코로나 이어 에이즈도 mRNA 백신이 막는다

코로나 이어 에이즈도 mRNA 백신이 막는다

[사이언스샷]
미 연구진, 원숭이 실험에서 에이즈 감염 위험 79% 낮춰

이영완 과학전문기자

입력 2021.12.12 08:27

 

 

 

 

 

면역세포인 T세포에 감염된 에이즈 바이러스(노란색)의 전자현미경 사진./NIAID

 

mRNA(전령리보핵산) 백신이 코로나에 이어 에이즈까지 정복할 수 있다는 희망을 제시했다.

미국 국립알레르기감염병연구소(NIAID)의 파올로 루소 박사 연구진은 “mRNA를 이용한 인간면역결핍바이러스(HIV) 백신이 동물실험에서 감염 위험을 79%나 감소시키는 것을 확인했다”고 지난 9일 국제 학술지 ‘네이처 메디슨’에 밝혔다.

 

이번 논문의 공동 저자인 앤서니 파우치 NIAID 소장은 “40년 가까이 전 세계 연구자들이 노력했지만 아직 에이즈 바이러스를 막는 효과적인 백신을 개발하지 못했다”며 “이번 mRNA 백신은 기존 에이즈 백신의 단점을 극복해 가능성을 보였다”고 말했다.

◇에이즈 바이러스 유전자 2개 이용

미국 화이자와 모더나의 mRNA 코로나 백신은 코로나 바이러스의 돌기(스파이크) 단백질을 만드는 유전물질인 mRNA를 인체에 주입하는 방식이다. 바이러스는 스파이크를 인체 세포 표면의 수용체에 결합시켜 침투한다. 백신을 접종하면 인체는 스파이크에 결합하는 항체를 생산해 인체 감염을 차단한다.

 

이번 에이즈 백신도 같은 원리이다. 연구진은 에이즈 바이러스의 바깥 껍질 단백질(Env)과 안쪽 구조 단백질(Gag)을 만드는 mRNA로 백신을 만들었다. 백신을 접종하면 동물의 근육세포가 두 단백질을 결합해 바이러스 유사 입자(VLP)를 만든다. VLP는 에이즈 바이러스의 완전한 유전자를 갖추지 않아 감염이나 질병을 일으키지 않지만 면역반응을 유도하기에는 충분하다고 연구진은 밝혔다.

 

먼저 생쥐에 mRNA 백신을 두 번 접종하자 모두 중화항체가 생성됐다. 루소 박사는 “생쥐에서 만들어진 Env 단백질은 실제 에이즈 바이러스의 단백질과 매우 흡사했다”고 밝혔다.

 

에이즈 mRNA 백신 접종 후 원숭이 몸에서 만들어진 바이러스 유사 입자(VLP). 에이즈 바이러스의 유전자를 모두 갖추지 않아 감염이나 질병을 일으키지는 않지만 예방을 위한 면역반응을 유도하는 데에는 충분하다./Nature

 

◇원숭이 에이즈 감염 막거나 지연시켜

연구진은 이후 인간과 같은 영장류인 짧은꼬리원숭이에게 mRNA 백신을 접종했다. 처음 백신을 접종하고 1년에 걸쳐 여러 차례 부스터샷(추가접종)을 접종했다.

 

부스터샷은 처음 백신과 다른 종류의 에이즈 바이러스 유전자를 사용했다. 여러 종류의 바이러스 단백질에 노출되면 공통적인 부분에 대한 항체 반응이 유도될 수 있다고 연구진은 밝혔다. 이러면 형태가 다른 다양한 에이즈 바이러스에 저향력을 가질 수 있다.

 

원숭이에게 백신을 접종한 지 58주가 되자 12가지 에이즈 바이러스를 중화시킬 수 있는 항체가 생성됐다고 연구진은 밝혔다. 부작용은 일시적인 식욕 감퇴 정도로 약했다. 백신은 바이러스 감염세포를 공격하는 T세포 반응도 유도했다.

 

연구진은 백신 접종 후 60주째부터 1주일에 한 번씩 직장 점막으로 원숭이도 감염되도록 변형시킨 에이즈 바이러스를 주입했다. 13주 동안 바이러스를 주입한 결과, 7마리 중 2마리는 에이즈에 감염되지 않았다. 나머지도 감염이 이전보다 지연됐다. 백신을 맞은 원숭이들은 평균 8주 동안 바이러스를 주입하고서야 감염이 일어났다. 백신 미접중 원숭이들은 3주 주입 후 감염이 일어났다.

 

루소 박사는 “앞으로 바이러스 유사 입자의 질과 양을 개선해 백신 효과를 높이고 접종량은 낮출 계획”이라며 “안정성과 효능이 입증되면 건강한 성인 자원자를 대상으로 임상 1상 시험을 진행하겠다”고 밝혔다.