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면역증가제 필요없는 식물 생산 재조합 단백질 AI백신 개발

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면역증가제 필요없는 식물 생산 재조합 단백질 AI백신 개발

2021.06.10 16:10
포스텍
포스텍 제공
식물 세포로 생산하는 '그린 백신'으로 조류독감 포스텍 제공

식물로 생산해 면역증가제 없이도 여러 조류독감에 강한 면역반응을 유도하는 재조합 단백질 백신이 개발됐다.

 

황인한 포스텍 생명과학과 교수팀은 송찬선 건국대 수의학과 교수, 김외연 경상대 환경생명화학과 교수, 손은주 바이오앱 대표와 공동연구를 통해 식물로 생산하는 그린백신 기반 조류독감 인플루엔자 바이러스 다가 백신을 개발했다고 10일 밝혔다. 바이러스나 세균은 같은 종이어도 유전 정보에 따라 다른 형이 있는데 다가 백신은 여러 형에 면역반응할 수 있다.

 

닭이나 오리, 철새 등 가금류에서 발생하는 급성 바이러스성 전염병인 조류독감 바이러스는 여기저기 옮겨 다니는 철새를 따라 전파되기 때문에 통제가 어렵다. 한번 전파되면 급속도로 번져나가고 살처분을 위해 막대한 비용이 든다. 이를 막기 위해 지금까지 다양한 백신이 개발돼 쓰이고 있으나 생물학적 안전성에 우려가 제기되고 있다. 유전자를 재조합해 세포에 넣어 항원 유사물질을 만들어내는 재조합 단백질 백신이 개발되고 있지만 면역 발생 정도가 낮아 면역증가제가 필요하고 생산 비용도 비싸다는 단점이 있었다.

 

이를 해결하기 위해 재조합 단백질 백신 중에서도 식물세포에 넣어 항원을 만드는 ‘그린백신’이 주목받고 있다. 식물은 인체와 유전적 유사성이 적어 부작용을 일으킬 확률이 낮다. 생산 비용도 저렴한 것이 장점이다.

 

연구팀은 조류독감을 일으키는 인플루엔자 바이러스에 붙어있는 항원성 돌기인 헤미글루티닌(HA)과 같은 단백질 삼량체 tHA를 식물세포를 이용해 만들었다. tHA를 분리정제 과정 없이 바로 불활성화한 유산구균 표면에 코팅했다. 항원을 운반하는 박테리아와 비슷한 입자를 만든 것이다.

 

이렇게 만들어진 입자는 면역 증강 보조제 없이도 생쥐와 닭에서 강력한 면역 반응을 보였다. 서로 다른 두 가지 조합으로 두 가지 형태에 반응하는 2가 백신을 제조해도 두 항원 모두에 대해 강한 면역반응이 나타났다.

 

연구팀은 이 방법을 활용하면 백신을 빠르면서도 경제적으로 안전하게 생산할 것으로 기대했다. 개발한 백신은 특허를 출원하고 바이오앱에 기술이전을 완료했다. 바이오앱은 국내와 중국, 동남아시아 진출을 목표로 상용화를 추진중이다.

 

황 교수는 “그린 백신 기술을 활용해 바이러스 노출 등에 있어 안전한 재조합 단백질 기반 백신을 개발했다”며 “인플루엔자의 경우 다양한 변종이 동시에 나타나기도 하는데 이번 백신은 여러 종의 바이러스에 대응할 수 있는 다가 백신”이라고 말했다.

 

연구결과는 지난달 29일 국제학술지 ‘통합식물생물학회지’에 실렸다.

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