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Stanford Medicine 연구진이 쥐 실험에서 바이러스·세균·알레르기 항원에 모두 효과를 보이는 새로운 백신을 개발
- 이 백신은 비강(코) 투여 방식으로 전달되며, 수개월간 폐에서 광범위한 면역 보호를 유지
- 기존 백신이 병원체의 특정 항원을 모방하는 것과 달리, 면역세포 간 신호를 모방해 선천면역과 적응면역을 통합
- 실험에서 SARS-CoV-2, 황색포도상구균, 아시네토박터 바우마니, 집먼지진드기 단백질에 모두 방어 효과 확인
- 연구진은 향후 인체 임상시험을 통해 5~7년 내 상용화 가능성을 기대하며, 계절성 백신과 팬데믹 대응을 단순화할 수 있다고 밝힘
범용 백신 개발의 진전
- Stanford Medicine 연구진이 호흡기 바이러스, 세균, 알레르기 항원에 모두 작용하는 백신을 쥐 실험에서 개발
- 백신은 비강 스프레이 형태로 투여되어 폐에서 수개월간 면역 보호 유지
- 실험에서 SARS-CoV-2 및 기타 코로나바이러스, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, 집먼지진드기 단백질에 대한 방어 효과 입증
- 연구는 Science 2월 19일자에 게재되었으며, Bali Pulendran 교수가 책임저자, Haibo Zhang 박사가 제1저자
기존 백신의 한계와 새로운 접근
- 전통적 백신은 항원 특이성(antigen specificity) 원리에 기반해 병원체의 특정 구성요소를 모방
- 병원체 변이 시 효과가 떨어져 매년 새로운 COVID-19 부스터나 독감 백신이 필요
- 새로운 백신은 병원체 일부를 모방하지 않고, 감염 시 면역세포 간 신호를 재현
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선천면역과 적응면역을 통합해 지속적이고 광범위한 면역 반응 유도
- 선천면역은 빠르지만 단기적, 적응면역은 느리지만 장기적이라는 기존 구분을 넘는 접근
선천면역의 지속성과 메커니즘
- Pulendran 연구팀은 2023년 연구에서 결핵 백신(BCG) 이 선천면역을 몇 달간 유지하는 현상을 규명
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T세포가 사이토카인 신호를 통해 선천면역세포를 지속적으로 활성화함을 확인
- 이 메커니즘을 기반으로 합성 백신(비강 스프레이 형태) 설계 가능성을 제시
- 이번 연구는 그 가설을 실제로 구현, T세포 신호를 모방한 백신으로 장기 보호 효과를 입증
GLA-3M-052-LS+OVA 백신의 작동 방식
- 백신은 T세포 신호를 모방하는 성분과 OVA(난단백질) 을 포함
- OVA는 T세포를 폐로 유도해 선천면역 반응을 수주~수개월간 유지
- 쥐 실험에서 3회 접종 후 3개월 이상 SARS-CoV-2 감염 방어
- 백신 미접종 쥐는 체중 급감과 폐 염증, 사망을 보였으나, 접종 쥐는 생존 및 바이러스 감소
- 백신은 폐 내 바이러스 양을 700배 감소시키고, 3일 내 적응면역 반응을 유도
세균 및 알레르기 방어 효과
- 백신은 Staphylococcus aureus와 Acinetobacter baumannii 감염에도 3개월간 보호 효과
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집먼지진드기 단백질 노출 실험에서, 미접종 쥐는 강한 Th2 면역 반응과 점액 축적을 보였으나
- 접종 쥐는 Th2 반응이 억제되고 기도가 깨끗하게 유지됨
- 연구진은 이를 “다양한 호흡기 위협에 대한 범용 백신” 으로 평가
향후 전망과 임상 계획
- 연구진은 1상 안전성 시험을 시작으로 인체 실험을 계획
- 성공 시, 감염 노출 시험을 포함한 대규모 임상으로 확대 예정
- Pulendran은 2회 비강 스프레이 접종으로 인간에서도 보호 가능성을 언급
- 충분한 자금이 확보될 경우, 5~7년 내 상용화 가능성 제시
- COVID-19, 인플루엔자, RSV, 세균성 폐렴, 알레르기 등 모든 호흡기 질환을 한 번에 예방하는 백신으로 기대
- 연구에는 Emory University, UNC Chapel Hill, Utah State University, University of Arizona가 참여
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NIH, Violetta L. Horton 기금, Soffer Fund, Open Philanthropy의 지원을 받음