양승윤 교수 "기존 난절법 대체할 수 있는 새로운 두창 예방접종 기술"
부산대학교 산학협력단은 질병관리청, 국립보건연구원, 부산대학교기술지주회사 제17호 자회사 에스엔비아와의 협력을 통해 ‘마이크로니들(Microneedle)형 두창(천연두) 백신 패치’ 양산 기술 확보에 성공했다고 18일 밝혔다.
이번에 3개 기관(부산대·질병관리청·에스엔비아)이 공동개발한 마이크로니들형 두창 백신 패치는 국내 제약사가 개발한 2세대 두창 백신주(CJ-50300, HK이노엔)를 기반으로, 부산대가 보유한 ‘마이크로니들 기반 신속 백신 생산 플랫폼’을 이용, 바이오기업 에스엔비아가 양산 공정에서 패치형태로 제형화하는 데 성공한 산·학·관 공동연구의 결실이다.
기존 주사제형 백신의 경우 전달효율이 매우 우수하지만, 냉동·냉장 저장에 따른 보관비용 증가와 함께 상온에 노출될 경우 변질 가능성이 높아 유통과정에까지 세심한 관리가 수반돼야 하며, 접종 시 전문 의료인의 시술이 필요한 단점이 있다.
특히, 두창 백신주의 경우 ‘분지침’이라는 특수한 바늘로 피부를 긁거나 찌르는 난절법(scarification)을 이용해 접종을 시행하도록 허가됐다.
난절법은 피(皮)내에 존재하는 T세포를 직접 자극해 주사제보다 더 낮은 농도의 백신으로도 강력한 면역반응을 유도할 수 있어 매우 효과적인 백신 접종 수단이지만, 난절법 접종 시행이 가능한 의료인의 수가 매우 제한적이며, 예상치 못한 팬데믹 상황에서 대규모 격리가 수반될 경우 적절하고 신속한 백신접종이 이뤄지기 어렵다.
이에 반해 이번에 개발에 성공한 마이크로니들 제형은 동물실험에서 피내 면역반응을 유도해 효과적으로 두창의 중화항체를 형성할 수 있고, 높은 보관 안정성(-20℃에서 1년, 37℃에서 4주)으로 인해 주사제 대비 보관 및 유통 부담을 완화할 수 있는 것으로 확인됐다.
질병관리청 국립보건연구원 김유진 연구관은 “코로나19를 비롯한 신종 감염병 위험이 증가하는 상황에서 다양한 감염병에 대해 적용이 가능하고, 좀 더 안전하고 사용이 편리한 마이크로니들 패치 백신 접종 기술의 장점을 재확인했다는 점에서 연구에 의의가 있다”라고 말했다.
부산대 바이오소재과학과 양승윤 교수는 “질병관리청과의 공동연구를 통해 기존 난절법을 대체할 수 있는 새로운 두창 예방접종 기술을 개발하는 성과를 거뒀다”라고 전했다.
이어 “부산대가 보유한 마이크로니들 기반 신속 백신 생산 플랫폼을 이용할 경우, 두창 외에도 결핵, 장티푸스, 인플루엔자, 대상포진 등 다양한 감염성 질환을 효과적으로 예방가능한 자가 투여형 백신 패치 개발에 널리 활용될 수 있다”라며 기술 발전의 가능성을 밝혔다.
한편, 이번 연구는 백신실용화기술사업단과 질병관리청 연구과제의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 지난 4일 백신 분야의 저명한 국제학술지인 ‘Vaccines’에 게재됐다.
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| ▲ 천연두 바이러스가 코팅된 마이크로니들 패치를 저온에서 제조 후 상온 유통 및 피부에 자가 투여하는 과정 (자료= 부산대학교 제공) |
[mdtoday=김민준 기자] 주사제 대비 보관·유통 부담을 완화할 수 있는 자가 접종이 가능한 마이크로니들형 두창(천연두) 백신 패치가 개발됐다.
두창(천연두)은 ‘두창 바이러스(variola virus)’ 감염에 의한 급성 전신 발진성 질환으로, 역사적으로 가장 많은 사망자를 낸 감염 질환 중 하나다. 페스트 및 탄저 등과 함께 제1급 감염병(B03)으로 지정돼 있다.
부산대학교 산학협력단은 질병관리청, 국립보건연구원, 부산대학교기술지주회사 제17호 자회사 에스엔비아와의 협력을 통해 ‘마이크로니들(Microneedle)형 두창(천연두) 백신 패치’ 양산 기술 확보에 성공했다고 18일 밝혔다.
이번에 3개 기관(부산대·질병관리청·에스엔비아)이 공동개발한 마이크로니들형 두창 백신 패치는 국내 제약사가 개발한 2세대 두창 백신주(CJ-50300, HK이노엔)를 기반으로, 부산대가 보유한 ‘마이크로니들 기반 신속 백신 생산 플랫폼’을 이용, 바이오기업 에스엔비아가 양산 공정에서 패치형태로 제형화하는 데 성공한 산·학·관 공동연구의 결실이다.
기존 주사제형 백신의 경우 전달효율이 매우 우수하지만, 냉동·냉장 저장에 따른 보관비용 증가와 함께 상온에 노출될 경우 변질 가능성이 높아 유통과정에까지 세심한 관리가 수반돼야 하며, 접종 시 전문 의료인의 시술이 필요한 단점이 있다.
특히, 두창 백신주의 경우 ‘분지침’이라는 특수한 바늘로 피부를 긁거나 찌르는 난절법(scarification)을 이용해 접종을 시행하도록 허가됐다.
난절법은 피(皮)내에 존재하는 T세포를 직접 자극해 주사제보다 더 낮은 농도의 백신으로도 강력한 면역반응을 유도할 수 있어 매우 효과적인 백신 접종 수단이지만, 난절법 접종 시행이 가능한 의료인의 수가 매우 제한적이며, 예상치 못한 팬데믹 상황에서 대규모 격리가 수반될 경우 적절하고 신속한 백신접종이 이뤄지기 어렵다.
이에 반해 이번에 개발에 성공한 마이크로니들 제형은 동물실험에서 피내 면역반응을 유도해 효과적으로 두창의 중화항체를 형성할 수 있고, 높은 보관 안정성(-20℃에서 1년, 37℃에서 4주)으로 인해 주사제 대비 보관 및 유통 부담을 완화할 수 있는 것으로 확인됐다.
질병관리청 국립보건연구원 김유진 연구관은 “코로나19를 비롯한 신종 감염병 위험이 증가하는 상황에서 다양한 감염병에 대해 적용이 가능하고, 좀 더 안전하고 사용이 편리한 마이크로니들 패치 백신 접종 기술의 장점을 재확인했다는 점에서 연구에 의의가 있다”라고 말했다.
부산대 바이오소재과학과 양승윤 교수는 “질병관리청과의 공동연구를 통해 기존 난절법을 대체할 수 있는 새로운 두창 예방접종 기술을 개발하는 성과를 거뒀다”라고 전했다.
이어 “부산대가 보유한 마이크로니들 기반 신속 백신 생산 플랫폼을 이용할 경우, 두창 외에도 결핵, 장티푸스, 인플루엔자, 대상포진 등 다양한 감염성 질환을 효과적으로 예방가능한 자가 투여형 백신 패치 개발에 널리 활용될 수 있다”라며 기술 발전의 가능성을 밝혔다.
한편, 이번 연구는 백신실용화기술사업단과 질병관리청 연구과제의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 지난 4일 백신 분야의 저명한 국제학술지인 ‘Vaccines’에 게재됐다.
메디컬투데이 김민준 ([email protected])
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