각종 백신 접종 이제는 거! 針없이 꾸욱~

용해성 마이크로니들 장착 패치제 백신 개발

수 백개에 달하는 미세한 마이크로니들(microneedles)로 구성된 패치제 타입 백신이 개발 중이어서 별도의 훈련과 통증이 없이도 각종 백신을 자가투여할 수 있게 될 개연성이 시사되고 있다.

게다가 이 백신은 동물실험에서 근육 내에 투여하는 기존의 피하주사제 타입 백신에 비해 우수한 면역성을 보인 것으로 나타났다.

미국 조지아州 애틀란타에 소재한 에모리대학 의대 생물의학공학부 및 미생물‧면역학부와 조지아공과대학 화학‧생물분자공학부 공동연구팀은 의학저널 ‘네이처 메디신’ 온-라인版 18일자에 게재한 동물실험 논문에서 이 같이 가능성을 시사했다.

미국 국립보건연구원(NIH)의 연구비 지원으로 연구가 진행된 끝에 작성된 이 논문의 제목은 ‘용해성 중합체 마이크로니들 패치를 사용한 인플루엔자 백신 접종’.

논문에서 언급된 백신의 원리는 패치제에 장착되어 있는 마이크론(1mm의 1,000분의 1) 크기의 마이크로니들이 신속하게 용해되어 피부 내부로 침투하면서 백신성분을 전달하는 원리! 따라서 피하주사제 방식의 백신은 불필요해질 것이라는 설명이다.

실제로 이번 연구에 사용된 마이크로니들 백신은 길이가 650마이크론에 불과한 마이크로니들 100개가 사용됐다.

조지아공과대학 생물분자공학부의 마크 프로스니츠 교수는 “마이크로니들 패치제에 인플루엔자 백신성분을 집어넣어 부착한 결과 기존의 피하주사제 백신에 비해 우수한 효과가 눈에 띄었다”고 설명했다.

연구는 실험용 쥐들을 3개 그룹으로 무작위 분류한 뒤 기존의 피하주사제 타입 인플루엔자 백신을 투여하나, 용해성 마이크로니들이 장착된 패치제 타입 인플루엔자 백신 또는 백신성분이 들어 있지 않은 플라시보 마이크로니들 패치제 백신을 부착하는 방식으로 이루어졌다.

백신 접종 또는 부착 후 30일이 경과했을 때 연구팀은 실험용 쥐들을 인플루엔자 바이러스에 감염시켰다.

그 결과 실제 백신이 접종 또는 부착되었던 그룹은 건강을 유지한 반면 플라시보 백신이 사용된 그룹은 인플루엔자에 감염되면서 괴사한 것으로 파악됐다.

공동연구팀은 백신 접종 또는 부착 후 3개월이 지난 시점에서 이번에는 면역성이 확보된 실험용 쥐들을 인플루엔자 바이러스에 재차 노출시켰다. 이를 통해 연구팀은 마이크로니들 백신이 부착되었던 실험용 쥐들이 바이러스 “기억반응”(recall response) 측면에서 비교우위를 보임에 따라 폐 내부의 인플루엔자 바이러스를 보다 효율적으로 제거시켰음을 관찰할 수 있었다.

연구팀은 이 백신의 실험이 아직 인플루엔자 바이러스를 겨냥한 면역성 확보되어 국한되어 진행되었지만, 추후 다른 감염성 질환들을 타깃으로 한 연구도 뒤따르도록 한다는 방침이다.

에모리대학의 요안나 스쿤트주 교수는 “마이크로니들 백신의 또 다른 장점은 동결건조 제형이어서 보관 및 유통과정에서 안정성을 유지‧향상시킬 수 있다는 점”이라고 강조했다. 조지아공과대학의 션 설리번 교수도 “패치제 타입 백신을 택배로 전달받거나, 약국에서 구입한 후 집에서 스스로 투여할 수 있게 될 것”이라며 기대감을 감추지 않았다.

연구팀에 따르면 이 백신은 폴리비닐 피로리돈(poly-vinyl pyrrolidone)이라는 중합체(重合體) 물질로 구성되어 있어 체내에 사용했을 때 안전성이 확보되어 있다고 한다. 아울러 이 백신은 사용하기 전에 비닐-피로리돈 단량체(單量體)와 혼합해 마이크로니들에 장착시키고, 자외선에 조사하면서 상온에서 중합시킬 수 있다는 설명이다.

연구팀은 “의료 인프라가 취약한 지역에서 피하주사용 백신을 재사용한 결과로 AIDS나 B형 간염이 확산되어 왔던 전례를 상기할 때 용해성 마이크로니들 패치제 백신은 여러 모로 이점이 많을 것”이라고 장담했다.

또 임상실험과 허가취득을 거쳐 대량생산이 가능해지면 기존의 피하주사용 백신과 동등한 수준의 가격으로 공급이 가능해질 전망이어서 백신 접종 프로그램의 진행비용을 낮추는 데도 기여하게 될 것으로 예측했다.

연구팀의 설명대로라면 앞으로 각종 백신을 접종받을 때 고통없이, 그리고 거! 鍼없이 투여가 가능해질 것으로 보인다.