항생제 내성 폐렴간균을 막는 흡입형 백신

("K. pneumoniae" on a MacConkey agar plate. Credit: CDC)

현재 백신 과학자들은 더 효과적이고 누구나 쉽게 사용할 수 있는 코로나 19 백신 개발을 위해 고분군투하고 있지만, 인류를 위협하는 감염병은 코로나 19만 있는 게 아닙니다. 코로나 19 이상으로 큰 위협이 바로 항생제 내성균입니다. 세균이 내성을 진화시키는 속도가 항생제 개발 속도보다 더 빠르기 때문에 결국 수많은 사람이 매년 항생제 내성균 감염으로 사망하게 될 위험성이 커지고 있습니다.

과학자들은 항생제 내성균을 치료할 수 있는 새로운 항생제 개발에 나서는 한편 아예 처음부터 세균이 침투할 수 없게 하거나 감염되도 경증으로 넘어갈 수 있는 백신 개발에도 나서고 있습니다. 폐렴 구군 백신은 이미 널리 접종되고 있습니다. 하지만 폐렴간균 (Klebsiella pneumoniae) 백신은 아직입니다. 여기에 최근 다제 내성균 비율까지 높아져 의료 현장에서 고민이 커지고 있습니다.

미국 툴레인 대학 (Tulane University)의 연구팀은 호흡기에서 폐렴간균 감염을 막아줄 흡입형 백신을 개발하고 있습니다. 연구팀이 개발 중인 백신은 폐렴간균 외막 (outer membrane)에 있는 단백질 X (protein X)를 항원으로 전달합니다. 하지만 점액으로 보호 받는 호흡기 점막은 항원을 효과적으로 차단할 수 있습니다. 사실 콧털 역시 외부 먼지와 병원균을 막는 역할을 합니다. 그런 만큼 스프레이 형식의 백신은 면역 반응을 유도하는 데 적합하지 않을 수 있습니다.

연구팀은 대장균에서 추출한 LTA1이라는 면역 증강제를 사용해서 CD4+ T 세포와 B세포, 그리고 Th17 세포 (T helper 17 (TH17) resident memory T (TRM) cell)를 자극해 강력한 면역 반응을 유도했습니다. 호흡기 점막에 강한 면역 반응을 유도해 호흡기로 폐렴간균이 침투하면 초기에 차단할 수 있도록 한 것입니다.

흡입형 백신은 호흡기 감염 경로에서 면역 반응을 높인다는 점 때문에 코로나 19는 물론 다양한 호흡기 감염병 백신에서 주목 받는 방식입니다. 효과적인 백신을 통해 폐렴간균 감염 자체를 줄일 수 있다면 항생제를 사용할 일도 줄어들 것이고 다제 내성균에 의한 중증 감염도 예방할 수 있을 것입니다. 좋은 성과가 있기를 기대해 봅니다.

참고

Inhalable vaccine fights antibiotic-resistant pneumonia in mice (newatlas.com)

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abf1198

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