캘리포니아 대학교 리버사이드 연구진은 모든 종류의 바이러스에 효과적이며 유아와 면역력이 약한 사람들에게도 안전한 새로운 RNA 기반 백신 접종 전략을 공개했습니다.
매년 과학자들은 다가오는 계절에 어떤 4가지 독감 변종이 지배할 것인지 예측하려고 노력합니다. 그리고 매년 사람들은 과학자들이 변종을 정확하게 식별하기를 바라며 업데이트된 백신을 접종받습니다.
미국에서 유행하는 가장 흔한 바이러스 변종에 맞서 싸우기 위해 조정되고 있는 코로나19 백신에서도 동일한 상황이 일어나고 있습니다.
이 새로운 전략은 모든 변종에 공통된 바이러스 게놈의 일부를 표적으로 삼기 때문에 다양한 백신을 만들 필요가 없도록 할 수 있습니다. 백신과 그 작용 메커니즘, 생쥐에서의 효과 입증은 Proceedings of the National Academy of Sciences 저널에 게재된 기사에 설명되어 있습니다.
UCR 바이러스 학자이자 논문의 저자인 Zhong Hai는 "이 백신 접종 전략에 대해 강조하고 싶은 것은 다양성입니다."라고 말했습니다. "이 백신은 많은 바이러스에 적용되며 모든 변종에 대해 효과적이며 광범위한 사람들에게 안전합니다. 이는 우리가 찾고 있던 보편적인 백신일 수 있습니다."
백신은 일반적으로 죽은 바이러스 또는 변형된 살아있는 바이러스 버전을 포함합니다. 면역 체계는 바이러스 단백질을 인식하고 면역 반응을 유발하여 바이러스를 공격하고 확산을 방지하는 T 세포를 생성합니다. "기억" B 세포도 생성되어 면역 체계가 미래의 공격으로부터 방어하도록 훈련합니다.
새로운 백신도 살아있는 변형된 바이러스 버전을 사용하지만 전통적인 면역 반응이나 활성 면역 단백질에 의존하지 않습니다. 따라서 면역 체계가 미발달한 유아와 면역 체계가 약한 사람에게 안전합니다. 대신 이 백신은 바이러스를 억제하기 위해 작은 RNA 분자에 의존합니다.
UCR의 미생물학 교수이자 논문의 주저자인 Showei Ding은 "인간, 쥐 또는 다른 생물과 같은 숙주는 바이러스 감염에 반응하여 작은 간섭 RNA(siRNA)를 생성합니다. 이러한 RNA는 바이러스를 억제합니다."라고 설명했습니다.
바이러스는 숙주의 RNAi 반응을 차단하는 단백질을 생성하기 때문에 질병을 유발합니다. "우리의 RNAi 반응을 억제하는 단백질을 생성할 수 없는 돌연변이 바이러스를 만든다면, 우리는 바이러스를 약화시킬 수 있습니다. 바이러스는 어느 정도까지는 복제할 수 있지만, 숙주의 RNAi 반응에 대한 싸움에서 지게 됩니다." 딩이 덧붙여 말했습니다. "이 약화된 바이러스는 우리의 RNAi 면역 반응을 강화하는 백신으로 사용될 수 있습니다."
이 전략을 마우스 노다무라 바이러스에 테스트할 때, 연구자들은 T 세포와 B 세포가 없는 돌연변이 마우스를 사용했습니다. 백신을 한 번 주사하면 마우스는 최소 90일 동안 변형되지 않은 바이러스의 치사량으로부터 보호되었습니다. 연구에 따르면 마우스의 수명에서 9일은 대략 인간의 1년에 해당합니다.
6개월 미만의 유아에게 적합한 백신은 거의 없습니다. 그러나 신생아 마우스조차도 작은 RNAi 분자를 생성하기 때문에 백신이 마우스를 보호한 이유를 설명합니다. University of California, Riverside는 이미 이 RNAi 백신 기술에 대한 미국 특허를 받았습니다.
2013년에 같은 연구 그룹은 인플루엔자 감염도 RNAi 분자를 생성하게 한다는 논문을 발표했습니다. "따라서 우리의 다음 단계는 이와 동일한 개념을 사용하여 아기를 보호하는 독감 백신을 만드는 것입니다. 우리가 성공한다면, 아기는 더 이상 어머니의 항체에 의존할 필요가 없을 것입니다."라고 Ding은 말했습니다.
많은 사람들이 바늘을 좋아하지 않기 때문에 독감 백신은 스프레이 형태로 제공될 가능성이 높습니다. "호흡기 감염은 코를 통해 퍼지므로 스프레이가 더 편리한 전달 시스템일 수 있습니다."라고 High는 지적했습니다.
또한 연구자들은 바이러스가 돌연변이를 일으켜 이 백신 접종 전략을 회피할 가능성은 낮다고 말합니다. "바이러스는 기존 백신의 표적이 아닌 부위에서 돌연변이를 일으킬 수 있습니다. 그러나 우리는 수천 개의 작은 RNA로 바이러스의 전체 유전체를 표적으로 삼습니다. 바이러스는 이를 피할 수 없을 것입니다." 하이가 말했습니다.
궁극적으로 연구자들은 이 전략을 복사하여 붙여넣어 모든 수의 바이러스에 대한 보편적 백신을 만들 수 있다고 믿습니다.
"알려진 인간 병원균은 뎅기열, SARS, COVID가 있습니다. 모두 비슷한 바이러스 기능을 가지고 있습니다." 딩이 말했습니다. "이 전략은 지식의 쉬운 전달로 인해 이러한 바이러스에 적용할 수 있습니다."