서상희 교수팀 해냈다···코로나19 '백신 항원' 생산

바이러스 배양해 불활화 시킨 사독백신으로 가능
중화항체 유도와 독성 여부 실험 4~6주 소요 예상
"백신 주 대량 생산위한 BL3 시설 기관간 협력 필요"
바이러스 백신 전문가인 서상희 충남대 교수 연구팀인 코로나19 백신 항원을 생산하는데 성공했다. 향후 동물실험을 통해 중화항체 유도와 독성 등을 검증하게 된다.<사진= 대덕넷 DB>바이러스 백신 전문가인 서상희 충남대 교수 연구팀인 코로나19 백신 항원을 생산하는데 성공했다. 향후 동물실험을 통해 중화항체 유도와 독성 등을 검증하게 된다.<사진= 대덕넷 DB>

바이러스 백신 전문가인 서상희 충남대 교수 연구팀이 세포 배양기술을 이용해 신종 코로나바이러스-19(코로나19) 백신 항원을 생산하는데 성공했다.

10일 충남대에 의하면 서상희 교수 연구팀은 생물안전3등급(BL3) 시설 내에서 배양한 원숭이 유래 신장 세포인 베로(Vero)에 코로나19를 감염시켜 바이러스를 증폭하고 바이러스 단백질을 정제했다. 이후 포르말린으로 바이러스의 활성화를 떨어뜨려 코로나19 백신 항원 생산에 성공했다. 백신 개발까지 이어지면 스프레이 방식으로 코와 목에 뿌려서 코로나19의 스파이크 단백질이 세포에 붙는 것을 방해할 수 있다.  

연구팀은 생산된 백신 항원의 면역성을 확인하기 위해 실험 동물에 접종, 코로나19의 감염을 막을 수 있는 중화항체가 잘 유도되는지, 독성은 없는지 검증할 예정이다. 검증은 약 4~6주정도 소요된다. 연구팀은 코로나19에 감염되는 형질전환 마우스가 확보되는 대로 방어실험도 수행할 계획이다. 현재 사스(SARS)와 메르스(MERS) 시기 개발된 형질전환 마우스가 있어 우선 실험이 가능한 상황이다.

사람에게 상용화되는 바이러스 백신은 사독백신과 생독백신으로 구분된다. 사독백신은 우선 백신 개발을 위해 바이러스 백신 주를 세포 등을 활용해 대량 생산하게 된다. 이후 포르말린으로 바이러스를 처리해 감염력을 떨어뜨려 사독백신으로 활용한다. 독감백신, 소아마비 백신, 광견병 백신 등이 사독백신이다. 또 바이러스 병원성을 떨어뜨린 생독백신은 말 그대로 살아있는 백신이다. 홍역백신, 풍진백신, 천연두백신, 수두백신 등이 있다. 이번 코로나19는 위험성이 커 생독백신이 아닌 사독백신으로 가능하다.

연구진에 의하면 코로나19 백신 개발의 관건은 우선 백신 공장에서 대량 생산이 가능하도록 병원성을 떨어뜨린 백신 주를 개발하는 것이다. 이를 통해 건강한 사람의 코 등에 스프레이 방식으로 뿌리는 백신 개발이 가능할 것으로 예상된다. 하지만 코로나19는 병원성이 높아 BL3 시설내에서만 백신 항원 생산이 가능한 상황이다.

서 교수 연구팀은 "우선 코로나19 대유행에 대비해 일반 백신 공장에서 사독백신 생산이 가능하도록 병원성을 약화한 코로나19 백신 주를 최대한 빨리 개발하는데 총력을 기울일 방침"이라고 밝혔다.

서상희 교수는 원숭이 신장 유래 세포인 베로(Vero)를 활용해 백신 항원 생산에 성공했다.<사진= 충남대> 서상희 교수는 원숭이 신장 유래 세포인 베로(Vero)를 활용해 백신 항원 생산에 성공했다.<사진= 충남대>

코로나 바이러스 연구로 박사 학위를 받은 안성환 지노믹트리 대표도 코로나 바이러스와 사독백신의 특성을 설명했다.

그는 "백신 개발은 여러 방식이 있는데 코로나 바이러스처럼 긴사슬의 RNA 바이러스는 변이가 심하고 당화과정이 복잡해 바이러스 자체를 항원으로 활용하는 고전적인 방법인 사독백신 방식도 좋은 접근법으로 여겨진다. 이 분야는 서 교수께서 가장 오랫동안 매진해 온 영역이라 판단된다"면서 "앞으로 동물 실험을 통해 항원의 역가와 면역성 반응 확인이 필요하다. 또 세포 배양과 모델을 통해 백신 항원이 코로나19의 스파이크 단백질이 세포 수용체에 붙지 못하게 막을 수 있는지 확인하는 과정이 필요하리라 본다"고 말했다.

이어 그는 "다만 위험한 바이러스 자체를 백신으로 개발하는 일들은 BL3 시설에서만 가능하고 매우 힘든 작업이다. 신속하고 잠재력 높은 백신 개발을 위해 시설이 갖춰진 다른 여러 기관의 연구 개발진들과 협력, 협업이 더 많이 요구된다"고 덧붙였다.

한편 지노믹트리와 서 교수 연구팀은 지난달 24일 진단제 개발 고도화를 위해 협력키로 협약을 맺은 바 있다. 향후 지속 협력해 나갈 예정이다. 또 근거 기반 항바이러스 치료제 개발을 위해 지노믹트리 자체적으로 기초연구도 진행 중이다.
 
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