코로나바이러스병(COVID-19): 의약품 및 백신 개발 현황 및 전망

코로나바이러스 질환 2019(COVID-19)는 현재 전 세계 거의 모든 국가에 해로운 영향을 미치고 있다. 전 세계 거의 모든 지역으로 확산된 전염병은 기본 번식 수가 2–2.5이며, 이는 2~3명이 지수 환자로부터 감염될 수 있음을 암시한다. 이 질병의 원인 미생물은 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)이다. 이 질병은 높은 사망률, 의료 대책 부재, 저장고 대량 분포가 특징이다. 이 유행병의 해로운 경제적 영향은 많은 나라들이 그들의 의료 시설의 자원을 확장하고 여러 산업에 걸쳐서 기록된 일자리 손실을 헤아릴 수 없다. 2019년 말 중국 후베이성 우한에서 처음 기록된 COVID-19는 전염성이 높고 병원성이 강하다. 기침, 발열, 호흡곤란 증상은 COVID-19를 앓고 있는 환자의 증상이다. 심각한 급성 호흡기 질환, 폐렴, 신부전 및 사망은 심각한 형태의 감염과 관련이 있다. COVID-19에 감염된 무증상 개인의 수를 계산하는 것은 어렵다. 질병의 증상을 보이는 개인에게 기침, 발열, 비염, 피로 및 기타 징후는 일반적으로 며칠 후에 나타난다. COVID-19 환자의 약 75%는 컴퓨터 단층 촬영에 의해 감지된 증상을 보인다. 폐렴은 증상성 COVID-19 감염의 두 번째 또는 세 번째 주 동안 환자에게 자주 나타나며 바이러스성 폐렴의 주요 증상으로는 혈액가스 편차, 패치형 통합, 산소 포화도 감소, 접지 유리 이상, 구내 관여 및 치외 배출이 있다. 림프 개방증은 염증 표지자(C-반응 단백질)뿐만 아니라 프로 염증성 사이토카인의 증가와 함께 자주 관찰된다. 산소 치료와 증상의 치료는 치료의 주축을 이루는 반면 기계적인 인공호흡기는 폐 기능 장애 환자에게 사용된다.

지난 20년 동안 H5 N1 인플루엔자 A, SARS-CoV, H1N1 2009, 중동호흡기증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)가 조류나 포유류에서 인간으로 건너갔다. 이것들은 대부분 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)과 급성 폐 손상(ALI)으로 특징지어지는 호흡기 질환이며, 때로는 호흡곤란과 사망으로 이어진다.

연구진은 시퀀스 정렬과 계통발생적 군집화를 통해 얻은 결과를 분석하고 우한에서 발견되는 공통 동물을 고려해 판올린, 버펄로, 고양이, 염소, 소, 비둘기, 양 돼지 또는 사스가 SARS-CoV-2의 중간 숙주가 될 수 있다고 예측했다. 연구자들 사이에 특정한 중간 숙주가 무엇인지에 대한 최종적인 합의는 없다. 일부 연구자들은 포유류로부터 코로나바이러스의 유전자 배열이 사스-CoV-2에 감염된 개인으로부터 얻은 것과 99% 유사하기 때문에 중간 숙주 후보가 판골린일 가능성이 있다고 이론화한다. 개인 간 사스-CoV-2 전염률은 높다. COVID-19는 세계적인 전염병이 되었다. 그것은 기하급수적인 속도로 퍼지고 있고, 비록 치료 방법이 존재하지만 여전히 그 병을 치료할 수 있는 효과적인 약은 없다. 미국 메릴랜드 주 볼티모어에 있는 존 홉킨스 대학의 코로나바이러스 자원 센터에 따르면 2020년 8월 31일(11일) 기준으로 전 세계적으로 25,349,528명의 COVID-19 사망자와 848,394명의 사망자가 보고되었다. 사스-CoV-2는 스파이크(S), 메 마인(Memebrane), 봉투 등 4가지 주요 구조 단백질을 암호화한다. S단백질은 수용체 결합과 바이러스 유입을 매개로 하는 주요 트랜스 멤브레인 당단백질이다. SARS-CoV-2 바이러스의 예와 SARS-CoV-2의 구조는 그림 1에 나타나 있다.

 

게놈 복제를 담당했던 바이러스 효소를 억제하거나 인간 세포로의 바이러스 유입을 차단하는 등 잠재적 항바이러스 치료 대상을 테스트하는 임상시험이 진행되고 있다. 약리적으로 COVID-19와 싸우는 수많은 잠재적 접근법이 있다: 소분자 약물, 인터페론 치료법, 백신, 올리고뉴클레오티드, 펩타이드와 모노클로날 항체. 코로나바이러스에 반응할 수 있는 약물은 작용 메커니즘: 바이러스성 단백질과 효소에 작용하는 RNA 복제 및 합성 바이러스성 구조 단백질에 작용하는 RNA 복제 및 합성 자가조립을 방해하거나 바이러스가 바이러스에 반응하는 ACE2에 대한 테더링을 차단하는 것으로 분류할 수 있다. 인체 효소 또는 수용체에 작용하여 바이러스 유입을 차단할 수 있는 숙주의 선천성 면역의 회복을 촉진할 수 있다. S 단백질은 백신 개발의 중요한 목표이다. 그러나, 막, 핵 캡시드 또는 외피 단백질을 목표로 개발되고 있는 약물은 거의 없다. SARS-CoV-2의 체계와 일부 분자 단백질 대상은 그림 2에 나타나 있다.