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뉴질랜드에서 제공될 최초의 백신은 어떻게 작용할까?

이르면 내년부터 뉴질랜드에 도착할 수 있는 mRNA 코로나바이러스 백신은 최종 테스트와 규정에 따라 과학을 휩쓸고 있는 면역학 혁명의 최신 ‘화신’이 될 것이다. 세계적인 면역학자 겸 말라한 의학연구소(Malaghan Institute of Medical Research) 소장인 Graham Le Gros 교수는 해럴드의 과학전문기자 Jamie Morton을 위해 이 문제를 분석했다.

▶먼저, 면역학이 실제로 무엇인지 설명해 달라

당신이 감염과 같은 자극을 받았을 때, 인체의 면역 체계에서는 감염된 바이러스로부터 학습하여 전염성 버그나 바이러스를 중화시키는데 효과적 이도록 인체의 광범위한 반응을 조절하고 적응시킨다.

이 능력에 대한 면역 체계의 가장 극적인 실제 세계의 예는 우리 몸에서 자라는 전염성 바이러스에 대한 항체를 만드는 방법이다.

감염 초기, 바이러스는 인간의 면역체계보다 앞서기 때문에 인체의 면역반응은 대체로 효과가 없다. 그러나 며칠 안에 면역체계가 진화하고 바이러스의 "스파이크 단백질"에 대한 항체의 중화 결합력을 향상시키기 시작한다.

3~5일 후에, 믿을 수 없을 정도로 치명적인 중화 항체가 마침내 바이러스를 제거하는 면역 세포에 의해 만들어진다.


그리고 우리 몸의 면역체계는 모든 종류의 전염성 물질을 중화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 우리 삶의 주요 부분까지 오래 지속되는 기억력 반응의 저장소를 구축한다.

그래서, 만약 우리가 동일한 바이러스에 다시 감염된다면, 같은 고통을 겪지 않아도 되고, 그 바이러스를 완전히 처리할 수 있고, 추가 감염으로부터 안전하게 지낼 수 있다.

이것은 백신 접종의 기본이며, 바이러스에 대한 강력하고 오래 지속되는 면역 반응을 자극하여 수년 동안 실제 감염으로부터 여러분을 안전하게 지킬 수 있도록 항체가 만들어 진다.

이러한 적응성 면역 반응에 대해 이해하는 것은 매우 중요하며, 이것이 바로 면역 체계가 주위에 설계되어 있는 것이다. 왜냐하면 모든 병원체나 전염성 물질은 상당히 다르기 때문이다.

바이러스는 매우 작지만, 박테리아는 조금 더 크고, 그 다음에는 기생충이 있다. 만약 그들이 신체에 무엇을 제공하는지 생각해본다면, 그것들은 아주 뚜렷한 도전이다.

면역체계는 우리 자신의 세포 안에서만 서식하는 바이러스와 때로는 실제로 세포 외부에 있을 수 있는 박테리아를 다루는 상당히 뚜렷한 방식으로 진화해 왔다.


▶이 새로운 mRNA 백신은 어떻게 이 개념을 받아들여 우리가 주사할 수 있는 것에 적용될까?

기본적으로, 그것은 바이러스 자체의 구성요소를 가져오는 것이다. 그것은 거의 바이러스 감염의 사소한 부분을 차지하는 것과 같은 이치다.

Covid-19의 경우, RNA 바이러스인데, RNA를 조금 가지고 주사하면, 실제로 바이러스의 작은 부분에 감염되어 마치 바이러스가 당신을 감염시키는 것처럼 반응하는 것이다.

그러나 RNA 백신은 바이러스에 대한 면역 반응을 중화시키는데 있어 바이러스의 가장 안전하고 좋은 부분만을 포함하고 있으며, 우리 몸의 세포를 죽이고, 열을 일으키고, 아프게 하고, 바이러스가 복제되어 다른 사람에게 전파시킬 수 있는 RNA 바이러스의 다른 나쁜 부분은 포함되어 있지 않다.

면역 공격에 취약한 바이러스의 성분에 대한 항체 면역 반응이 생성되면, 실제 바이러스가 인체에 들어오면 경쟁적으로 바이러스를 무력화 시킨다.

▶왜 10년 전에는 이 기술이 가능하지 않았을까? 뭐가 달라졌지?

몇 가지 주요한 발전이 있었다.

하나는 본질적으로 화학적으로 불안정한 RNA의 사용법을 이해하고 있으며, 자연적으로 반감기가 매우 짧도록 설계되어 있다.

그것을 좀 더 안정화시키는 방법 그리고 그것을 특수 지질 등에 캡슐화하여 실제로 보호하는 방법 등을 배우는 것은 상당히 큰 기술학적 발전이었다.

그것은 우리가 항체를 제조하는 데 도움을 주었고, 그것을 저장해서 그것이 면역체계를 자극할 수 있는 형태로 전달될 수 있도록 했고, 실제로 세포 안에 들어갈 수 있도록 했다.

또 다른 큰 발전은 세포 외부에 RNA가 있다면 항체 반응을 자극할 수 있는 어떤 것도 할 수 없기 때문에 RNA가 세포 안으로 가져가는데 필요한 것이 무엇인지를 확인하는 것이었다.

▶이 백신이 새로운 표준인가? 아니면 우리의 전통적인 유형의 백신을 위한 장소가 여전히 있을까?

첫째, 이러한 RNA 백신이 실제로 사람의 장기적 면역력을 자극할지는 아직 모른다는 점을 매우 신중하게 지적할 필요가 있다. 그리고 전통적인 단백질 기반의 백신을 위한 장소가 여전히 있을 수 있다.

단백질 기반의 백신은 관리가 쉽고, 저장용 냉동기와 같은 의료시설이 없는 개발도상국에 적합하다. RNA 백신은 제조, 저장 및 운송에 대한 안정성 측면에서 항상 문제가 있을 것이다.

이러한 장애물을 극복 할 수 있는 RNA 백신을 만들 수 있다면 최고가 될 것이다.

그 이유는 어떤 전염병이 발생하든지, 혹은 어떤 감염원을 동반 하든지 간에, 그들은 우리가 이전에 보지 못한 것에 대항하여 백신을 신속하게 설계하고 제조할 수 있는 매우 빠르고 효과적인 방법을 제공하기 때문이다.

또한, 그것들은 궁극적으로 제조하기가 더 쉬울 수 있고, 면역 반응을 증가시키기 위해 더 적은 추가 성분, 즉 보조제를 덜 포함시킬 수 있다.

▶이미 mRNA 백신과 유전자 공학에 대한 잘못된 정보가 있다. 이것이 유전자 변형과 다른 이유는 무엇인가?

왜냐하면, 백신은 우리 몸의 세포에 어떠한 유전자 변형도 하지 않기 때문이다. RNA 백신은 단순히 우리 몸의 세포 안에서 특정 바이러스 단백질을 일시적으로만 생산할 수 있는 바이러스의 구성요소일 뿐, 바이러스처럼 부작용은 없다.

RNA 백신은 DNA와 통합하거나 숙주의 DNA를 변경할 능력이 없으며, 일상 감염에서 흔히 사용되는 감기 바이러스처럼 우리 몸의 세포 조직을 사용한다.

▶이 백신을 대상으로 할 수 있는 다른 것은 무엇인가?

이 기술은 원래 암 백신을 만들려고 하는 것에 기반을 두고 있다.

최근 Covid-19를 위한 RNA 백신에 들어간 개발은, 우리가 현재 해결책이 없는 모든 고형 종양에 대한 백신을 만드는 방법인, 큰 종양으로 돌아갈 수 있을 만큼 충분히 배웠다는 것을 의미할 수 있다.

하지만 모든 종류의 전염병을 처리하는 데 그것을 사용하는 것도 좋을 것 같다. 기생충에 효과가 있을지는 확실하지 않지만, 바이러스에 효과가 있을 것이라고 시사하는 것이 확실히 많다.

만약 그것이 이러한 테스트를 통과한다면, 세계 인구는 현재 30년된 계절성 인플루엔자에 대해서 우리의 기술을 능가할 수 있는 강력하고 현대적인 백신 제조 방법을 갖게 될 것인데, 이는 세계에 큰 부담으로 남아 있다.

RNA 백신은 결국 우리가 직면한 몇 가지 주요 세계 건강 문제들에 대한 훌륭한 해결책이 될 수 있다.




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