美 스탠포드대 연구진, 개발 가능성 확인
미래에는 ‘백신 맞았어?’ 대신 ‘백신 발랐어?’라고 묻게 될지도 모른다.
5일 국가생명공학정책연구센터에 따르면, 최근 미국 스탠포드대학교 연구팀은 바르는 미생물 백신의 개발 가능성을 확인한 연구 결과를 발표했다.
연구팀은 촘촘하게 모여 있는 표피포도상구균이 항체 형성을 유도할 것이라는 가설을 세우고 실험을 수행했다. 표피포도상구균은 모든 사람의 모낭에 서식하는 무해한 피부유익균으로, 건강한 피부를 유지하고 병원성 미생물의 성장을 억제한다.
연구팀은 면봉을 이용해 쥐 두피에 국소적으로 표피포도상구균을 바른 후, 혈관과 코 내벽 점막의 항체 생성 여부를 확인했다. 그 결과, 표피포도상구균 감염 2주 후 표피포도상구균에 대한 항체가 생성됐으며, 최소 200일 동안 지속되는 것으로 나타났다. IgG2b 항체 반응이 가장 먼저 발생했고, 이후 IgG1과 IgG2c 반응이 점진적으로 증가했다.
연구팀에 따르면, 쥐 두피에 국소적으로 감염시킨 표피포도상구균은 T세포와 B세포를 활성화하고 항체를 생산하도록 유도함으로써 국소 면역력을 강화했다. 연구를 수행한 마이클 피시바흐 박사는 “숙주에 친화적인 유익균이 면역반응을 회피할 것 같지만, 오히려 훨씬 강력한 면역 반응이 유도됐다”고 말했다.
이 같은 연구 결과를 토대로 연구팀은 새로운 유형의 백신 개발 가능성을 탐색했다. 파상풍 독소(항원)가 세포 표면에 발현되도록 표피포도상구균을 변형·제작한 뒤, 이를 피부에 국소 투여하면 파상풍 독소 또는 파상풍 원인균에 대한 면역력이 형성될 것이라는 가설하에 실험을 진행했다. 파상풍 독소를 발현하는 표피포도상구균을 쥐 두피에 접종했으며, 2주 후 치사량의 독소를 투여해 생존 여부를 확인했다.
연구 결과, 실험군(파상풍 독소를 발현한 표피포도상구균에 감염된 쥐)은 치사량의 독소에 노출됐음에도 죽지 않았으며, 심지어 치사량의 6배에 해당하는 파상풍 독소를 투여해도 생존했다. 실험군 혈관과 코 내벽 점막에는 독소에 대한 항체가 형성됐다. 연구팀은 추후 영장류에서도 면역이 유도되는지 확인하고, 2~3년 안에 인체 대상 임상시험 또한 추진할 예정이다.
국가생명공학정책연구센터 이현희 연구원은 이번 연구 결과에 대해 “특정 항원을 발현하는 피부 유익균과 피부의 면역적 특성(자율 항체 생산)을 활용해 피부에 바르는 백신 개발의 가능성을 시사한다”며 “백신을 피부에 바를 수 있는 크림 형태로 개발할 수 있으며, 이러한 미생물백신은 생산 비용이 저렴하고 배포가 용이한 장점을 갖고 있다”고 했다. 이어 “대부분 백신은 염증 반응을 유도하지만, 피부 박테리아 백신은 전혀 염증을 유도하지 않는다는 점에서도 차별화된다”며 “피부 박테리아 백신이 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 단세포 기생충에도 효과가 있을 것으로 전망한다”고 했다.
한편, 이번 연구 결과는 최근 국제학술지 네이처에 게재됐다.
5일 국가생명공학정책연구센터에 따르면, 최근 미국 스탠포드대학교 연구팀은 바르는 미생물 백신의 개발 가능성을 확인한 연구 결과를 발표했다.
연구팀은 촘촘하게 모여 있는 표피포도상구균이 항체 형성을 유도할 것이라는 가설을 세우고 실험을 수행했다. 표피포도상구균은 모든 사람의 모낭에 서식하는 무해한 피부유익균으로, 건강한 피부를 유지하고 병원성 미생물의 성장을 억제한다.
연구팀은 면봉을 이용해 쥐 두피에 국소적으로 표피포도상구균을 바른 후, 혈관과 코 내벽 점막의 항체 생성 여부를 확인했다. 그 결과, 표피포도상구균 감염 2주 후 표피포도상구균에 대한 항체가 생성됐으며, 최소 200일 동안 지속되는 것으로 나타났다. IgG2b 항체 반응이 가장 먼저 발생했고, 이후 IgG1과 IgG2c 반응이 점진적으로 증가했다.
연구팀에 따르면, 쥐 두피에 국소적으로 감염시킨 표피포도상구균은 T세포와 B세포를 활성화하고 항체를 생산하도록 유도함으로써 국소 면역력을 강화했다. 연구를 수행한 마이클 피시바흐 박사는 “숙주에 친화적인 유익균이 면역반응을 회피할 것 같지만, 오히려 훨씬 강력한 면역 반응이 유도됐다”고 말했다.
이 같은 연구 결과를 토대로 연구팀은 새로운 유형의 백신 개발 가능성을 탐색했다. 파상풍 독소(항원)가 세포 표면에 발현되도록 표피포도상구균을 변형·제작한 뒤, 이를 피부에 국소 투여하면 파상풍 독소 또는 파상풍 원인균에 대한 면역력이 형성될 것이라는 가설하에 실험을 진행했다. 파상풍 독소를 발현하는 표피포도상구균을 쥐 두피에 접종했으며, 2주 후 치사량의 독소를 투여해 생존 여부를 확인했다.
연구 결과, 실험군(파상풍 독소를 발현한 표피포도상구균에 감염된 쥐)은 치사량의 독소에 노출됐음에도 죽지 않았으며, 심지어 치사량의 6배에 해당하는 파상풍 독소를 투여해도 생존했다. 실험군 혈관과 코 내벽 점막에는 독소에 대한 항체가 형성됐다. 연구팀은 추후 영장류에서도 면역이 유도되는지 확인하고, 2~3년 안에 인체 대상 임상시험 또한 추진할 예정이다.
국가생명공학정책연구센터 이현희 연구원은 이번 연구 결과에 대해 “특정 항원을 발현하는 피부 유익균과 피부의 면역적 특성(자율 항체 생산)을 활용해 피부에 바르는 백신 개발의 가능성을 시사한다”며 “백신을 피부에 바를 수 있는 크림 형태로 개발할 수 있으며, 이러한 미생물백신은 생산 비용이 저렴하고 배포가 용이한 장점을 갖고 있다”고 했다. 이어 “대부분 백신은 염증 반응을 유도하지만, 피부 박테리아 백신은 전혀 염증을 유도하지 않는다는 점에서도 차별화된다”며 “피부 박테리아 백신이 바이러스, 박테리아, 곰팡이, 단세포 기생충에도 효과가 있을 것으로 전망한다”고 했다.
한편, 이번 연구 결과는 최근 국제학술지 네이처에 게재됐다.