"지카 바이러스 '소두증 유발' 메커니즘 규명"

지카 바이러스가 태아에 소두증을 유발하는 메커니즘이 규명됐다고 미국 연구팀이 밝혔습니다.

미국 샌디에이고 캘리포니아 대학 의과대학 소아과 전문의 타리크 라나 박사는 지카 바이러스가 태아의 뇌가 형성되는 시기인 임신 초기에 자연 면역계의 과잉 면역반응을 유발해 그 결과로 배아줄기세포가 뇌세포로 분화되지 못해 뇌 조직이 제대로 형성되지 못한다는 사실을 알아냈다고 사이언스 데일리와 헬스데이 뉴스가 7일 보도했습니다.

인간 배아줄기세포로 임신 3개월 태아의 뇌에 해당하는 뇌 유사조직(cerebral organoid)을 만들어 지카 바이러스에 감염시키고 태아의 자연면역반응을 관찰한 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 라나 박사는 말했습니다.

지카 바이러스에 감염된 뇌 유사조직에서는 바이러스 침입을 인지하고 방어하는 면역 단백질 수용체 TRL-3가 활성화되면서 그 연쇄반응으로 줄기세포가 뇌세포로 분화하는 데 필요한 유전자들이 억제되는 반면 세포사멸(apoptosis)을 유도하는 유전자들이 활성화되는 것으로 나타났다고 그는 설명했습니다.

세포사멸이란 늙거나 결함이 생기거나 수명을 다한 세포는 자살하게 만드는 자연적인 메커니즘을 말합니다.

그 결과 유사 뇌 조직은 지카 바이러스에 감염된 후 5일이 지나자 그 크기가 평균 16%나 줄어들었습니다.

지카 바이러스에 감염되지 않은 유사 뇌 조직은 그사이에 크기가 평균 22.6% 증가했습니다.

이는 지카 바이러스가 태아의 소두증을 유발하는 메커니즘을 설명해주는 것이라고 라나 박사는 지적했습니다.

이를 확인하기 위해 그의 연구팀은 지카 바이러스에 감염된 뇌 유사조직에 TRL-3 억제제를 투여해보았습니다.

그 결과 뇌 유사조직의 크기가 줄어드는 것이 크게 완화됐습니다.

그러나 TRL-3의 과잉면역반응이 일으킨 부정적 효과가 말끔히 해소되지는 않았습니다.

라나 박사의 설명에 따르면 TRL-3 단백질이 하는 일은 바이러스의 침입을 감지하고 면역반응을 가동시키는 것입니다.

면역반응으로 감염과의 싸움을 돕는 많은 유전자들이 활성화됐지만 이 과정에서 줄기세포의 분화를 억제하고 세포사멸을 촉진하는 41개의 유전자도 활성화되는 연쇄반응이 일어나는 것으로 밝혀졌습니다.

연구팀이 배아줄기세포로 만들어 실험에 사용한 뇌 유사조직은 그 유전자 발현 패턴을 인간 뇌 유전정보 데이터베이스에 대입한 결과 임신 8~9주 경과한 태아의 뇌조직과 매우 흡사한 것으로 밝혀졌습니다.

이는 지카 바이러스 감염이 태아의 뇌 형성에만 영향을 미치고 성인의 뇌에는 해를 끼치지 않는 이유를 설명해주는 것이라고 라나 박사는 지적했습니다.

성인의 뇌는 이미 형성이 완료된 상태이기 때문이라는 설명입니다.

이 연구결과는 과학전문지 '셀 줄기세포'(Cell Stem Cell) 최신호(5월 6일자)에 발표됐습니다.