KAIST·충북대 '살인진드기병' 백신 개발
KAIST·충북대 '살인진드기병' 백신 개발
  • 강지희
  • 승인 2019.08.28 19:50
  • 조회수 3452
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중증열성혈수판감소증후군을 일으킬 수 있는 진드기. 출처: Wikimedia Commons
중증열성혈소판감소증후군을 일으킬 수 있는 작은소피참진드기. 출처: Wikimedia Commons

'살인진드기'가 옮기는 병으로 알려진 중증열성혈소판감소증후군(SFTS)은 SFTS 바이러스에 감염된 매개 진드기에 물려 발생하는 신종 감염병입니다. 최근 발생 빈도 및 지역이 확산하면서 WHO에서도 주의해야 할 10대 신· 변종 바이러스 감염병으로 지정했습니다. SFTS에 감염되면 일반적으로 6~14일의 잠복기 후 고열(38∼40℃)이 3~10일 이어집니다. 혈소판 감소 및 백혈구 감소가 시작되고 구토, 설사 등 소화기 증상이 발생합니다. 일부 사례에서는 중증으로 진행돼 사망에 이르기도 합니다. 2013년에 한국에서 처음으로 환자가 발생한 이래 발생 건수가 매년 꾸준히 증가하고 있지만 진드기 접촉 최소화를 통한 예방이 제시될 뿐 현재까지 예방 백신이 개발되지 않았죠.

전세계에 SFTS가 사라지기까지! 출처: pixabay
전 세계에 SFTS가 사라질 때까지! 출처: pixabay

이런 가운데 KAIST 의과학대학원 박수형 교수 연구팀과 충북대학교 의과대학 최영기 교수 연구팀이 주도하고 진원생명과학이 참여한 공동 연구팀이 중증열성혈소판감소증후군(SFTS) 바이러스 감염을 예방하는 백신을 개발했습니다. <Nature Communications>에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 이번 백신이 감염 동물모델 실험을 통해 중증열성혈소판감소증후군 바이러스 감염을 완벽하게 억제할 수 있음을 증명했습니다.

 

DNA 백신 기술을 이용하다

 

연구팀은 DNA 백신 기술을 이용해 31종의 서로 다른 SFTS 바이러스의 유전자 서열로부터 공통 서열을 도출해 백신 항원을 설계했습니다. DNA 백신은 항원을 암호화하는 DNA를 직접 주입해 면역 반응을 유도하는 차세대 백신입니다. 플라스미드 형태로 체내에 주입된 DNA 백신은 세포 내부로 이동해 해당 항원을 발현하게 하죠. 체내 면역체계는 이를 인지함으로써 체내에 항원-특이적인 항체면역반응과 T세포면역반응을 동시에 유도할 수 있습니다. DNA 백신 기술은 기존 백신과 달리 바이러스 자체가 아닌 유전자만을 사용해 안전하고 기존 백신 대비 광범위한 면역 반응을 유도할 수 있다는 장점을 갖고 있습니다. 

백신을 투여한 패럿에 SFTS  환자로 분리한 바이러스를 감염시켰을 때 패럿은 100% 생존률을 보였다. 출처: KAIST
백신을 투여한 패럿에 SFTS 환자로 분리한 바이러스를 감염시켰을 때 패럿은 100% 생존률을 보였다. 출처: KAIST

연구팀은 SFTS 바이러스 감염 동물 모델인 패럿에 해당 백신을 접종해 매우 강력한 중화항체면역반응 및 T세포면역반응이 유도될 수 있음을 확인했습니다. 백신을 투여한 패럿에 SFTS 환자로 분리한 바이러스를 고농도로 감염시켰을 때 패럿은 100%의 생존률을 나타냈습니다. 체내에 SFTS 바이러스도 전혀 검출되지 않았습니다. 연구팀은 또한 소화기 증상, 혈소판 및 백혈구 감소, 고열, 간수치 상승 등 감염 환자에서 발생되는 임상증상들 역시 백신 투여에 의해 완벽히 제어된다는 사실을 확인했습니다. 

백신을 투여한 패럿에는 바이러스 감염 후 체내에 바이러스가 전혀 검출되지 않았다. 출처: KAIST
백신을 투여한 패럿에는 바이러스 감염 후 체내에 바이러스가 전혀 검출되지 않았다. 출처: KAIST

특히 연구팀은 해당 바이러스의 전체 유전자에 대한 5종의 백신을 구상해 중증열성혈소판감소증후군 예방 백신 개발에 대한 전략적 접근법을 제시했습니다. 연구팀은 바이러스의 당단백질에 대한 항체면역반응이 감염억제에 주요한 역할을 함을 수동전달 기법(passive transfer)을 통해 규명했죠. 뿐만 아니라 비-당단백질에 대한 T세포 면역 반응 또한 감염 예방에 기여할 수 있음을 최초로 규명했다고 합니다.

 

이번 연구는 SFTS 바이러스 감염을 완벽하게 방어할 수 있는 백신을 최초로 개발하고 생쥐 모델이 아닌 인체와 동일한 임상 증상을 나타내는 패럿 중동물 모델에서 완벽한 방어 효능을 증명했다는 데에 중요한 의의가 있습니다. 또한 본 연구 결과를 바탕으로 지속적인 심도 있는 연구를 통해 SFTSV 백신의 상용화에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

박수형 교수. 출처: KAIST
박수형 교수. 출처: KAIST

박수형 KAIST 의과학대학원 교수는 "이번 연구는 SFTS 바이러스 감염을 완벽하게 방어할 수 있는 백신을 최초로 개발하고 생쥐 모델이 아닌 환자의 임상 증상과 같게 발생하는 패럿 동물모델에서 완벽한 방어효능을 증명했다는 중요한 의의가 있다"고 말했습니다. 최영기 충북대학교 의과대학 교수는 "이번 SFTS 바이러스 백신 개발 연구 성과는 국제적으로 SFTS 백신 개발을 위한 기술적 우위를 확보했다는 중요한 의의가 있으며 연구 결과를 바탕으로 지속적인 연구를 통해 SFTS 바이러스 백신의 상용화에 기여할 수 있을 것"이라고 전했습니다.

 

##참고자료##

 


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