HIV에 대한 면역 세포의 내성 메커니즘이 밝혀졌습니다.

면역결핍 바이러스가 자기 몸 안으로 들어오도록 허용한 대식세포는 바이러스의 증식에 필요한 자원에 대한 접근을 제한합니다. 하지만 이 전략에는 단점이 있습니다. 굶주린 바이러스는 대식세포 안에 숨어 면역 체계의 탐지와 항바이러스제의 공격을 회피합니다.

면역 세포가 면역결핍 바이러스에 대해 완전히 무방비 상태라고 생각하는 것은 적절하지 않습니다. 과학자들은 일부 세포는 HIV의 맹공격에 쉽게 굴복하는 반면, 다른 세포는 반대로 완강하게 저항하여 바이러스가 전혀 침투하지 못하게 한다는 사실을 오래전부터 알고 있었습니다. 즉, 일부 면역 세포는 일종의 비밀 무기를 가지고 있으며, 그 작용 기전을 이해하는 것은 항바이러스제를 개발하는 데 매우 유용할 것입니다.

얼마 전 과학자들은 HIV가 대식세포와 수지상 면역세포를 감염시키는 것을 막는 단백질 SAMHD1을 발견했습니다. Nature Immunology 저널에 게재된 새로운 논문에서 미국 로체스터 대학교 의료센터 연구진은 이 단백질의 작용 기전을 밝혔습니다.

바이러스는 세포 내로 침투하면 세포 자원을 이용하여 자신의 DNA, 즉 모든 DNA를 구성하는 데옥시리보뉴클레오타이드를 복제합니다. 데옥시리보뉴클레오타이드는 바이러스만큼이나 세포에 필요한 물질입니다. SAMHD1 단백질은 세포 내 데옥시리보뉴클레오타이드를 파괴하여 바이러스의 번식 능력을 박탈하는 것으로 밝혀졌습니다. 대식세포 내 바이러스가 굶주리고 있다고 할 수 있는데, 여기서 굶주림이란 에너지 자원이 아니라 유전체 재생에 필요한 구성 물질을 의미합니다.

대식세포의 기능은 감염원과 감염된 세포를 포식하는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 바이러스가 섭취되면, 바이러스는 자신을 먹은 대식세포 내부에서 증식을 시작할 위험이 있습니다. 따라서 이러한 면역 세포는 바이러스의 증식 자원을 차단하는 메커니즘을 개발했습니다. 그러나 HIV의 경우, 이러한 메커니즘은 우리가 기대하는 만큼 효과적이지 않습니다. 에이즈 바이러스는 대식세포를 저장고로 사용합니다. 대식세포 내에서 증식할 능력이 없지만, 대식세포 내에서 어려운 시기를 견뎌내며 면역 체계의 탐지와 약물의 공격을 모두 회피할 수 있습니다. 연구자들은 다양한 형태의 HIV 바이러스와 관련된 역설에 주목합니다. HIV-2는 HIV-1과 달리 SAMHD1 단백질을 차단하고 대식세포 내에서 조용히 증식할 수 있지만, HIV-1보다 독성이 약합니다. HIV-1은 어떤 일이 일어날지 알 수 없는 상황에서도 살아남아 기다려야 하기 때문입니다.

연구진은 이 역설에 대해 다음과 같은 설명을 제시합니다. 어려운 상황에 처한 HIV-1은 적극적으로 탈출구를 찾고 있습니다. 즉, 온갖 돌연변이에 대한 전권을 부여받은 것입니다. 어쩌면 그중 하나가 자원 부족에 대처하는 데 도움이 될지도 모릅니다. 동시에, 이 바이러스는 약물 내성을 증가시키고 신체의 방어 체계에 더욱 눈에 띄지 않게 만드는 일련의 돌연변이를 강화합니다. 즉, 기아 배급으로 인해 바이러스는 더욱 잔혹해지며, 이 경우 대식세포가 포로를 기아 상태로 만드는 능력이 적절한지 여부를 판단하기 어렵습니다. 그러나 바이러스의 독성 증가와 대식세포 내 기아 사이의 연관성은 아직 가설의 영역이며, 확증을 위해서는 추가적인 실험이 필요합니다.