코로나 바이러스 백신, 어떻게 만들어질까?

코로나 바이러스 백신, 어떻게 만들어질까?

코로나 바이러스 백신을 만들이 위한 8가지 방법

현재 SARS-CoV-2에 대해 전 세계 회사 및 대학의 연구팀이 90 개 이상의 백신을 개발 중입니다. 여러 연구팀들은 이 백신을 개발 하기 위해 여러 기술들을 도입 중이며 이번 백신에 처음으로 시도되는 기술들도 많이 있습니다. 안전성 테스트를 위해 최소 6개의 그룹이 이미 자원 봉사자에게 공식적으로 주입하기 시작하였습니다. 동물 실험을 시작한 팀도 있습니다. 이 포스팅은 Nature 의 그래픽 가이드에서 각 백신 디자인에 대해 설명한 기사를 번역 하였습니다.

백신의 기본원리: 면역이 어떻게 생기나

1.     코로나 바이러스 감염: 코로나 바이러스는 ACE2 수용체라는 우리 세포의 표면에 있는 단백질을 통해 세포 내로 들어갈 수 있습니다. 세포내에 이미 존재하는 효소들을 이용해 자기 복제를 하게 되고 복제된 바이러스를 다시 세포밖으로 내보내는 식으로 번식을 하게 됩니다.

2.     면역반응: 코로나 바이러스 복제 과정에서 노출 된 바이러스의 RNA, 단백질 등은 우리 몸의 면역세포가 외부침입으로 인식하고 면역세포에게 외부 물질의 정보를 전달하게 됩니다. T 세포는 외부침입이 된 우리 몸의 세포를 직접 죽여 바이러스의 복제를 막고 B세포에게 항체를 만들게 명령을 내립니다. B 세포는 T 세포의 명령을 받고 바이러스에 대한 항체를 생산하여 직접 바이러스를 죽일 수 있게 됩니다.

SARS-CoV-2 백신 : 다양한 접근법

Sources: Nature analysis based on: WHO COVID-19 Vaccine Landscape/Milken Institute COVID-19 Treatment and Vaccine Tracker/T. Thanh Le et al. Nature Rev. Drug. Disc. http://doi.org/ggrnbr (2020)/F. Amanat & F. Krammer Immunity 52, 583–589 (2020)/W. Shang et al. npj Vaccines 5, 18 (2020).

모든 백신은 질병을 유발하지 않는 항원 (바이러스 같은 항체의 목표가 되는 물질) 에 신체를 노출시키는 것을 목표로 만들어지고 실제로 그 바이러스에 의해 사람이 감염되면 바이러스를 차단하거나 죽일 수 있는 면역 반응을 유발할 수 있게 도와줍니다. 코로나 바이러스에 대해 최소 8 가지 유형이 시도되고 있으며 다른 바이러스를 이용하거나 또는 바이러스 부분을 이용하는 방법으로 개발중입니다

 

바이러스 백신

현재 최소한 7 개 팀이 약화 (Weakened virus) 되거나 비활성화 (Inactivated virus) 된 형태로 바이러스 자체를 사용하여 백신을 개발하고 있습니다. 홍역 및 소아마비 백신과 같은 많은 기존 백신이 이런 방식으로 만들어 지지만 광범위한 안전성 테스트가 필요합니다. 베이징의 Sinovac Biotech는 사람에게 비활성화 된 SARS-CoV-2 바이러스를 테스트하기 시작했습니다.

 

바이러스-벡터 백신

약 25 개 그룹이 바이러스 벡터 백신을 연구하고 있다고 합니다. 유전자 조작이 되어 있는 홍역 또는 아데노 바이러스를 이용하여 이들이 감염되었을 때 신체에서 아데노 바이러스의 단백질이 아닌 코로나 바이러스 단백질을 생성 할 수 있게 됩니다. 이 바이러스들은 유전자 조작으로 약화 시켰기 때문에 질병을 일으킬 수 없습니다. 이 바이러스는 두가지 유형이 존재하는데 1. 세포 내에서 계속적으로 복제 할 수 있는 유형과 2. 주요 유전자가 비활성화 되어 복제 할 수 없는 유형이 있습니다.

핵산 백신

최소한 20 개 팀이 면역 반응을 유발하는 코로나 바이러스 단백질을 만드는 유전자 (DNA 또는 RNA 형태)를 사용하여 백신을 만들려고 진행 중 입니다. 핵산(DNA or RNA)은 사람의 세포에 들어가게 된 다음 바이러스 단백질을 만들어내는데 정보를 제공하여 사람의 세포에서 바이러스의 단백질을 만들어 면역반응에 사용하게 됩니다.

 

단백질 기반 백신

많은 연구자들은 코로나 바이러스 단백질을 신체에 직접 주입 하려는 연구도 진행중 입니다. 코로나 바이러스의 외피를 모방 한 단백질 또는 단백질 껍질의 단편도 사용될 수 있습니다

 

업계의 시도

백신 연구를 주도하는 그룹의 70 % 이상이 산업 또는 민간 기업입니다. 임상시험은 동물과 사람에 대한 작은규모의 안전성 연구결과를 가지고 시작한 후 백신이 면역 반응을 일으키는 지 확인하기위한 훨씬 더 큰 규모의 임상시험을 진행하게 됩니다. 연구원들은 이러한 단계를 가속화하고 있으며 18 개월 안에 백신을 만들 수 있길 기대하고 있습니다.

 

출처: https://www.nature.com/articles/d41586-020-01221-y