충남대-한국바이러스기초연구소-성균관대, 차세대 백신 개발

[아이뉴스24 박희석 기자] 충남대학교, 한국바이러스기초연구소, 성균관대는 자연 감염과 유사한 면역 자극을 유도해 다양한 바이러스·변이체에 대해 강력하고 장기적인 면역 반응을 유도하는 차세대 백신 플랫폼 ‘KE-VAC(Kinetically Engineered Vaccine)’을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 세계적 저명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications, IF: 14.7)에 지난 3월 25일 온라인으로 게재됐다.

이번 연구에는 충남대 수의과대학 이종수 교수팀(공동 제1 저자 DK Haluwana 박사과정), 성균관대 임용택 교수팀, 기초과학연구원 한국바이러스기초연구소 최영기 소장 연구팀이 참여했다.

공동 연구팀이 개발한 ‘KE-VAC’은 바이러스 유전물질을 모방한 톨유사수용체 7/8 작용제(TLR7/8 agonist)를 나노 입자 형태로 제어함으로써 세포 내에서 점진적으로 활성화되도록 설계됐다. 또, 여기에 항원을 서서히 방출하는 알루미늄 기반 어주번트(Adjuvant, 면역보강제)를 결합함으로써 항원과 면역보강제가 함께 지속적으로 작용하고, 기존 백신의 단점이었던 짧은 면역 지속성과 면역 세포 피로 문제를 효과적으로 극복했다.

연구팀은 ‘KE-VAC’을 생쥐와 페렛 모델에 적용해 코로나19 변이 바이러스, 인플루엔자 바이러스 아형, 중증열성혈소판감소증후군(SFTS) 바이러스 등 다양한 병원체에 대한 방어력을 평가한 결과, KE-VAC 접종군은 100% 생존율을 기록했으며, 높은 수준의 중화항체 생성과 항원 특이적인 세포성 면역 반응을 보였다.

연구팀은 ‘KE-VAC’의 면역자극 기전이 기존의 mRNA 백신이나 알루미늄 기반 백신보다 진보된 면역 자극 기전인 만큼 감염병 대응과 백신 기술의 새로운 패러다임을 제시함으로써 향후 감염병 예방·공중보건 향상에 크게 기여할 것으로 내다봤다. KE-VAC은 향후 임상시험을 통해 인체 적용 가능성을 평가할 예정이다.

이종수 충남대 교수는 “KE-VAC은 단기 면역 반응에 집중한 기존 백신의 한계를 넘어, 자연 감염을 모방한 다차원적 자극을 통해 보다 유연하고 강력한 면역 체계를 형성한다”며 “신종 감염병 출현 시에도 KE-VAC 플랫폼을 기반으로 신속하고 효과적인 백신 개발이 가능할 것”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 기초과학연구원 지원사업과 한국연구재단의 중견연구자지원사업·대학중점연구소지원사업 등의 지원을 받아 진행됐다.