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충남대 서상희 교수, 세계 최초 신종 플루 인체백신 개발 김경용 |
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인플루엔자 연구의 세계 최고 권위자인 충남대학교 수의학과 서상희 교수(44, 독감바이러스연구소장)가 세계 최초로 신종 플루의 인체백신을 개발했다.
서상희 교수는 세계보건기구 (WHO)의 공식 협력기관인 미국질병통제예방센터(CDC, USA)에서 신종플루 인체백신 개발을 위해 필수적인 표준 바이러스인 A/California/04/09 (H1N1)를 분양 받은 지 11일만 인 5월 15일 오후 2시, 유전자 재조합 기법을 이용하여 독성이 없고, 대량생산이 가능한 인체 백신주를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.
서상희 교수팀은 이 백신주를 충남대학교의 이름을 딴 ‘CNUK-RG A/CA/4xPR/8 (H1N1)’이라고 명명했다. 백신주 개발과 함께 서상희 교수는 정부의 요청 시 국민 건강을 위해 조건없이 무료로 제공하겠다는 의지도 피력했다.
서상희 교수팀은 지난 4일 미국질병통제예방센터 (CDC, USA)에서 보낸 표준바이러스를 인천공항을 통해 받자마자 인체백신 개발에 착수, 매일 밤을 지세 우며 연구에 몰두하여 통상 3개월 이상이 걸리는 백신 개발 과정을 11일 만에 완성하는데 성공했다.
서상희 교수팀은 분양 받은 신종플루 표준 바이러스에서 유전자를 추출하고, 추출된 유전자(PB1, PB2, PA, HA, NP, NA, M, NS)중에서 백신에 필수적인 HA 및 NA 유전자만 획득하였다. 이 획득한 HA 및 NA 유전자를 고병원성 조류독감 인체백신 개발 및 유행성 독감 백신생산에 이용되는 독성이 없고, 유정란에 잘 증식하는 H1N1(A/PR/8/34)의 6개 유전자(PB1, PB2, PA, NP, M, NS)와 동시에 사람 및 원숭이 유래 세포에 접종 48시간 후 유정란에 재접종하여 신종플루 H1N1 백신개발을 완성했다.
이러한 과정을 거치지 않고서는 종자 바이러스만으로는 백신을 생산할 수 없는 이유는 제약회사의 생산시설은 음압이 아닌 양압으로 유지되기에 작업자가 감염될 수 있어 안전이 보장되지 않고, 종자 바이러스는 독감 백신 생산에 사용되는 유정란에 잘 증식되지 않기 때문에 대량생산이 불가능하기 때문이다.
신종플루 백신은 유행성독감 백신 생산 기술을 그대로 이용하기에 유행성독감 생산에 준하는 국가 검정 기준을 선진국처럼 적용을 해야 한다. 독감백신은 신약이 아니라서 유행성독감 백신은 매년 2월 세계보건기구 (WHO)가 독감생산을 위한 백신 표준 바이러스를 지정하면은 전 세계 독감백신 생산 회사들은 유정란을 이용하여 바로 생산에 들어가며 인체에 대한 기본적인 안전성 실험만 거쳐 가을에 시판에 들어간다.
서상희 교수는 세계 최초로 개발된 백신주를 인류 건강을 위해 우리 정부는 물론, 전 세계 연구기관 및 제약회사들의 요청이 있을 경우 조건없이 무상으로 제공할 용의를 밝혔으며, 이미 세계보건기구 (WHO) 공식협력센터인 미국질병통제예방센터 (CDC, USA)에 조건 없이 전 세계에 제공할 의사가 있음을 통보했다.
서상희 교수는 “우리 정부가 요청할 경우 국민건강을 위해 백신주를 무료로 제공할 것”이라며 “외국에서 개발된 백신을 비싼 도입하게되면 로얄티를 지불해야 할 가능성이 높기에 백신생산 비용이 국민이 추가로 부담하게 될 수 있다. 국민 한사람에게 접종할 백신을 생산하는데 약 6천원이 소요될 것으로 판단되며, 대유행 대비 백신은 국민의 생명과 직결되기에 이익보다는 원가 수준에서 국민에게 공급하는 희생정신이 필요하다”고 말했다.
서상희 교수는 또 “유전자 재조합 기술을 이용하여 제약회사에서 생산자에게 감염이 되지 않고, 유행성 독감백신 생산에 사용되는 유정란에 잘 배양될수 있는 신종플루백신의 개발은 가을에 전 세계적으로 창궐할 가능성이 매우 높은 신종플루의 위협으로부터 인류의 생명을 구하는데 일조를 할 수 있게 되어 독감바이러스를 연구하는 과학자로서 소임을 다해 기쁘다”며 “그동안 고병원성 조류인플루엔자 인체백신 개발기술이 축적되어 있어 가능했다”고 말했다.
서상희 교수는 “신종플루가 위협적이지만 앞으로 4개월 내에 인체백신을 대량생산해 전 국민에게 접종을 할 경우, 유행성 독감 수준 정도의 피해로 최소화 할 수 있기에 늦기 전에 대량 백신 생산에 돌입해야 한다”며 “현재로서는 국내제조회사들이 독감백신을 생산한 경험이 전무하기 때문에 앞으로 빠른 시간 내에 우리국민이 필요로 하는 충분한 신종플루백신을 생한 할 수 있을지가 관건”이라고 말했다.
서상희 교수는 신종 플루의 대유행과 관련해 “전 국민에게 접종할 백신을 생산할 대안으로는 국내 유정란 접종 시설을 갖춘 시설에서 백신을 배양한 후 인체 제약회사에서 정제를 하여 인체백신을 생산 하는 비상 계획을 수립해야만 전 국민에게 접종할 백신을 생산할 수 있을 것으로 예상된다”며 “시간이 없지만 우리 국민 한명에게도 더 접종할 백신을 생산해야 하며, 정부의 요청이 있을 경우 보유한 독감백신 생산 기술을 무료로 제공할 용의가 있다”고 말했다.
서상희 교수는 이어 “문제는, 현재 사람에게 유행하는 유행성독감 바이러스인 H1N1 과 신종플루 H1N1과는 27% 이상의 염기서열이 차이가 있기에 유행성 독감백신처럼 (성인 경우) 한 번의 백신 접종으로 면역성을 얻을 가능성이 희박하며, 2번의 신종플루 백신을 접종받아야 완전한 면역성이 생길 것으로 생각되기에, 마음이 무겁다”고 말했다,
서상희 교수는 “인류를 위해 너무나 중요한 문제인 ‘한번 접종으로 면역성이 있는지 또는 2 번을 접종받아야 면역성이 얻어지는지’에 대한 답을 얻기 위해 사람독감이 자연적으로 이미 감염되어 있는 족제비(ferret)를 이용하여 백신 실험을 곧 착수 할 예정이며 한 달 정도면 답을 알 수 있을 것”이라며 “본인 역시 곧 신종플루 백신를 접종받아 이 답을 빨리 갖고 싶다”고 말했다.
서상희 교수는 '국내 돼지에는 신종플루와 같은 유전자를 가진 바이러스는 존재하지 않지만 캐나다(Canada)의 예를 보듯이 가을 독감시즌에 사람에게 창궐하게 되면 돼지에 전파될 가능성이 높기 때문에 국내 돼지에 신종플루가 전파되지 않도록 돼지용 백신 개발도 매우 중요하다'며 '농림수산식품부가 요청을 하면 이미 기술이 확보되어 있기에 적극 협력할 용의가 있으며, 개발될 돼지 백신도 조건 없이 무료로 국내 동물백신 생산회사에 생산기술을 전수할 용의가 있다'고 말했다.
서상희 교수는 “돼지의 감염을 막는 것은 제2의 신종플루가 사람에 대한 대유행을 막는데 크게 기여할 것으로 생각되어 돼지용 신종플루백신기술을 무료로 제공키로 결심했다”고 말했다.
또한 서상희 교수팀은 한국한의학연구원의 김진숙 박사 연구팀과 국내자생 천연물 및 한약제를 이용하여 타미플루를 능가하는 신약개발을 착수했다고 밝혔다. 독감바이러스의 복제를 억압하여 감염시기와 상관없이 유행성독감, 신종플루, 및 고병원성 조류독감에 감염된 사람을 치료할 수 있는 획기적인 독감치료제를 수년 내에 개발하여 국부창출에도 기여하고 싶다는 의지도 피력했다.
서상희 교수는 “그 동안 1993년 미국으로 유학을 갈 때 국비유학장학금을 받고 미국에서 독감에 대한 연구를 배울 수가 있었고, 늘 국민에게 빚을 지고 있다고 생각했는데, 독감학자로서 신종플루백신을 신속하게 개발할 수 있게 되어 조금이나마 국민에게 진 빚을 갚을 수 있을 것 같아 기쁘다”며 “국비유학장학금을 받지 못했으면 가정 형평상 유학을 갈 수가 없었기에 국비유학제도를 운영하는 교육과학기술부에게 항상 감사하는 마음을 갖고 있다”고 말했다.
이와 함께 “신종플루 백신 개발이 국민 및 인류를 위해서 중요하다고 인식하고 24시간 함께 고생한 2명의 대학원생(신진수, 황선도)과 졸업 후에도 실험실에 깊은 관심을 보여주고 있는 졸업생(김진아, 김희만, 구근본, 오정훈, 주영신, 강숙정, 이인섭, 한소영, 이주섭, 이창준, 이종연)들에게도 감사한다”고 말했다.
마지막으로 “지난해 3등급생물안전시설 (BSL-3) 설치 및 허가에 도움주신 충남대학교 관계자 및 신종독감 연구에 대해 늘 격려해주신 모든 분들께 감사드린다”고 말했다.
서상희 교수는 1997년 18명의 감염자 가운데 6명의 목숨을 앗아간 홍콩 조류인플루엔자 바이러스의 인체 손상원인을 세계 최초로 규명하여 2003년 국제독감바이러스학회로부터 젊은 과학자상을 수상했으며, 2007년 독감바이러스 감염 시 염증반응을 억압하는 것은 더욱 해가 된다는 연구결과를 처음으로 규명하여 바이러스의 최고 권위지인 Jorunal of virology에 발표하기도 했다.
지난해에는 WHO 협력 및 미국 정부의 허가를 받아 도입한 고병원성 (H5N1) AI 인체 감염균주를 분양받아 유전자재조합 기법을 약독화된 “AI 인체백신”을 국내 최초로 개발하는데 성공하기도 했다. 또한 서 교수는 국내 학자로서는 유일하게 고병원성 독감바이러스를 미국질병통제예방센터로부터 언제든지 분양받을 수 있는 미국정부가 발행한 허가증을 보유하고 있다. 1998년 이후 오직 독감바이러스만 연구하는 외길을 걷고 있는 이 분야의 전문가이다.
[신종플루 백신을 접종받으면 어떻게 신종플루를 예방하나]
신종플루 백신을 맞으며 약 3-4 주후부터 신종플루에 특이적으로 반응하는 항체가 생긴다.
신종플루의 표면에 있는 HA(Hemagglutinin) 단백질은 사람 호흡기 세포내 침입에 관여한다. 신종플루의 표면에 있는 HA 단백질은 사람 호흡기의 모든 세포의 표면에 있는 수용체 (receptor)인 싸이알릭산 (Sialic Acid)에 부착하여 호흡기세포에 들어간다. 신종플루의 HA 단백질은 567개의 아미노산 (amino acids)로 구성되어 있는 데 실제로 호흡기세포의 수용체에 부착에 관여하는 아미노산은 15개 이다.
신종플루 백신을 접종받아 신종플루 특이 항체가 생성되면 신종플루의 HA 단백질의 수용체 부착 부위인 15개의 아미노산에 신종플루 특이 항체가 부착하면은 신종플루는 사람 호흡기세포의 수용체에 부착을 할 수 없기 때문에 비록 신종플루바이러스에 노출되어도 신종플루에 감염하지 않케된다.
타미플루 및 리렌자는 신종플루가 세포에 들어가는 것을 막을 수 없을 뿐만 아니라, 신종플루가 세포에 들어 간후 단시간내 수백만 배 증식을 하는데 이 증식 또한 억압할 수 없다. 타미플루 및 리렌자는 단지 세포간의 전파를 막는 약이기에 타미플루 및 리렌자를 예방적으로 먹어도 신종플루에 감염되며, 타미플루 및 리렌자를 먹는 중에도 바이러스를 가까이 있는 사람에게 전파할 수 있다. 타미플루 및 리렌자는 증상을 완화시켜주는 역할을 주로 한다.
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