만능 인플루엔자 백신 가능성 동물실험서 시사

이중 나노입자 백신, 6종 바이러스 균주 감염 예방 관찰

인플루엔자 바이러스 M2e(matrix protein 2 ectodomain) 단백질과 뉴라미니다제(NA: neuraminidase) 단백질을 포함하고 있는 이중(二重) 나노입자 백신을 인플루엔자 바이러스 노출에 앞서 실험용 쥐들에게 접종했을 때 6종의 인플루엔자 바이러스 균주들에 의한 감염이 예방된 것으로 나타났다는 요지의 동물실험 결과가 공개됐다.

이 같은 내용은 만능(universal) 인플루엔자 백신 또는 그 같은 백신을 조성하는 한 부분이 개발될 수 있을 것임을 시사하는 것이다.

미국 조지아주립대학 부속 생물의학연구소(IBS)의 왕 바오-종 박사 연구팀은 미국 국립보건연구원(NIH) 산하 국립알러지감염성질환연구소(NIAID)로부터 연구비를 지원받아 진행한 후 바이오‧공학 분야의 국제적인 학술지 ‘어드밴스트 헬스케어 머티리얼스’誌(Advanced Healthcare Materials)에 지난달 게재한 보고서에서 이 같이 밝혔다.

이 보고서의 제목은 ‘실험용 쥐들에게서 이중 M2e-NA 단백질 미세입자 접종이 상이한 인플루엔자 바이러스들의 폭넓은 교차방어 작용을 유도하는 데 나타낸 효과’이다.

왕 바오-종 박사 연구실에서 생명공학 전공으로 이학박사 학위과정을 밟고 있는 제 1저자 왕예 연구원은 “나노입자 항원 복합물이 실험용 쥐들에게 강력한 교차방어(cross protection) 작용을 나타냈다”며 “덕분에 실험용 쥐들이 상이한 인플루엔자 바이러스 균주들로 인한 감염으로부터 보호될 수 있었던 것”이라고 설명했다.

이 같은 내용은 인플루엔자 시즌마다 많은 사람들이 상이한 인플루엔자 균주들로 인해 영향을 받고 있는 형편임을 상기할 때 나노입자 백신이 뭇 사람들을 다양한 인플루엔자 바이러스 균주들로 인한 감염으로부터 예방을 가능케 해 줄 수 있을 것임을 시사하는 것이라고 왕예 연구원은 덧붙였다.

이와 관련, 인플루엔자는 감염성 질환으로 인한 사망을 초래하는 주요한 원인의 하나로 자리매김하고 있는 것이 현실이다.

하지만 계절성 인플루엔자 백신은 인플루엔자 감염의 발생을 예방하는 데 충분하지 못하다는 것이 전문가들의 지적이다.

바꿔 말하면 만능 인플루엔자 백신이 개발될 경우 인플루엔자 유행 및 창궐(pandemics)로 인한 공공보건상의 위협을 배제할 수 있는 이상적인 전략이 될 수 있을 것이라는 의미이다.

만능 인플루엔자 백신이 계절이 바뀔 때마다 백신을 예방접종해야 할 필요가 없게 할 수 있는 데다 전체 인플루엔자 균주들로부터 감염을 예방하는 보편적인(universal) 효과를 발휘할 수 있을 것이기 때문.

인플루엔자 바이러스 M2e 단백질은 전체 인플루엔자 바이러스 균주에서 발견되고 있는데, 개별 균주에 따라 상당히 유사한 유형으로 나타나고 있다. 이 단백질은 아울러 시간이 흐름에 따라 상당히 느린 속도로 변이가 진행되는 것으로 알려져 있다.

인플루엔자 바이러스의 표면에서 발견되는 뉴라미니다제 단백질의 경우 다른 인플루엔자 단백질들에 비해 훨씬 더 느리게 변이가 이루어지는 특성을 나타낸다.

조지아주립대학 연구팀이 개발한 이중 나노입자 백신은 M2e 단백질이 핵심부분을 구성하면서 뉴라미니다제 단백질이 표면을 둘러싼(coated) 구조를 띈 것이다.

연구팀이 6일 공개한 내용에 따르면 동물실험에서 실험용 쥐들은 나노입자 백신을 근육주사 방식으로 접종받은 후 6종의 인플루엔자 바이러스 균주들 가운데 1종의 균주들에 노출됐다.

그 결과 이 백신은 장기간에 걸쳐 면역력을 유지한 것으로 입증됐다. 접종 후 최대 4개월 동안 바이러스의 도전에 맞서면서 변화를 일으키지 않았다는 것.

같은 연구실에 몸담고 있는 공동저자의 한사람인 길버트 곤잘레스 박사는 “지금까지 수많은 유형의 인플루엔자 백신들이 뉴라미니다제 단백질에 주목하지 않았다는 점을 지적하는 일이 중요해 보인다”며 “뉴라미니다제 단백질이 인플루엔자 백신 연구에서 갈수록 한층 중요한 항원의 하나로 부각되고 있는 상황”이라고 강조했다.

이제껏 뉴라미니다제 단백질은 적혈구를 응집하는 항체를 지칭하는 헤마글루티닌(HA: hemagglutinin)에 무게중심이 쏠려왔던 까닭에 간과되거나 평가절하되어 왔다는 것이다.

곤잘레스 박사는 “인플루엔자에 감염되었다면 체내에서 이 헤마글루티닌에 반응을 나타내게 된다”고 덧붙였다.

왕 바오-종 박사 연구팀은 차후 이 이중 나노입자 백신을 마이크로니들 패치로 개발에 피부에 부착하는 형태의 예방백신 개발을 진행할 예정이다.