HIV 천적 유전자 지도 나왔다…'PI16·PPID' 최초 발견

인간면역결핍바이러스(HIV) 감염을 막는 새로운 인체 방어 단백질 'PI16'과 'PPID'가 처음으로 발견됐다.

20일(현지시간) 중국 바이오 전문매체 바이오온에 따르면 미국 글래드스톤 연구소와 캘리포니아대학교 샌프란시스코(UCSF) 공동 연구진은 HIV와 인간 유전자의 상호작용을 분석한 최초의 포괄적인 유전자 지도를 완성하고 이 같은 사실을 국제학술지 '셀(Cell)'에 발표했다.

이번 연구는 HIV의 주요 감염 대상인 'CD4+ T세포'를 실험실에서 배양한 암세포가 아닌, 실제 인간 기증자에게서 직접 얻은 세포를 사용해 이뤄졌다. 이는 인체 내 실제 감염 환경과 가장 유사한 조건에서 유전자의 역할을 규명했다는 점에서 큰 의의를 갖는다.

연구진은 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 기술을 활용해 2만개에 달하는 인간 유전자를 하나씩 분석했다. 특정 유전자의 기능을 없애거나 반대로 활성을 극대화하는 두 가지 방식을 통해 HIV 증식에 필수적인 유전자와 바이러스를 막아내는 유전자를 모두 찾아냈다.

이 과정에서 강력한 항바이러스 능력을 지닌 PI16과 PPID 단백질이 새롭게 확인됐다. PI16은 HIV가 T세포와 융합하는 초기 단계를 차단해 감염 자체를 막는 역할을 했다. PPID는 바이러스가 세포 안으로 침투한 뒤, 세포핵으로 이동해 유전자를 복제하는 과정을 억제하는 것으로 나타났다.

연구진이 PPID의 기능을 실험실에서 10배 강화하자 HIV를 막는 효과도 극적으로 향상됐다. 특히 이 두 단백질은 1980년대 에이즈(AIDS) 대유행 초기에 분리된 공격성이 강한 HIV 변종에 대해서도 효과적인 방어 능력을 보였다.

이번 발견은 새로운 에이즈 치료제 개발에 중요한 단서를 제공할 전망이다. 기존 약물들이 바이러스를 직접 공격하는 방식과 달리, PI16이나 PPID 같은 인체 방어 단백질의 기능을 강화하는 '숙주 표적 치료'는 내성 위험이 적을 수 있다. 또한, 치료를 중단하면 재발하는 잠복 감염 HIV를 제거하는 전략에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

연구 책임자인 알렉스 마슨 글래드스톤-UCSF 유전체면역학연구소장은 "이번 연구는 인간 유전자가 HIV 감염에 어떤 영향을 미치는지에 대한 새로운 시각을 제공한다"며 "HIV 연구 커뮤니티의 기초 자료이자 다른 감염성 질환을 이해하는 모델이 되기를 바란다"고 밝혔다.