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단백질 서브 유닛 코로나 19 백신을 개발하는 MIT와 이스라엘 연구팀



 (Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Transmission electron micrograph of SARS-CoV-2 virus particles, isolated from a patient. Image captured and color-enhanced at the NIAID Integrated Research Facility (IRF) in Fort Detrick, Maryland. Credit: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH)



 오미크론 변이는 백신 접종률이 낮았던 아프리카 지역에서 최초 보고됐습니다. 낮은 백신 접종률과 높은 유행 수준이 결합해 새로운 변이가 생기기 쉬운 환경을 만들었다는 주장이 나온 배경입니다. 코로나 19 백신의 개발과 보급은 유래 없이 빠른 속도로 이뤄지긴 했지만, 접종은 선진국에 집중된 것이 현실입니다. 비싼 백신 가격과 까다로운 콜드 체인 때문입니다. 



 따라서 현재 많은 과학자들이 저렴하게 대량 생산할 수 있고 보관과 유통이 쉬운 백신을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 코로나 19의 미래는 예단하기 어렵지만, 오미크론이 마지막 변이가 아닐 가능성이 높은데다 시간이 지나면서 인구 집단의 면역이 감소하면 주기적으로 새로운 유행이 시작될 수 있기 때문입니다. 



 MIT의 크리스토퍼 러브 교수 (J. Christopher Love, the Raymond A. and Helen E. St. Laurent Professor of Chemical Engineering at MIT)와 베스 이스라엘 데코네스 메디컬 센터(Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC))의 과학자들은 바이러스 단백질 서브유닛을 이용한 새로운 백신을 개발하고 있습니다. 이 백신의 목표는 쉽게 생산하고 저장할 수 있지만, 동시의 여러 변이에 대응할 수 있는 백신입니다. 



 이를 위해 연구팀은 돌기 단백질의 receptor-binding domain (RBD)을 일차 목표로 삼았습니다. 사실 현재 승인된 대부분의 코로나 19 백신의 목표는 돌기 단백질의 주 결합 부위인 RBD입니다. 따라서 여기까지는 특별한 부분이 없지만, 연구팀의 백신 후보 물질은 강한 면역 반응을 위해 B형 간염 바이러스의 표면 항원 (HBsAg)을 주형으로 삼아 RBD를 주입한다는 차이점이 있습니다. 



 연구팀에 따르면 B형 간염 바이러스의 껍데기에 해당하는 s 항원 (바이러스 자체를 주입하는 게 아니기 때문에 감염 위험성은 없음) 표면에 SARS-CoV-2의 RBD를 덮어 씌우면 더 강한 면역 반응을 유발할 수 있다고 합니다. 여기에 수산화 알루미늄 (aluminum hydroxide (alum))같은 면역 증강제를 더 넣으면 좀 더 강한 면역 반응을 유도할 수 있습니다. 


 

 연구팀은 최초 유행한 오리지널 버전의 SARS-CoV-2 항원으로 만든 단백질 서브 유닛 백신을 마카크 원숭이에 투여해 강한 면역 반응을 확인했습니다. 그리고 이제 사람에서의 임상 시험을 위해 준비하고 있습니다. 제조를 담당하는 제약사는 세계 최대 규모의 백신 제조사인 인도 혈청 연구소(Serum Institute of India)입니다. 



 이 백신의 제조 방식 역시 이미 확립되었을 뿐 아니라 매우 간단한 방법을 사용합니다. 바로 Pichia pastoris 같이 의약품 제조에 사용되는 효모에 유전자를 삽입하고 배양해 단백질을 대량 생산하는 것입니다. 이 방법은 백신을 포함한 여러 의약품 제조에 사용되고 있으며 인도 혈청 연구소는 관련 시설을 이미 지니고 있어 두 가지 단백질 (HBsAg + RBD)을 생산하는 효모만 전달 받으면 즉시 생산이 가능합니다. 



 다만 실제 널리 사용되기 위해서는 저렴하고 보관이 편리 (그래도 냉장 보관 필요)하다는 것 이상의 장점이 필요합니다. 바로 변이를 포함해 코로나 19에 대한 강한 보호 효과입니다. 연구팀은 델타 및 람다 변이에 대한 백신도 만들었으며 이를 다가 항원 백신으로 사용할 수 있습니다. 실제 임상에서도 효과를 보일지 궁금합니다. 



 참고 



https://medicalxpress.com/news/2022-03-protein-subunit-covid-vaccine-yeast.html


Neil C. Dalvie et al, SARS-CoV-2 receptor binding domain displayed on HBsAg virus–like particles elicits protective immunity in macaques, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abl6015. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6015
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