지스트 박지환(사진 오른쪽) 교수와 안현수 학생. 지스트 제공국내 연구진이 코로나19 후유증의 원인을 머신러닝 기술을 통해 밝혀냈다.
지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 생명과학부 박지환 교수 연구팀은 머신러닝 기술 및 최신 단일세포 분석 기술을 이용해 코로나19 완치자의 상당수에서 보고되고 있는 다양한 후유증의 원인으로 자가면역반응을 제시했다.
코로나19는 완치 후에도 수개월동안 호흡곤란, 기침과 같은 호흡기계 증상뿐 아니라 기억력 저하, 혈전, 가슴통증, 신장질환, 다기관염증증후군 등 다양한 후유증을 일으키는 것으로 보고되고 있다.
연구팀은 바이러스 단백질과 구조적으로 유사한 인체 내 단백질을 예측할 수 있는 기술 개발을 통해 자가항체가 폐, 신장 등의 조직에서 자가면역반응을 일으켜 후유증이 생길 수 있다고 밝혔다. 최근 미국 워싱턴대학에서 코로나19 후유증은 혈액 내 자가항체의 양과 밀접한 관련이 있다고 보고했고 국내 연구진은 이러한 자가항체의 종류와 생성 기작을 밝혀 치료제 개발 가능성을 제시한 것이다.
이번 연구에서는 오미크론 변이를 포함한 모든 코로나19 바이러스 변이의 단백질과 수 만개의 인간 단백질을 머신러닝 기술을 통해 3차원 구조상에서 비교했다. 그 결과, 자가면역반응을 일으킬 수 있는 후보 단백질들을 발굴했고 실제로 이러한 단백질들이 코로나19 환자의 폐조직에서 크게 증가한 것을 관찰했다.
박지환 교수는 "그동안 임상적인 관찰로만 코로나19의 후유증의 원인으로 자가면역반응이 제시됐지만 이번 연구로 실제 자가면역반응을 일으킬 수 있는 후보 단백질을 발굴하고 후유증과의 인과관계를 제시했다는 데 의의가 있다"며 "코로나19 후유증 치료제의 개발뿐만 아니라 향후 다른 바이러스의 백신 개발에도 활용될 수 있다"고 밝혔다.
제1저자인 안현수 학생은 "이러한 분석 기법을 통해 전신 홍반 낭창(루푸스)과 같은 다른 자가면역 질환의 원인도 밝혀내고 싶다"며 포부를 밝혔다.