바이러스를 흉내낸 DNA 입자로 백신 만든다

(A vaccine delivery platform made from DNA particles avoided the off-target effects seen when protein particles are used. Credit: The Bathe Lab/MIT)

백신은 현대 의학의 가장 중요한 예방 도구이지만, 부작용이 없지는 않습니다. 기본적으로 면역 반응을 유도해야 하다 보니 진짜 질병처럼 열나고 아픈 상황을 만들 수 있습니다. 여기에 백신 첨가물에 대한 부작용도 있습니다. 결국 심각한 부작용으로 백신 접종을 못하게 되는 상황이 올 수 있습니다.

일반적인 입자형 백신의 경우 바이러스를 흉내낸 단백질 입자 위에 목표 바이러스 항원을 결합시키는 구조인데, 이 경우 면역 시스템이 본래 목표가 아닌 단백질 입자까지 외부 항원으로 인식해 공격하는 문제가 있습니다. 결국 부작용만 더 커지고 정작 목표로 하는 항원에 대한 면역 반응에 집중하지 못해 효과도 떨어지는 문제점이 생깁니다. 그리고 운반 단백질에 대한 항체 생성으로 인해 다른 종류의 백신 접종시에도 부작용이 심해지는 문제가 있습니다.

MIT의 연구자들은 이 문제를 극복하기 위해 DNA를 바이러스 입자처럼 만들어 여기에 목표 항원을 결합시키는 새로운 방법을 개발했습니다. DNA를 종이접기처럼 접어 3차원 구조물을 만드는 DNA 오리가미 (origami) 기술을 이용해 바이러스 입자처럼 만들고 여기에 목표 항원을 붙이는 방식입니다. 단백질과 달리 DNA는 항원성이 거의 없어 면역 시스템이 공격하지 않는다는 점을 이용한 아이디어입니다.

연구팀은 이 DNA 입자 백신이 현재의 단백질 입자 백신의 효과적인 대안이 될 것으로 예측했습니다. 면역 시스템이 목표 항원에만 집중할 수 있어 더 강한 면역 반응을 기대할 수 있고 부작용은 최소화할 수 있기 때문입니다. 반복적인 백신 접종이 필요한 경우나 다른 종류의 백신 접종이 필요한 경우에도 부작용으로 인한 접종 거부나 접종을 못하는 상황을 막을 수 있습니다.

다만 이렇게 만든 백신이 정말 의도한대로 작용하는지 알기 위해서는 전임상 단계를 거쳐 임상 시험을 진행해야 알 수 있습니다. 아이디어는 그럴 듯 하지만, 실제로 상용화될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/particulate-vaccine-dna-scaffold-off-target-effects-sars-cov-2/

https://www.nature.com/articles/s41467-024-44869-0#Sec8

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