미국에서 개발 중인 조류독감 백신이 동물 모델을 상대로 뛰어난 효능을 보인 것으로 알려졌다. 최근 우리나라에서도 조류독감에 관한 뉴스가 다뤄지고 있으며, 변종 바이러스가 포유류에게도 감염을 일으킨다는 사실이 알려지면서 인간 감염에 대한 위기의식도 대두되고 있다. 이런 점에서 조류독감 백신에 대한 관심도 높아질 것으로 보인다.
포유류 감염 변종 바이러스 주목
미국 버팔로 대학은 17일(목) 「셀 바이오 머티리얼(Cell Biomaterials)」 저널에 게재한 연구를 통해, 조류독감 바이러스(Highly Pathogenic Avian Influenza, HPAI)의 변종인 H5N1 바이러스에 초점을 맞췄다고 밝혔다. H5N1은 바이러스 계통 분류에 따라 ‘2.3.4.4b’로도 알려져 있으며, 포유류에도 감염을 일으킨 사례가 있어 주목받고 있다.
연구팀은 바이러스의 두 가지 핵심 단백질인 ‘헤마글루티닌(H5)’과 ‘노이라미니다제(N1)’의 정확한 양을 함유한 백신을 만들고자 했다. 연구팀의 설명에 따르면 기존에 승인을 받은 조류독감 백신들은 H5에만 초점을 맞추고 있기 때문에, N1까지 고려한 백신은 충분한 차별성을 가진다.
또한, 연구팀은 현재 개발 중인 백신이 H5N1에 대응하는 것은 물론, 내성균주 또는 변종이 발생했을 때 그에 맞는 백신을 보다 빠르게 개발할 수 있는 플랫폼이 될 수 있어야 한다는 입장이다.
핵심은 H5, 보조 역할의 N1
연구팀은 2.3.4.4b를 접종한 쥐 모델을 대상으로 개발 중인 백신을 시험했다. 검증은 세 가지로 나누어 진행했다. H5 단독 사용, H1 단독 사용, 그리고 H5와 N1을 함께 사용한 경우다.
H5만 단독 접종한 경우, 질병이나 체중 감소가 나타나지 않았으며, 폐에서 바이러스도 검출되지 않았다. N1만 단독 접종한 경우, 약 70%의 보호 효과가 있었지만 일부 쥐에게서는 증상이 나타났고 바이러스도 검출됐다.
H5와 N1을 함께 접종했을 때 역시 완전한 예방 효과를 보였지만, H5를 단독 접종한 경우에 비해 효과가 좋지 않았다. 즉, N1을 추가로 접종하더라도 H5만 단독 접종했을 때에 비해 유의미하게 나은 효과가 없다는 것이다.
연구팀은 이를 토대로 조류독감에 대한 면역력을 키우는 데는 H5 단백질이 중요하다는 결론을 내렸다. 바이러스 형태일 때 H5는 마치 ‘열쇠(key)’처럼 작용해, 숙주의 세포에 침투한 다음 복제를 시작하는 메커니즘이다. 즉, 사전에 백신을 통해 소량의 H5를 접종하면, 바이러스 침입이 발생했을 때 이를 기억해뒀다가 파괴할 수 있다는 것이다.
한편, N1은 바이러스 형태일 때 ‘효소’ 역할을 한다. 숙주의 세포에서 잔여물을 잘라내는 ‘가위’처럼 작동해, 복제된 바이러스가 온몸으로 퍼지는 것을 돕는다는 설명이다.
연구팀은 N1 단백질이 직접적인 역할을 하지는 않지만, 복제를 줄여 질병의 심각성을 줄여주는 역할을 한다고 설명했다. 즉, H5N1 제형의 백신은 향후 바이러스가 내성을 갖거나 다른 형태로 진화할 때 유용할 수 있다는 것이다.
코로나19 백신으로 국내 임상시험 진행
한편, 연구팀은 이 백신이 한국과 필리핀에서 ‘코로나19 백신 후보물질’로서 2상, 3상 임상시험을 진행했다고 전했다. 국내 기업인 유바이오로직스가 이 과정에 협력한 것으로 알려졌다.
한편, 버팔로 대학 연구팀이 개발한 이 백신은 ‘재조합 단백질 백신’이다. 현재 승인돼 사용 중인 백신들이 H5N1의 생균(활성화 바이러스) 또는 사균(불활성화 바이러스)을 사용하는 것과 달리, 이 백신은 바이러스 표면의 항원 단백질인 H5와 N1을 사용해 면역 반응을 자극하는 방식이다. 연구팀은 이러한 제조 방식으로 인해 기존 백신보다 더 빠르고 효율적인 생산이 가능할 거라고 이야기했다.
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