`백신`의 영역은 어디까지?‥임상 중인 연구들 살펴보니

예방과 치료 백신 개발 활발‥전염병부터 고형암까지 적용 범위는 점차 넓어져

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[메디파나뉴스 = 박으뜸 기자] 백신의 영역은 어디까지일까?
 
글로벌 백신 시장 규모는 2017년 335.7억 달러(약 39.5조원)에서 연평균 11%로 성장해 2028년 1,035.7억달러(약 122조원) 규모에 달할 것으로 전망된다.
 
백신 시장이 커져가고 있다는 것은 이미 여러 사례를 통해 드러났다. 그동안 백신은 감염성 질병을 사전에 예방하는 예방하는 것이 대부분이었으나, 최근 이미 발생한 질병(바이러스, 암 등)을 치료할 수 있는 치료 분야 개발이 활발해졌다.
 
생명공학정책연구센터의 '백신 전망(1) : 글로벌 백신 개발 현황'에 따르면, 주목되는 임상연구 중 하나는 `HIV 백신(Mosaic approach to HIV vaccine trials)`이다.
 
에이즈 원인인 HIV에 대한 백신 개발은 바이러스가 여러 다른 모습으로 나타나기 때문에 오랫동안 성공하기 어려웠다. 그렇지만 이는 '모자이크 백신(mosaic vaccine)'으로 어느정도 가능성을 보였다. 이 모자이크 기법은 전 세계에 있는 여러 변종의 HIV로부터 얻은 일부 조각을 모은 것이다.
 
유향숙 박사(한국생명공학연구원 명예연구원)는 "항-레트로바이러스 치료가 전 세계적으로 HIV에 대한 고민을 덜어주기는 했으나, 안전하고 믿을 만한 백신이 필요하므로 이 모자이크 백신에 대한 기대는 크다"고 말했다.
 
`호흡기세포융합 바이러스(RSV, Respiratory syncytial virus) 백신`도 관심사다. 독감처럼 지독하지는 않으나 감기와 비슷한 증상을 보이는 호흡기세포융합 바이러스(RSV)는 전 세계적으로 매년 16만명이 죽고 특히 어린이와 노인에서 심각하다.
 
현재 특별한 백신은 없으나, 바이러스의 표면의 'F-단백질'을 수정한 백신이 임상 1상의 초기시험에서 상당히 좋은 면역 반응을 보였다.
 
NIH의 Barney Graham 연구팀은 이 백신을 투여 받은 어른에 대한 임상시험에서 7-15배의 이상의 RSV에 대항하는 항체가 생산됨을 확인했다. RAV가 감염되면 항체를 많이 생산하도록 해 바이러스 감염을 줄이고 및 증상을 낮추거나 RSV 예방도 가능한 방식이다.
 
`말라리아 원충을 혈액에 가두는 방법(Malarial parssite trapped in the blood)`은 새로운 말라리아 백신을 예고하고 있다.
 
말라리아는 모기가 매개하는 원충이 적혈구에서 번식하면서 시작된다. 이들이 적혈구를 파괴하고 나오면서 사람의 적혈구를 감소시키고, 발열, 신장 장애, 의식불명, 사망에 이르게 한다.
 
특히 치료 약 및 모기 퇴치 약이 있음에도 말라리아는 저소득층 나라에서 심각한 문제다. 혈액 내에 있는 말라리아 원충에 대한 백신은 개발됐으나, 이는 원층이 적혈구로 들어오는 것을 방지하지는 못한다.
 
현재 영국 옥스퍼드 대학의 Matthew  Higgins 팀은 PfRH5라고 불리는 원충의 필수 단백질을 타겟으로 백신을 개발하고 있다.
 
이 단백질은 숙주의 적혈구 세포에 붙어 원충이 숙주세포에 들어갈 수 있도록 대문과 같은 역할을 한다. 이를 차단하면 원충이 적혈구 세포내로 들어가지 못해 세포 내에서의 번식을 차단할 수 있다.
 
연구팀은 PfRH5를 차단하거나 멈추게 하는 좀 더 많은 항체 생산 백신을 계획을 하고 있다.
 
`클라미디아(Chlamydia) 백신`은 반세기 이상 계속됐으나 아직 성공하지 못하고 있다. 클라미디아는 임질(Gonorrhorea), 매독(syphilis), HIV를 합친 것보다도 더 흔한 성병이다. 클라미디아 박테리아를 약화시킨 이전에 개발된 백신은 오래 지속되는 항체를 생산하지 못해 실패한 바 있다.
 
그렇지만 덴마크 코펜하겐 스테튼 혈청연구소(Statens Serum Institute)의 Peter Andersen 연구팀은 박테리아의 단백질(major outer membrane proten) 구조를 변경시켜 이 박테리아의 여러 균주들에 대해 강력한 면역 반응을 보이도록 했다.
 
임상 1상에서 이 백신을 35명의 여자(19-45세)에게 알루미늄 옥사이드 또는 리피드와 함께 접종시켰을 때, 알루미늄 옥사이드 또는 리피드 단독으로만 접종시켰을 때 보다 5배 이상의 항체 생산력을 보이는 것으로 나타났다.
 
`CAR-T 백신`은 고형암 치료 가능성을 증가시키고 있다. 이미 CAR T-세포는 혈액 암을 치료하는데 널리 쓰이고 있다.
 
MIT의 Darrell Irvine 연구팀은 이 CAR-T 세포가 고형암도 공격할 수 있게 하는 백신을 개발했다. 고형암은 면역 세포를 억제 하는 경향이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 CAR-T 세포의 활성을 올릴 수 있도록 하는 특정 항원을 혈액에 있는 알부민 단백질과 지질 꼬리(lipid tail) 분자에 결합시켰다.
 
혈액 내에 들어가면 이 백신은 알부민에 붙게 되고, 신체의 면역 반응을 총괄하는 림프노드까지 전달된다. 분자의 지방 꼬리는 림프노드의 표면을 뚫고, 안으로 들어간 표면항원은 종양과 싸우는 CAR-T-세포의 활성을 자극 시킨다. 
 
연구팀은 뇌종양(glioblastma), 피부암(melaoma) 및 유방암(breast cancer)을 가진 생쥐에 이 백신과 CAR-T 세포를 동시에 주입시켰고, 그 결과 60% 이상이 완전히 종양이 없어졌다. 하지만 CAR-T 세포만을 투여한 쥐에서는 종양이 줄어들지 않았다. 연구팀은 CAR-T가 있는 사람 세포에서도 종양과 싸우는 세포의 활성이 높아짐을 발견한 상태다.
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