[핵잼 사이언스] ‘슈퍼 면역력’으로 에이즈 자연 치유…기적의 완치자 발견

[서울신문 나우뉴스]
세포 위에 보이는 녹색 입자가 에이즈 바이러스. 특정 형질을 지닌 사람은 에이즈 유전자를 활성이 낮은 유전자 사막에 봉할 수 있다.(사진=CDC) ‘불치병’이라는 이미지가 있는 에이즈(AIDS·후천성 면역결핍 증후군)를 완치해 ‘슈퍼 면역력’이라고도 할 수 있는 체질을 지닌 사람의 존재가 밝혀졌다.

세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(8월26일자)에 실린 연구논문에 따르면, 이 기적의 환자는 에이즈를 완전히 자력으로 자연 치유했다. 자연 치유 뒤 그 몸에는 제대로 된 에이즈의 유전자가 존재하지 않고 얼마 남지 않은 유전자 흔적조차 거의 다 사라져 가고 있었다. 에이즈는 사람의 면역 기능을 떨어뜨리지만, 이 기적의 환자는 에이즈 바이러스(HIV·인간 면역결핍 바이러스)의 인간 면역 저하 기능마저 자신의 슈퍼 면역력으로 격파해버렸다는 것이다.

이번 연구에서는 이와 같은 세계 최초의 사례를 보고함과 동시에 이 기적 같은 메커니즘(기전)에 관한 해명도 시도했다. 대체 어떤 면역체계가 에이즈 바이러스를 차단하고 있던 것일까.

에이즈를 제어하는 경이로운 ‘엘리트 컨트롤러’

코로나바이러스와 마찬가지로 에이즈 바이러스에 감염된 사람들의 증상은 매우 다양하다. 불행하게도 몇 년 안에 사망하는 사람도 있고, 10년이나 20년이 지나도 강한 면역력을 유지한 채 살아가는 사람도 있다. 2019년 HIV 치료자 모임에서 ‘엘리트 컨트롤러’ 로렌 윌렌버그(오른쪽)가 암파르(AMFAR)의 로웨나 존스턴 연구부장과 대화를 나누고 있다. (사진=암파르/에이즈 연구재단) 이들 에이즈 환자에 관한 생존율 차이는 항바이러스제의 복용 여부만으로는 설명이 되지 않기에 그 배경으로 개인의 면역력 차이가 주목된다. 그리고 이런 에이즈를 잘 제어하고 있는 사람들(감염자 중 0.5%)은 이른바 ‘엘리트 컨트롤러’(Elite Controller·이하 EC)라고 불린다.

그래서 최근 미국 라곤 연구소 연구진은 EC와 일반 환자 사이에 무엇이 다른지를 조사하기 시작했다. EC의 비밀을 밝혀내면 새로운 에이즈 치료제의 개발로 이어질 수도 있기 때문이다.

엘리트 컨트롤러는 그저 운 좋은 사람이 아니었다

비밀을 찾기 위해 이들 연구자는 협력을 구해 EC 64명과 일반 환자 41명으로부터 세포를 받았다.

에이즈는 외가닥 RNA의 유전자를 가진 레트로바이러스로 감염되면 자신의 유전자를 DNA로 변환해 인간의 유전자 속에 집어넣어 계속 자기 복제하게 된다. 이와 달리 현재 전 세계적으로 유행하고 있는 코로나바이러스는 세포에 감염돼도 인간의 유전자 속에 자신의 유전자를 집어넣지는 않는다.

연구자들은 처음에 EC에게 감염된 에이즈는 일종의 약화(attenuation)한 것으로 생각했다. 그런데 결과는 예상과 전혀 달랐다. 놀랍게도 EC의 유전자 내부에는 완전한 형태의 에이즈 유전자가 일반 환자와 똑같이 들어가 있던 것이다. 하지만 여기에는 한 가지 큰 차이점이 있다. EC의 경우 바이러스 유전자가 삽입된 장소의 대부분이 유전자 활동이 거의 없어 ‘유전자 사막’으로도 불리는 헤테로크로마틴(heterochromatin·이질염색질)이라는 영역이었다. 에이즈 바이러스의 자기 복제는 인간 세포의 유전 활성에 의존하므로 비활성 지역에 들어간 에이즈 유전자 역시 활동할 수 없다.

그렇다면 EC는 그저 행운이 가져온 산물에 지나지 않는 것일까? 그 의문은 ‘엘리트 컨트롤러 2’(이하 EC2)라고 불리는 어느 여성 환자의 출현으로 부정됐다.

엘리트 중의 엘리트는 자연 치유자였다

EC의 유전 분석을 계속하는 가운데 연구자들은 놀라운 사실과 조우한다. 그녀는 24년에 걸쳐 항바이러스제를 복용하지 않고도 건강한 몸을 유지하고 있으며 그녀의 세포에는 제대로 된 배열을 유지한 에이즈 바이러스의 유전자가 존재하지 않는 것으로 나타난 것이다.

EC의 몸에 감염돼 있던 에이즈의 유전자는 결손, 불완전한 잔해와 같은 모습이 돼 있었다. 에이즈 바이러스라고 해도 유전자가 들쭉날쭉한 상태에서는 자기 복제를 할 수 없다. 이는 즉 EC2가 에이즈를 자연 치유했다는 것을 의미한다. EC2의 몸속에서는 제대로 된 에이즈의 유전자를 집어넣고 있던 감염 세포가 슈퍼 면역력에 의해 모두 배제돼 있던 것이다.

이 때문에 연구자들은 EC2만큼은 아니더라도 EC들의 체내에서도 유사한 반응이 일어나, 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자가 들어가 버린 세포 또한 강한 면역력에 의해 배제됐을 것으로 예측했다. EC의 체내에서 에이즈 유전자가 유전자 비활성 영역에만 볼 수 있던 것은 유전자 활성 영역에 에이즈 유전자를 가지고 있던 감염 세포가 강한 면역력에 의해 배제된 결과라는 것이다.

자연 치유자의 힘을 모든 환자에게

이번 연구를 통해 강력한 면역 기능은 에이즈 유전자의 활동을 억제하거나 유전자 자체를 쓸모가 없을 정도까지 파괴할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

핵심은 에이즈의 유전자를 가져온 감염 세포를 얼마나 효율적으로 제거할 수 있는가이다. 만일 자연치유자 EC2가 가진 슈퍼 면역력을 치료제에 넣을 수 있다면 감염 세포를 없애고 에이즈 유전자도 체내에서 완전히 제거할 수 있을지도 모른다.

윤태희 기자 [email protected]