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- 1.25 마이크로그램의 백신 용량으로 보호 효과 충분
- 그러나 다른 인플루엔자 변이체에서 가능한 한 변하지 않은 바이러스 단백질 또는 단백질 부분을 선택하는 것이 중요

백신: 독감에 대한 mRNA 포함
4가지 항원이 포함된 RNA 백신은 다양한 인플루엔자 바이러스로부터 쥐를 보호한다.

연구원들이 다양한 유형의 인플루엔자 바이러스로부터 보호하는 새로운 mRNA 독감 백신을 개발했다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 백신은 계절성 독감 변종과 여러 형태의 조류독감에 모두 효과적이었다. 이는 백신에 포함된 전령 RNA가 약간만 변하는 인플루엔자 바이러스의 4가지 단백질에 대한 조립 설명서를 포함하고 있어서 가능한 것이다. 이것은 인플루엔자에 대한 오랫동안 추구해 온 보편적인 백신에 대한 유망한 접근 방식이 될 수 있다. 

▲ 인플루엔자 바이러스는 매우 변화하기 쉬우므로 독감 백신은 일반적으로 한 시즌 동안만 도움이 된다. © CDC/ Cynthia Goldsmith

인플루엔자 바이러스는 변이가 매우 심하다. 돌연변이나 여러 다른 바이러스 균주의 재조합을 통해 끊임없이 새로운 변이체를 형성한다. 무엇보다 이는 면역 체계와 백신의 중요한 출발점인 두 가지 바이러스 표면 단백질인 HA(헤마글루티닌)와 NA(뉴라미니다제)를 변화시킨다. 따라서 독감 시즌마다 새로운 백신을 개발해야 한다.

보편적인 백신을 찾아라

따라서 의사들은 오랫동안 보편적인 독감 백신을 찾고 있었다. 이 백신은 다양한 유형의 인플루엔자에 효과가 있고 가능하다면 동물계에서 인간으로 퍼진 새로운 독감 바이러스에도 효과가 있는 백신이다. 1918년의 대유행에서 2009년의 "돼지 독감"에 이르기까지 과거의 주요 독감 발병의 대부분은 이러한 종 점프로 인해 발생했기 때문이다. 보편적인 백신의 첫 번째 후보는 HA 단백질 줄기에서 시작되었다. 돌연변이에 비해 상대적으로 안정적이다.

뉴욕 Mount Sinai 병원의 Meagan McMahon이 이끄는 연구팀은 이제 한 단계 더 나아가고 있다. 그들은 mRNA 기술을 사용해 인플루엔자 바이러스의 4가지 단백질을 표적으로 하는 백신을 개발했다. "이 플랫폼의 유연성으로 인해 하나의 약물에 여러 mRNA로 인코딩된 항원을 포함할 수 있다"고 연구자들은 설명했다. "mRNA 백신의 생산은 간단하고 확장 가능하며 서열 독립적이다.“

인플루엔자 바이러스에 대한 4가지 바이러스 단백질

그들의 백신 후보에서 맥마혼(McMahon)과 그녀의 팀은 면역 반응에서 중요한 역할을 하는 4가지 바이러스 단백질에 대한 mRNA 청사진을 결합했다. 동시에 이러한 단백질은 다양한 유형의 인플루엔자에 걸쳐 비교적 유사하게 유지되었다. HA 단백질의 줄기 외에도 이러한 항원에는 두 번째 표면 단백질 NA와 바이러스의 내부 외피에 속하는 두 개의 단백질 M2 및 핵단백질(NP)이 포함된다.

생쥐에서 백신을 테스트하기 위해 McMahon과 그녀의 팀은 mRNA가 4가지 바이러스 단백질을 모두 암호화하는 버전의 백신을 만들었다. 비교를 위해 두 번째 그룹의 마우스에 HA 단백질 줄기에 대한 mRNA만 포함하는 백신을 접종했다. 모든 동물은 백신 접종 1개월 후에 인플루엔자 A의 다른 변이체에 감염됐다. 스펙트럼은 바이러스 유형 H3N2의 여러 변종에서 "돼지 독감 바이러스" H1N1, 조류독감 바이러스 H4N6 및 H7N9에 이르기까지 다양하다.

4중 백신으로 광범위한 보호

결과:
HA 단백질 줄기만 있는 1가 mRNA 백신은 백신 접종된 쥐에게 최소한 H3N2 독감 바이러스의 일부 변종에 대해 비교적 우수한 보호를 제공했다. 이 동물들은 체중이 감소했지만 백신 접종을 하지 않은 생쥐와 마찬가지로 감염으로 죽지 않았다. 이 백신 후보는 인플루엔자 바이러스의 다른 변이체에 대해 부분적으로만 보호할 수 있었다.

이것은 4가 백신 후보와 달랐다. 이 mRNA 백신을 접종한 마우스는 모든 인플루엔자 변이체에 대해 대체로 면역성이 있는 것으로 판명되었다. McMahon과 그녀의 동료들은 "낮은 복용량과 높은 복용량 모두 동물을 죽음으로부터 보호하고 경미하게만 아프게 했다"고 보고했다. 1.25 마이크로그램의 백신 용량은 보호 효과에 충분했다.

유망한 접근

"이러한 결과로부터 우리는 그러한 mRNA 백신이 광범위한 인플루엔자 바이러스에 대한 보호를 제공할 수 있다는 결론을 내렸다"고 연구자들은 말했다. 동시에, 결과는 여러 출발점의 조합이 보편적인 인플루엔자 백신에 대한 유망한 경로가 될 수 있음을 확인했다. 그러나 다른 인플루엔자 변이체에서 가능한 한 변하지 않은 바이러스 단백질 또는 단백질 부분을 선택하는 것이 중요하다.
계절성 독감에 대해 지금까지 사용된 대부분의 백신 역시 다가이다. 또한 여러 인플루엔자 변이체의 항원을 결합한다. 그러나 대부분 경우 이들은 쉽게 변경할 수 있는 표면 단백질이며, 이는 변이체마다 크게 다를 수 있다.
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; doi: 10.1073/pnas.2206333119)
출처: Proceedings of the National Academy of Sciences

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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