(Intestinal cells (nuclei shown in blue) are infected with a strain of rotavirus genetically modified to carry a gene from norovirus (green). Researchers at Washington University School of Medicine in St. Louis have found a creative way to make a vaccine for norovirus, the leading cause of foodborne infections, by piggybacking on rotavirus, an unrelated virus for which there are already several highly effective vaccines. Credit: Takahiro Kawagishi/Washington University)
매년 노로바이러스는 수억 명의 사람을 감염시켜 설사와 구토, 복통을 유발합니다. 다행히 대부분 경증으로 마무리되고 수일 내로 회복되지만 위생 상태가 나쁜 개도국에서는 어린이를 중심으로 매년 5만 명의 사망자가 나오는 주요 바이러스 감염병입니다.
하지만 비슷한 증상을 일으키는 로타바이러스와 달리 노로바이러스 백신은 만들기가 매우 어렵습니다. 노로바이러스는 쥐나 다른 실험 동물에 감염되지 않기 때문에 연구가 매우 어려운 것으로 악명이 높습니다.
워싱턴 의대 (Washington University School of Medicine)의 연구팀은 로타바이러스를 벡터로 사용해 이 문제를 우회할 수 있는 기술을 개발했습니다.
워싱턴 의대의 시위안 딩 교수 (Siyuan Ding, Ph.D., an assistant professor of molecular microbiology)가 이끄는 연구팀은 로타바이러스의 경우 이미 4종의 백신이 승인받아 널리 쓰이고 있다는 점에 주목했습니다.
2006년 백신이 도입된 이후 로타바이러스로 인한 사망자 수는 연간 50만 명에서 20만 명으로 크게 감소했습니다. 아직도 많긴 하지만 백신의 효과를 분명히 입증한 것입니다.
로타바이러스 백신은 약독화된 바이러스로 면역 반응만 유발하고 병을 일으키지 않는 바이러스입니다. 연구팀은 여기에 노로바이러스 표피 단백질을 만드는 유전자를 섞어 넣어 두 바이러스에 대한 면역 반응을 유도하게 만들었습니다.
연구팀은 이렇게 만든 실험용 백신을 쥐에 경구로 투여한 후 4,6,8주에 대변과 혈액 샘플을 얻어 항체 생성을 조사했습니다. 그리고 9주째에 부스터 백신을 다시 주사해 일주일 후 샘플을 채취했습니다.
연구 결과 쥐 11마리 중 9마리의 혈액과 모든 쥐의 대변에서 강한 항체 반응을 볼 수 있었습니다. 그리고 이 항체들은 인간 장 오가노이드에서 키운 노로바이러스를 중화시켰습니다.
연구팀은 다음 단계로 이 실험용 백신이 실제 바이러스를 실험 동물에서 차단하는지를 연구할 계획입니다. 전임상 단계에서 효과와 안전성을 확인할 수 있다면 사람을 대상으로 한 임상 시험이 진행될 수 있을 것입니다. 앞으로 좋은 성과를 기대해 봅니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2023-04-approach-norovirus-world-foodborne-infection.html
Takahiro Kawagishi et al, Mucosal and systemic neutralizing antibodies to norovirus induced in infant mice orally inoculated with recombinant rotaviruses, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2214421120
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