최종편집일2025.05.02 (금)
질병관리청(청장 지영미) 국립보건연구원(원장 박현영)은 온도반응성 입자를 결핵 백신에 적용해 면역 반응이 향상되고 결핵균 감염에 대한 예방 효과를 높인 연구 결과를 발표했다.
◆ 온도감응형 나노기술과 백신의 혁신적 결합
이번 연구는 한국세라믹기술원의 온도반응성 나노입자 기술과 국립보건연구원의 결핵 백신 개발 기술을 융합한 성과다.
연구진이 개발한 나노입자는 상온에서는 입자 형태를 유지하다가 체온에 노출되면 항원을 서서히 방출하는 특성을 가지고 있다.
연구팀은 “이 나노입자는 항원을 천천히 방출해 면역 반응을 장기적으로 활성화할 뿐만 아니라, 별도의 첨가제 없이 상온에서도 장기간 보관이 가능하다”고 설명했다.
이번 연구에 사용된 온도반응성 나노스펀지(aPNS)는 미국 식품의약국(FDA)에서 승인받은 안전한 물질인 Polylactic acid와 pluronic F127로 구성되어 있다.
이 소재들은 생체적합성이 뛰어나 인체에 무해하며, 체온 변화에 따라 결핵 항원(Ag85B)을 효과적으로 방출할 수 있다.
(그림. 나노입자 전달체 활용 결핵 백신 연구 모식도)
(그림 설명: 재조합 단백질 나노 백신을 접종 시 항원 특이적인 면역글로불린의 생성량이 증가하고, 결핵균의 공기감염을 억제함. 또한 항원 특이적인 면역글로불린과 T 세포 면역반응, 염증성 사이토카인·케모카인의 생성량이 증가함.)
◆ 기존 BCG 백신보다 우수한 방어 효과 입증
연구진은 이 나노입자를 결핵 백신에 적용한 결과, T 세포 면역이 크게 활성화되어 기존의 BCG 백신이나 항원만 접종한 경우보다 결핵균 감염에 대한 방어 효과가 더 우수함을 확인했다.
특히 영유아 대상 백신 실험에서는 결핵균 공기감염에 따른 폐 내 균수와 염증성 폐 병변이 BCG 접종 그룹보다 현저히 적게 나타났다.
또한 성인용 백신 실험에서는 T 세포 면역반응과 염증성 사이토카인 및 케모카인 생성량이 증가했으며, 특히 Th1 및 Th17 관련 면역인자들이 유의하게 증가했다.
형광 표지된 단백질을 나노입자에 담아 실험한 결과, 이 나노입자는 항원제시세포인 대식세포에 더 효과적으로 항원을 전달했다.
또한 독성 반응 없이 세포 생존율이 잘 유지되어 안전성도 확인됐다.
◆ 다양한 백신 플랫폼으로 확장 가능
김도근 공공백신개발지원센터장은 “전달체 기술뿐만 아니라 면역증강제, 플랫폼, 항원 최적화 등 백신 핵심요소기술의 지속적인 연구를 통해 국내 기술 기반의 신변종감염병 대비·대응 가능한 백신 요소기술을 확보하도록 힘쓰겠다”고 밝혔다.
이번 연구 결과를 바탕으로 연구진은 나노 전달체 기술을 재조합 단백질 백신뿐만 아니라 mRNA 백신 등 다양한 백신 플랫폼에 적용하는 공동연구를 확대할 예정이다. 이를 통해 결핵뿐만 아니라 다양한 감염병 예방에도 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '셀 커뮤니케이션 앤드 시그널링(Cell Communication and Signaling)'에 게재됐다.
[메디컬월드뉴스]
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