코로나19(SARS-CoV-2) 변이가 등장할 때마다 이에 대응한 백신이 개발되고 있지만 SARS-CoV-2는 그 이상 속도로 변이를 계속해 바이러스 변이와 백신 개발은 쉽지 않다. 케임브리지대학과 생명공학 기업인 디오신벡스(Diosynvax)는 모든 알려진 미래 SARS-CoV-2 돌연변이 견주에 대한 면역을 획득할 수 있는 가능성을 가진 백신을 개발해 동물 실험에서 유망한 결과를 보였다고 발표했다.
모든 SARS-CoV-2 돌연변이 균주 표면에는 스파이크 단백질이 존재하며 바이러스는 이를 사용해 세포에 침입하고 감염된다. 지금까지 등장한 백신 대부분은 이 스파이크 단백질을 표적으로 하고 있지만 스파이크 단백질은 바이러스 돌연변이에 의해 계속 변화하기 때문에 기본적으론 기존 변이에만 효과를 발휘할 수 있다.
연구팀은 현행 백신은 과거에 발생한 특정 변이를 기반으로 하기 때문에 제조, 테스트되고 모두가 이용할 수 있을 무렵에는 SARS-CoV-2 뿐 아니라 모든 변이를 막는 백신을 만들고 싶었다고 밝히고 있다.
변이주 과제를 해결하기 위해 연구팀은 스파이크 단백질 수용체 결합 부위 RBD에 주목했다. SARS-CoV-2는 스파이크 단백질로 세포에 침입할 때에는 이 RBD와 세포 수용체가 결합해야 하기 때문에 RBD는 바이러스 자기 복제에 필수 불가결한 요소라고 할 수 있다. 하지만 현행 백신은 스파이크 단백질 전체를 대상으로 하고 있기 때문에 이를 항원으로 생성된 항체 중 RBD를 표적으로 하는 건 16% 밖에 없다.
이번 연구에서 연구팀은 SARS-CoV-2나 2002년 발견된 SARS 바이러스 등이 속한 속에 대한 광범위한 면역 반응을 일으키는 항원 구조를 확인하고 이런 바이러스 RBD를 기반으로 항원을 생성하는데 성공했다.
연구팀이 이 항원을 바탕으로 mRNA 백신 등을 만들어 쥐, 토끼 등에 투여한 결과 모두 강력한 면역 반응을 일으킬 수 있었다고 한다. 이 백신은 SARS-CoV-2 알파와 베타, 감마, 델타, 오미크론이 출현하기 전 것에서 설계됐음에도 불구하고 이런 모든 변이에 강력한 보호 효과를 제공했기 때문에 앞으로 등장하는 새로운 변이에도 효과가 있다고 생각된다.
연구팀은 야생형 바이러스나 과거 문제를 일으킨 바이러스 일부를 사용하는 현행 백신과 달리 이 기술은 자연의 실수로부터 배운 교훈을 조합해 미래로부터 우리를 지킬 목적으로 이런 최적화된 합성 항원은 쉽게 변하지 않는 바이러스의 중요 부위를 표적으로 삼아 광범위한 면역 반응을 일으키기 때문에 알려지지 않은 바이러스에 대한 백신이라며 백신 기술에서 터닝 포인트가 될 것이라고 강조했다.
연구팀은 현재 이 백신을 이용한 인간 대상 첫 임상 시험을 진행하고 있으며 성공하면 지금까지보다 효과적인 SARS-CoV-2 백신을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.