할 수 있다. 우리가 알아야 할 것은 사람들을 위독하게 만드는 것은 바이러스 자체가 아니라 면역체계의 과잉 반응이라는 것“이라고 강조했다. 

환자가 보다 균형 잡힌 면역반응을 갖도록 돕는 약물을 찾는 것이 코로나 바이러스로 인한 중증도를 막는 좋은 대안이 될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 

이 연구는 최근 국제 학술지 ‘Cell Reports’에 발표됐다.