코로나19를 한 달 이상 앓다가 회복한 환자가, 확진 6개월 이내에 코로나19 영향으로 생긴 질환이나 증상으로 사망할 위험은 일반인보다 60% 높은 것으로 보고됐다. (미 워싱턴의대 4월 22일 저널 '네이처' 논문)
처음엔 코로나19가 호흡기 바이러스 감염 질환으로 시작하지만, 장기적으론 거의 모든 인체 기관에 문제를 일으킬 수 있다고 이 논문은 밝혔다.
이 논문은 호흡계, 심혈관계, 신경계 등 11개 범주로 나눠 코로나19의 장기 후유증 유형을 상세히 열거했지만, 다행히 알츠하이머병은 여기서 빠졌다. 그런데 코로나19가 알츠하이머병과 유사한 치매로 이어질 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다.
미국 클리블랜드 클리닉 과학자들이 수행한 이 연구 결과는 지난 10일(현지 시각) 의학 저널 '알츠하이머병 연구와 치료(Alzheimer's Research & Therapy)'에 논문으로 실렸다. 클리블랜드 클리닉은 미국 오하이오주 클리블랜드에 있는 비영리 연구 의료센터다.
사실 코로나19 장기 후유증 환자의 신경학적 합병증에 대한 연구 보고는 몇 차례 나왔다. 이런 논문은 한결같이 신종 코로나바이러스가 뇌 기능에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 하지만 신종 코로나가 어떻게 이런 문제를 일으키는지는 지금까지 분명하지 않다.
논문 제1 저자인 클리블랜드 클리닉 산하 유전체 의학 연구소의 청 페이싱(Feixiong Cheng) 박사는 "어떤 연구 보고는 신종 코로나가 뇌에 직접 감염된다고 하고, 어떤 보고는 뇌에 이 바이러스가 존재한다는 증거가 없다고 한다"라면서 "코로나19가 신경학적 손상과 어떻게 연관돼 있는지 알아내는 건, 효과적인 예방 치료 전략을 개발하는 데 매우 중요하다"라고 지적했다.
연구팀은 알츠하이머병 및 코로나19 환자의 기존 데이터세트를 인공지능으로 분석해, 코로나19가 알츠하이머병 유사 치매(Alzheimer's disease-like dementia)로 이어지는 메커니즘을 밝혀냈다.
우선 신종 코로나(SARS-COV-2)의 숙주세포 유전자와 몇몇 신경질환 관련 유전자의 근접성(proximity)을 측정했다. 근접성이 높을수록 상관이 있거나 질병 경로를 공유한다는 의미다.
또 신종 코로나가 뇌 조직과 세포에 감염할 수 있게 하는 유전적 요인도 분석했다.
연구팀은 신종 코로나가 뇌를 직접적인 감염 표적으로 삼는다는 증거를 발견하지 못했다.
하지만 몇몇 신경질환 연관 유전자와 신종 코로나 사이에 밀접한 네트워크 관계가 존재하고 그중 가장 두드러진 게 알츠하이머병이라는 걸 알아냈다. 이는 코로나19가 알츠하이머병 유사 치매로 이어질 수 있는 경로를 가리킨다고 과학자들은 말한다.
연구팀은 알츠하이머병의 주요 특징인 신경염증 및 뇌 미세혈관 손상과 코로나19의 잠재적 연관성도 조사했다.
이 과정에서 신종 코로나에 감염되면 뇌 염증을 의심할 수 있는 알츠하이머병 지표가 크게 변하고, 특정 바이러스 진입 인자가 혈뇌장벽(blood-brain barrier) 세포에서 높게 발현한다는 걸 확인했다.
청 박사는 "알츠하이머병 유사 치매로 이어질 수 있는 신경 염증과 뇌 미세혈관 손상의 연관 유전자 몇 개에 신종 코로나가 영향을 미칠 수 있다는 걸 시사한다"라고 설명했다.
알츠하이머병의 최대 유전적 위험 요인인 APOE E4/E4 형질을 가진 사람은 바이러스 방어 유전자 활성도가 낮다는 것도 밝혀졌다. 당연히 이런 환자는 코로나19에 더 취약해질 수 있다.
연구팀은 코로나19에 걸려 신경학적 합병증 위험이 최고 수위에 달한 환자를 확인하는, 검증 및 측정 가능한 생물지표 개발로 이어지길 바란다.
청 박사와 동료 과학자들은 그런 목표 아래, 코로나19 장기 후유증 환자의 신경학적 문제를 해결하는 치료 표적과 실행 가능한 생물지표를 찾고 있다.
여기에 쓰이는 핵심 도구는 첨단 네트워크 의학과 인공지능 기술이다.
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