재미 김민수교수 연구팀 "바이러스 물리치는 '면역반응' 실시간 촬영 첫 성공"

[사진=아주경제 DB]

아주경제 정영일 기자 = 인플루엔자를 비롯해 신종플루와 메르스 등 호흡기 바이러스에 감염됐을 때 우리 몸안의 면역세포가 맞서 싸우는 과정이 재미 한인 과학자가 이끄는 연구팀에 의해 실시간으로 촬영하는대 성공했다.

4일 발행된 국제학술지 '사이언스'(Science)는 미국 로체스터의대 김민수 교수(면역학) 연구팀의 이런 연구성과를 주요논문으로 선정하고, 해설기사와 함께 연구내용을 자세히 소개했다고 연합뉴스가 전했다.

논문에 따르면 바이러스가 인체에 침투하게 되면 우리 몸은 빠른 시간 내에 다양한 면역유도물질들을 생산한다. 또 각각의 면역세포들은 바이러스가 감염된 위치를 정확히 감지하고 효과적인 면역반응을 유지하도록 하는 것으로 그 역할을 시작한다. 이런 1차 면역반응의 대표적인 세포가 '호중구(NEUTROPHIL)'다.

대체로 건강한 환자는 이런 1차 면역반응이 잘 시작돼 이후에 진행되는 2차 면역반응도 성공적으로 잘 이뤄지는데 이때 바이러스를 정확히 감지하고 제거하는 역할을 담당하는 세포를 바로 'T세포'라고 한다.

하지만, 우리 몸의 면역 기능이 떨어지면 이렇게 다양한 면역세포들 간에 협력이 서로 잘 이뤄지지 않아 바이러스의 침입으로부터 인체를 보호하는 능력이 현저히 떨어지게 된다.

지금까지 많은 과학자가 우리 몸 각각의 면역 기능이 어떻게 성공적으로 바이러스 제거에 기여할 수 있는가에 대해 연구했지만 우리 몸안에 있는 다양한 면역세포들이 어떤 방식으로 서로 협력해 공동의 업무를 효과적으로 수행하는가에 대해서는 규명하지 못했다.

김 교수팀은 이번 연구에서 마치 여러 형태의 개미들이 서로의 역할을 분담하듯이 다양한 종류의 면역 세포들이 몸 안에서 서로 긴밀히 협력해 바이러스를 무찌르는 과정을 실시간으로 영상에 담는 데 성공했다.

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이를 위해 연구팀은 동물모델에서 고해상도의 이미지를 실시간으로 얻을수 있는 '다중광자 현미경'이라고 하는 최첨단 초고해상도 현미경기법을 새롭게 사용했다.

이번 연구 중 가장 인상적인 발견은 호중구 세포가 가장 먼저 바이러스의 감염을 알아채고 감염이 진행되는 호흡기관으로 이동하는 과정중에 바이러스의 위치를 정확히 인지하게 하는 화학물질을 담은 작은 세포입자를 그 이동 경로에 남겨 놓는다는 사실이다.

이런 입자들이 마치 동화 '헨델과 그레첼'에서 길가에 뿌려진 빵부스러기와 같은 역할을 함으로써 이후에 따라 오는 면역세포들이 훨씬 효과적으로 숨어있는 바이러스를 찾아 파괴하도록 하는 '길안내' 기능을 한다는 게 연구팀의 설명이다.

김민수 교수는 "이번 연구는 살아있는 면역세포의 관찰에 최첨단 광학기술을 접목한 세계 최초의 연구성과"라며 "특히 인플루엔자나 메르스처럼 치명적인 호흡기 바이러스에 감염됐을 때 우리 몸의 면역기능이 어떻게 작용하는가에 대한 중요한 단서를 제공함으로써 앞으로 백신이나 치료제 개발에 매우 중요한 역할을 할 것"이라고 말했다.

김 교수는 고려대를 졸업하고 미국으로 건너가 하버드대와 브라운의대를 거쳐 현재 로체스터의대에서 종신 교수로 재직 중이다. 김 교수의 이번 연구는 그 중요성을 인정받아 미국 국립보건원(NIH) 등에서 매년 약 200만달러 이상의 연구비를 지원 받고 있다.

연구에는 김 교수의 지도하에 임기홍 박사, 현영민 박사, 배세연 박사 등 다수의 재미 한인 과학자들이 참여했다.