(Schematic diagram of the Coronavirus particle. S, spike protein; M, membrane protein, E, envelope protein; N, nucleocapsid protein; ; structural proteins of coronavirus. Credit: SPQR10/wikipedia)
코로나 19 백신의 접종율이 올라가면서 대유행 종식에 대한 희망도 커지고 있지만, 변이 바이러스에 대한 보고도 계속되어 있어 아직은 마음을 놓을 수 없는 상황입니다. MIT, 하버드, 보스턴 대학 등 미국 내 다기관 과학자팀은 차세대 코로나 19 백신의 목표가 될 수 있는 새로운 타겟을 찾았습니다.
현재 나와 있는 코로나 19 백신은 SARS-CoV-2 바이러스의 돌기 단백질 (Spike protein)을 타겟으로 항체를 형성합니다. 돌기 단백질이 인체의 ACE2 수용체와 결합하는 부분으로 여기를 차단하면 감염을 막을 수 있기 때문이긴 하지만 돌기 단백질은 가장 변형이 심한 부위라는 문제점이 있습니다. 변이 바이러스에 대해서 계속 고민할 수밖에 없는 것입니다.
연구팀은 돌기 단백질에 대한 항체 반응 이외의 새로운 기전을 생각했습니다. 우리가 백신을 맞으면 항원에 노출된 면역 시스템이 항체를 형성합니다. 이런 항원 항체 반응은 B 세포가 담당합니다. 또 다른 면역 세포인 T 세포는 감염된 인체 세포 표면에서 human leukocyte antigen (HLA)를 감지한 후 이런 세포를 파괴해서 추가 감염을 막습니다.
연구팀은 격리된 시설에서 SARS-CoV-2 바이러스에 감염된 세포의 펩타이드를 질량 분석기 (Mass spectrometry)로 분석했습니다. 이 가운데 바이러스의 펩타이드를 찾기 위해서입니다. 연구팀이 집중한 것은 non-canonical open reading frames (ORFs)라는 유전자에서 나온 펩타이드들입니다. 이 펩타이드들은 강력한 T세포 면역 반응을 유발할 가능성이 있습니다.
동물 모델과 코로나 19 환자의 혈액을 통해 조사한 결과 ORF9b라는 펩타이드가 매우 강한 면역 반응을 유발하는 것으로 나타났습니다. 이 펩타이드는 바이러스 유전자가 만드는 단백질의 펩타이드 조각으로 변이형에 따라서 크게 차이가 없기 때문에 T 세포가 항원을 식별하는 항원결정기(epitope)로 유망합니다.
간단히 요약하면 현재 코로나 19 백신처럼 S 단백질에 대한 항원을 만들고 다시 이 펩타이드를 항원으로 주입하면 이중으로 SARS-CoV-2 바이러스를 억제할 수 있습니다. 두 가지 기전을 모두 피하는 변이 바이러스가 생기는 것은 하나보다 더 어렵기 때문에 앞으로 변이 바이러스에 대해서도 더 효과적인 차세대 백신 개발이 가능합니다.
과학자들은 이미 코로나 19 백신을 1년도 안되는 시간에 개발하고 대량 생산하는 일이 가능하다는 것을 보여줬습니다. 그 다음 목표는 변이 바이러스에도 대응할 수 있고 한 번 접종으로 장기간 효과를 발휘하는 차세대 백신을 개발하는 것입니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2021-06-potential-next-generation-covid-vaccines.html
Profiling SARS-CoV-2 HLA-I peptidome reveals T cell epitopes from out-of-frame ORFs. Cell. Online June 1, 2021. DOI: 10.1016/j.cell.2021.05.046
댓글
댓글 쓰기