최영기 IBS(기초과학연구원) 한국바이러스기초연구소 신변종바이러스연구센터장(충북대 의과대학 교수) 연구팀이 고연령 코로나19 감염자의 중증도와 전파율이 저연령 감염자 보다 높다는 사실을 동물실험으로 입증했다고 12일 밝혔다.

연구진은 코로나19에 감염시킨 동물모델 페렛을 ▲6개월 이하 ▲1년 이상 2년 이하 ▲3년 이상 등 3개 연령 그룹으로 나눠 병원성을 비교했다.

그 결과 저연령 페렛은 병원성과 증식성이 낮아 밀접 접촉한 다른 동물로의 전파원이 되지 못했다. 반면 고연령 페렛은 증식성이 높아 다른 동물로의 전파율이 매우 높음을 확인했다. 폐에서 바이러스 RNA 양성 세포가 다수 검출되고 중증 폐병변이 나타나는 등 중증도 또한 높았다.

정확한 원인 파악을 위해 RNA 염기서열분석(RNA sequencing) 기법으로 감염된 폐 조직의 유전자 발현 양상을 분석했다. 그러자 저연령 페렛에서는 빠른 면역 반응 후 조직재생을 위한 다양한 유전자 발현이 증가했다. 하지만 고연령 페렛에서는 감염 초기부터 염증성 사이토카인(케모카인, 제 I형 인터페론 등) 발현이 현저히 증가하고 면역세포(대식세포, 자연살해세포 등)가 과활성돼 심각한 염증을 유도했다.

연구진은 중증을 겪거나 사망한 코로나19 환자에서 나타나는 면역학적 변화와 매우 유사함을 각 실험 결과의 비교분석을 통해 확인했다. 특히 중증 환자와 고연령 페렛의 유전체를 비교분석한 결과, 감염 초기 제 I형 인터페론과 M1 대식세포의 과활성이 고령층에서 중증 질환을 일으키는 요인임을 밝혔다. 또한 고령층은 어린이와 청소년에 비해 바이러스 전파율과 병원성이 모두 높게 나타난다는 사실도 입증했다.

최영기 센터장은 "숙주 연령에 따라 코로나19 바이러스의 병원성과 전파율이 큰 차이가 있음을 실험을 통해 최초로 증명했다"며 "이러한 결과는 중증∙고령환자에서의 맞춤형 코로나19 치료제 개발을 앞당길 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 지난 10일 게재됐다.