백신의 핵심인 중화항체

안녕하세요 니~킥입니다.

사진 = DB

바이러스는 숙주의 몸에 침입해 갖가지 술수를 쓰며 증식합니다. 우리 몸은 항원에 적합한 항체를 만들어 대항하며, 감염 과정을 '중화' 시키는데, 중화항체는 이 과정에서 쓰이는 후천 면역세포입니다. 보통 감염 후에 일반 항체가 생성되지만, 중화항체는 가장 근본적인 대항을 할 수 있는 세포입니다. 바이러스가 정상 세포를 감염시키지 못하도록 바이러스의 항원 단백질에 결합해 감염의 원천 차단을 꿈꾸는 중화항체에 대해 알아보겠습니다.

 

 

바이러스나 세균 같은 항원이 우리 감염을 일으키려면 정상 세포에 퍼즐처럼 결합하는 과정이 필요한데, 중화항체는 항원이 정상 세포에 결합하기 전에 자신이 먼저 항원에 결합해버림으로써 감염을 막습니다. 감염원의 생물학적 작용을 중화해 숙주를 보호할 수 있습니다. 항체 중화반응이라고 불리는 이 과정은 백식의 중추 작용과정이기도 합니다.

 

백신은 바이러스의 형태를 기억하게 하고, 두 번째 감염부터는 빠르게 중화항체를 생성해 감염에 대항할 수 있도록 하는 수단입니다. 바이러스는 우리가 코로나19 시대를 거치면서 알 수 있었듯이 변이가 굉장히 빠른 변신의 귀재입니다. 그 변이에 맞는 백신을 하나하나 개발하는 것은 어렵기 때문에 유사한 형태의 바이러스에도 효과가 있는 백신을 개발하는 것이 중요합니다. 코로나19 시대를 거치며 중화항체의 중요성은 더욱 강조되고 있습니다. 코로나바이러스는 바이러스 표면의 스파이크 단백질이 인간 호흡기의  ACE2 수용체(Angiotensin Conberting Enzyme2, 안지오텐신 전환효소 2)에 결합하면 감염이 발생하는데, 이 때문에 바이러스의 스파이크 단백질이 ACE2 수용체에 결합하기 전에 먼저 중화항체를 결합시켜 감염을 막고자 하는 연구가 이어져 왔다고 합니다.

 

 

바이러스의 침투 및 감염을 억제하기 위해 수용체 결합 부위에 붙는 중화항체가 중요하다고 했었는데, 이미 해외 제약회사에서는 코로나19 중화항체 치료제인 에테세비맙(Etesevimab)과 밤라니비맙(Bamlanivimab)을 개발한 이력이 있지만, 이들은 변이가 발생하기 전의 코로나19 바이러스에서만 큰 효과를 보였기 때문에 새로운 변이에 대응하는 백신 및 치료제 개발이 촉구되었다고 합니다.

 

카이스트 생명과학과 오병하 교수 연구팀은 바이러스의 항체 인식 부위 서열이 변이되어도 문제없이 결합할 수 있는 중화항체를 개발했다고 합니다. 항원 아미노산의 서열에 따라 중화항체의 결합 여부가 결정되는데, 그 서열이 변해도 중화항체가 결합할 수 있는 게 어떻게 가능한 일일까요?

 

연구팀은 계산적 단백질 디자인 기법으로 바이러스 아미노산의 서열 변이가 생기지 않는 부위에 결합하는 중화항체를 개발했다고 합니다. 이 방법은 항원의 특정 부위를 인식해 그곳에 결합하는 항체를 찾는 방법입니다. 연구팀은 변이가 생기지 않는 부위를 타깃으로 설계한 덕분에 바이러스에 변이가 생기더라도 큰 영향을 미치지 않는다고 합니다. 이 항체는 오미크론을 포함한 대부분의 코로나19 변이 바이러스에 효과를 보이며 광범위한 중증호흡기증후군 변이 바이러스에 대항할 중화항체로 주목받고 있다고 합니다.

 

 

코로나19 신규 확진자가 연일 최고치를 기록하며 자가 진단키트를 사용하는 인구가 늘고 있습니다. 백신의 궁극적인 목적인 중화항체 생성 여부에 대한 사람들의 관심도 증가하고 있는데, 현재는 세계적으로 중화항체 진단키트의 수요가 늘어나면서 우리나라 기업도 수술허가를 획득하고 있습니다. (주)미코바이오메드의 중화 항체 진단키트는 피 몇 방울과 진단 시약으로 중화항체 활성도를 확인할 수 있으며, 곧 식약처 허가를 앞두고 있다고 합니다. 바이러스를 이겨낼 수 있는 항체 여부를 측정하는 것이 중요해질 것으로 예상되는 한편, 항체가 충분히 검출되지 않더라도 T세퍼와 같은 인체 면역이 활성화될 수 있어 큰 걱정은 하지 않아도 된다는 목소리도 있다고 합니다.

 

계속해서 생기는 변이 바이러스에도 연구진들은 포기하지 않고 있다고 합니다. 이번 연구는 계산적 단백질 기법을 활용해 변이가 일어나지 않는 부분에 결합하는 방법을 고안한 연구진의 창의력이 돋보이는데, 유사한 바이러스에서 어떤 변이가 생겨도 효과적으로 대항할 수 있다는 연구 성과를 보여주며 바이러스와 싸움에서 이번 판은 승기를 잡았다고 합니다.

 

자료 = 과학기술정보통신부

 

 

 

 

 

그럼 여기까지 백신의 핵심인 중화항체에 대해 알아보았습니다.

감사합니다.