코로나19(COVD-19) 바이러스 백신 개발방법(2)

 

코로나19(COVD-19) 바이러스 백신 개발방법(1)

지난번에 포스팅 했던 글에 이어서, 오늘은 어떤 종류의 바이러스 백신이 개발되고 있는지 포스팅 해보려고 합니다.

 

지난 포스팅에서는 코로나 바이러스가 어떻게 우리 체내로 들어오고, 체내에 바이러스가 들어온 이후 어떤 면역 반응에 대해 연구하고 공격할 수 있는 백신을 만들어야 되는지를 얘기했었고, 오늘은 그렇다면 백신은 어떤 종류의 것들이 있는지 적어보려고 합니다.

 

 

 

Nature, 2020.04.28.

 

 

현재 100여가지의 코로나 바이러스 백신이 개발되고 있다고 하는데요. 크게는 4종류의 바이러스 백신 개발방법[① 바이러스 자체, ② 바이러스 벡터, ③ 핵산, ④ 단백질]을 사용하고 있다고 합니다. 그리고 4가지 바이러스 백신의 개발현황을 아래와 같다고 해요.

 

 

 

코로나 바이러스 백신 개발현황

 

단백질 기반으로 만들고 있는 바이러스 백신이 가장 많고, 백터를 이용한 백신, 핵산을 이용한 백신, 바이러스 자체를 이용한 백신 순으로 많네요. 그렇다면 각각은 어떻게 개발되는지 살펴볼게요.

 

 

 

바이러스 자체를 이용한 백신 개발

 

 

 

1. 바이러스 백신(Virus Vaccine)

바이러스 자체를 이용하는 백신의 개발은 바이러스 자체의 '약독화' 또는 '불활성화 형태'로 만들어서 백신이 제조되는 것을 말합니다. 예를 들어서, 홍역 백신이나 폴리오 백신이 이렇게 개발되었구요. 이 개발방법은 광범위하게 안정성검사를 거쳐야 하는 것으로 알려져 있습니다. 

 

 

(1) 약독화 바이러스(Weakened Virus)

하나의 바이러스를 백신용으로 사용하기 위해 약독화시키려면, 동동물이나 인간의 세포를 통과시키며 '질병을 초래할 가능성이 낮은 변이'를 획득할 때까지 기다려야 합니다. 뉴욕주 파밍데일 소재 코다제닉스(Codagenix)는 인도의 푸네에 있는 백신 제조업체 인도혈청연구소(Serum Institute of India)와 손을 잡고,  유전자코드를 변형하여 SARS-CoV2를 약화시킴으로서 바이러스 단백질을 덜 효과적으로 만드는 방법의 백신을 생산하기 위해 노력중이라고 합니다.

 

(2) 불활성화바이러스(Inactivated Virus)

이 백신의 경우, 화학물질(포름알데히드 등)이나 열을 이용하여 바이러스의 감염성을 제거합니다. 이 경우 대량의 감염성 바이러스를 가지고 연구를 시작해야 한다고 하네요.

 

 

 

바이러스 벡터 백신

 

 

 

2. 바이러스 벡터 백신(Virus Vector Vaccine)

약 25개의 연구팀은 다른 바이러스의 벡터(운반체)로 백신을 개발하는 방법을 사용하고 있다고 합니다. 연구자들은 홍역 바이러스, 아데노바이러스와 같은 바이러스의 유전자를 변형하여 인체 내 코로나 바이러스 단백질(스파이크 단백질질)을 만들도록 합니다. 단, 바이러스 벡터는 질병을 초래하지 않도록 약화시켜야 한다고 하네요. 벡터로 사용되는 바이러스에는 두가지 유형이 있는데, 하나는 세포내에서 복제할 수 있고, 다른 하나는 핵심 유전자가 불능화되어 있어서 복제할 수 없다고 하네요.

 

 

(1) 복제 가능한 바이러스 벡터(약화된 홍역 바이러스 등)(Repllicating Viral Vector, such as weakened measles)

세포내에서 복제하는 바이러스 백신 중 하나는 에볼라 백신이라고 하네요. 이런 백신은 안전하고, 강력한 면역 반응을 촉발할 수 있습니다. 하지만 벡터로 사용되는 바이러스에 대한 기존의 면역성이 백신의 효능을 떨어뜨릴 수 있다고 하네요.

 

(2) 복제하지 않는 바이러스(아데노바이러스 등)(Non-rellicating Viral Vector, such as adenovirus)

현재 승인인받은 백신 중에 이 방법을 사용하는 것은 아직 없지만, 유전자요법에서는 오랜 역사를 갖고 있는 방법이라고 합니다. 장기적인 면역을 유도하려면 추가적인 접종이 필요할 수 있다고 합니다.

 

 

 

핵산 백신

 

 

 

3. 핵산 백신(Nucleic-acid Vaccine)

코로나 바이러스 단백질에 대한 'DNA 또는 RAN와 같은 핵산'을 사용하는 것에 최소한 20개의 연구팀이 관심을 가지고 있습니다. 그 핵산을 인간의 세포에 삽입하면, 바이러스 단백질의 사본이 쏟아져 나오며, 핵산 백신이 코로나바이러스 스스파이크 단백질을 코딩(coding)하게 됩니다.

 

 

(1) DNA 백신(DNA Vaccine)

Electroporation이라는 기법을 통해 세포막에 구멍을 뚫어 DNA흡수를 촉진시키는 방법의 백신입니다.

 

(2) RNA 백신(RNA Vaccine)

RNA가 세포속으로 들어가도록 하기 위해, Lipid Coating 속에 봉입하는 방법을 사용하는 백신입니다.

 

참고로, RNA와 DNA를 기반으로 한 백신은 바이러스가 아니라, 유전물질만 사용하므로 안전하고 용이하게 개발할 수 있습니다. 그러나 효능이 아직 입증되지 않아 현재 승인받은 백신은 없는 것으로 알려져 있습니다.

 

 

 

단백질 기반 백신

 

 

4. 단백질 기반 백신(Protein-based vaccine)

 

많은 연구자들은 코로나바이러스 단백질을 인체 내에 직접 주입해서 백신을 만들고 싶어 합니다. 이를 위해 단백질 단편 또는 단백질 껍데기(코로나바이러스의 외피를 모방한)을 사용할 수 있습니다.

 

(1) 단백질 서브유닛(Protein Subunits)

28개 정도의 팀이 바이러스 단백질의 서브유닛을 이용하여 백신을 개발하고 있는데, 그중 대부분은 바이러스의 스파이크 단백질이나 수용체 결합영역(receptor binding domain)이라는 핵심부분에 집중하고 있습습니다. 비슷한 원리를 이용한 SARS 백신이 원숭이를 감염에서 보호한적은 있지만, 임상시험은 수행되지 않은 것으로 알려져 있구요. 이 백신이 작동하려면 여러번 접종받아야 하며, 보강제(Adjuvant)가 필요할 수 있다 합니다.

 

(2) 바이러스 유사입자(VLP: Virus-Like Particle)

텅 빈 바이러스 껍데기는 코로나바이러스의 구조를 흉내는 내지만 감염성은 없습니다. 왜냐하면 유전물질이 없기 때문이죠. 5개팀은 이 VLP 백신을 개발하고 있는데, 이것은 강력한 면역반응을 촉발할 수 있는 있지만 만들기가 어렵다고 하네요.

 

 

 

이상으로 코로나 바이러스 백신의 개발방법에 대한 포스팅이었습니다. 기존에 개발완료된 바이러스 백신을 통해 코로나 백신이 개발된다면 좀 더 빠른 백신이 보급은 될 수 있겠지만, 코로나19는 많은 이들이 예측하듯이 백신 개발이 쉽지는 않을 것 같습니다. 새로운 기술을 통해서라도 백신이 개발이 가능하다면 좋은 백신이 하루 빨리 만들어졌으면 하네요.

 

 

 

(출처)

www.ibric.org/myboard/read.php?id=317312&Board=news