전통적으로 백신은 죽거나 독성이 제거된 살아있는 바이러스를 활용한다. 신체의 면역 체계는 바이러스에 있는 단백질을 인식하고 면역 반응을 일으킨다.
바이러스를 공격하고 바이러스가 퍼지는 것을 막는 T세포를 만드는 것이다 그것은 또한 미래의 공격으로부터 당신을 보호하도록 면역 체계를 훈련시키는 ‘기억 B세포’를 만든다. 그러나 연구진이 언급했듯이 현재의 백신은 적응 면역에 의한 특정한 보호를 활성화하는 데 일반적으로 일주일 또는 그 이상이 걸린다.
새로운 백신도 독성이 제거된 살아있는 특정 바이러스를 사용하지만 항체 생성을 촉진하는 면역 반응에 의존하지 않는다. 대신 기존 백신이 촉발하는 것과는 다른 감염 반응을 이용해 바이러스의 활동을 억제한다. 바로 특정 유전자 발현을 억제하는 ‘리보핵산간섭(RNAi)’이다. RNA간섭이 활성화되면 바이러스의 단백질 복제가 방해받게 된다.
연구를 이끈 UC리버사이드의 쇼웨이 딩 교수(미생물학)은 “포유류 숙주는 바이러스 감염에 대한 면역 반응으로 ‘작은 간섭 RNA(siRNA)’를 생성해 바이러스를 무찌를 수 있다”고 설명했다. 문제는 바이러스가 숙주의 RNA간섭을 차단하는 자체 단백질을 생산해낸다는 데 있다.
새로운 백신의 목표는 바이러스에 의한 RNA간섭 억제가 못 일어나게 하는 것이다. 딩 교수는 “만일 우리가 RNA간섭을 억제할 단백질을 생산할 수 없는 돌연변이 바이러스를 만든다면 이렇게 약화된 바이러스는 우리의 RNA 간섭 면역체계를 강화하는 백신으로 사용될 수 있다”고 설명했다.
연구진은 모기에 의해 쥐에게 전파되는 노다무라 바이러스를 겨냥한 새 백신 주사 한 방이 최소 90일 동안 치명적인 양의 변형되지 않은 바이러스로부터 생쥐들을 보호한다는 것을 보여줬다. 생쥐에게 9일은 대략 인간의 1년에 해당한다.
생후 6개월 미만의 아기에게 사용할 수 있는 백신은 거의 없다. 하지만 갓 태어난 생쥐도 RNA간섭 분자를 작게 만들어내기 때문에 백신이 이들을 보호하기도 했다.
이처럼 새 백신은 현재의 백신을 접종할 수 없는 신생아는 물론 자가면역질환자에게 더욱 도움이 될 수 있다. 딩 교수는 “우리의 다음 단계는 독감 백신을 만들기 위해 이와 같은 개념을 사용해 유아들을 보호하는 것”이라며 “우리가 성공한다면 그들은 더 이상 엄마의 항체에 의존하지 않아도 될 것”이라고 말했다. UC리버사이드는 이 RNAi 백신 기술에 대한 미국 특허를 받았다.
공동연구자인 UC리버사이드의 롱 하이 교수(미생물학)는 “새 백신 전략은 모든 수의 바이러스에 광범위하게 적용 가능하며, 어떤 변종 바이러스에도 광범위하게 효과적이며 광범위한 사람들에게 안전하다“고 강조했다. 그는 “바이러스가 이 백신을 피하기 위해 변이할 가능성도 거의 없다”면서 ”이것이 우리가 찾고 있던 범용 백신이 될 수 있다“고 말했다.
새로운 백신은 주사바늘을 싫어하는 사람들을 위해 스프레이 형태로 개발될 예정이다. 하이 교수는 “호흡기 감염은 코를 통해 이동하기 때문에 스프레이가 더 쉬운 전달 체계가 될 수 있다”고 말했다.
궁극적으로 새 백신 전략은 원하는 만큼 많은 종류의 바이러스를 겨냥한 백신을 “자르고 붙이기‘가 가능하다고 연구진은 밝혔다. 딩 교수는 ”뎅기열, 사스(SARS), 코로나 같은 인체 병원체는 모두 비슷한 바이러스 기능을 가지고 있다“면서 “새로운 백신 전략은 이러한 바이러스에 쉽게 적용 가능하다”고 말했다.