(Credit: Pixabay/CC0 Public Domain)
제약회사들은 매우 짧은 시간에 상당히 효과적인 코로나 19 백신을 개발했습니다. 필요가 발명의 어머니라는 이야기처럼 강력한 필요성에 의해 놀랄 만큼 짧은 시간에 강력한 백신을 개발한 것입니다. 하지만 바이러스 역시 계속 진화해 더 전파력이 커진 델타 변이가 세계를 휩쓸고 있습니다. 따라서 백신 역시 변이에 대응해야 할 뿐 아니라 백신 기술 자체를 한 단계 더 업그레이드 해야 한다는 주장이 나오고 있습니다.
노스웨스턴 의대 (Northwestern Medicine)의 과학자들은 현재 백신과 치료제 개발의 주된 목표인 돌기 단백질 (Spike protein, S protein) 만이 아니라 RNA를 보호하는 뉴클레오캡시드 단백질 (nucleocapsid protein)에 대한 항체를 만들면 더 보호 효과가 뛰어나다는 연구 결과를 발표했습니다.
SARS-CoV-2 바이러스는 모두 네 개의 구조 단백질을 만드는 데, S (spike), E (envelope), M (membrane), N (nucleocapsid) 단백질이 그것입니다. 이 가운데 S 단백질이 사람 세포의 ACE2에 결합하는 부위로 이 단백질을 차단하면 바이러스가 감염력이 없어져 지금까지 백신 및 치료제 개발의 주 목표가 됐습니다. 현재 사용되는 백신은 대부분 S 단백질에 대한 항체를 만드는 방식입니다.
하지만 사실 코로나 19에 감염된 환자에서 가장 많이 나오는 바이러스 구조 단백질은 N (뉴클레오캡시드) 단백질입니다. N 단백질은 밖으로 노출되는 부위는 아니지만, 일단 바이러스가 증식하면 모든 단백질이 바이러스 입자를 만드는데 사용되지 못하고 상당수는 조립되지 않은 부품 상태로 혈액에 노출되기 때문에 면역 세포가 이를 항원으로 인식할 수 있습니다. 따라서 바이러스를 무력화시키지는 않아도 바이러스에 대한 강한 면역 반응을 유도할 수 있는 것입니다.
연구팀은 생쥐를 대상으로 한 백신 접종 모델을 만들었습니다. S 단백질 백신과 N 단백질 백신을 만든 후 S 단백질 백신 단독, N 단백질 백신 단독, 그리고 S+N 단백질 백신 병합 투여군을 만들어 돌파 감염 시 보호 효과를 비교한 것입니다. 비교 대상은 바이러스가 주로 침투하는 장기인 폐와 가장 멀리 떨어진 장기인 뇌로 72시간 후 반응을 조사했습니다.
그 결과 S 단백질 백신은 폐 감염은 보호했지만, 뇌 감염은 막지 못했습니다. N 단백질 백신은 두 가지 다 막지 못했습니다. 그러나 S/N 단백질에 대한 백신은 폐와 뇌 감염 모두 보호할 수 있는 것으로 나타났습니다. 혼합 항체에 대한 백신이 더 좋은 효과를 보일지도 모른다는 점을 시사하는 결과입니다.
물론 아직 기초 연구 단계이고 아직 임상 시험을 진행할 정도의 준비도 되지 않은 상태이지만, 백신의 효과를 더 끌어올리기 위한 연구는 현재 활발히 진행 중에 있습니다. 여러 가지 시도 가운데 부작용은 적으면서 효과는 우수한 방법이 나올 것으로 기대합니다. 코로나 19 대유행 종식은 당장에 어렵지만, 결국 인류가 방법을 찾아낼 것이라고 믿습니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2021-08-version-covid-vaccine-quickly-immune.html
Tanushree Dangi et al, Combining spike- and nucleocapsid-based vaccines improves distal control of SARS-CoV-2, Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109664
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