신속 개발 디지털 백신 시대 머지 않았다
신속 개발 디지털 백신 시대 머지 않았다
단백질 항원 자체가 아니라 항원 코딩하는 유전 정보만 필요

유전 정보 인터넷 공유 ... 전 세계 여러 생산시설에서 사용 가능

전통적인 백신과 다르게 훨씬 빠른 제조 ... 새로운 패러다임 될까?
  • 박민주
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.02.26 15:52
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[사진=헬스코리아뉴스 D/B]
[사진=헬스코리아뉴스 D/B]

[헬스코리아뉴스 / 박민주] 단백질을 정제하거나 병원체를 비활성화할 필요 없이 바이러스 등 병원체 항원의 디지털코드(유전자 서열정보)를 인터넷으로 전송해 백신을 개발하는 디지털 백신 시대가 도래할 것이라는 전망이 나왔다.

국제학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine)은 최근 ‘Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here’(백신 2020: 디지털 백신 시대가 도래했다)라는 글을 통해 머지않아 도래할 디지털 백신을 집중 조명했다.  

디지털 백신은 단백질을 정제하거나 병원체를 비활성화 할 필요 없이 바이러스 항원의 '디지털 코드'를 전달하는 mRNA 백신 개발로, 백신학(vaccinology) 및 백신 개발의 르네상스 시대를 개막했다는 평가를 받고 있다. 실제로, 국경을 넘어 위험한 바이러스를 발송하는 대신 인터넷을 통해 바이러스성 유전코드 정보를 전 세계에 전송하는 '디지털 백신' 시대가 도래하고 있다. 

 

출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15.
출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15.

아날로그 백신은 발효 및 정제를 통한 단백질 항원 생성을 위해 병원체 분리 또는 재조합 세포주 생성이 필요하다. 이는 복잡하고 긴 프로세스이기 때문에 수년이 걸리기도 한다. 

반면 디지털 백신은 단백질 항원 자체가 아닌, 항원 자체를 코딩하는 유전 정보만 필요하다. 유전 정보는 인터넷을 통해 공유될 수 있으며 전 세계의 여러 실험실 및 생산 시설에서 사용될 수 있다. 특히 mRNA 인코딩된 백신은 동일한 제조 공정 및 시설을 여러 백신에 적용할 수 있는 것이 특징이다. 

디지털 백신은 수년이 걸리는 전통적인 백신과 다르게 훨씬 빠른 제조를 가능하게 해 백신 개발의 새로운 패러다임이 될 것으로 전망되고 있다. 

전통적인 아날로그 방식은 발견에서 임상까지 10~15년이 걸리지만, 디지털 방식을 적용할 경우 1년 이내 개발도 가능하다. 

기존의 재조합 항원 방식은 다양한 백신의 설계 및 개발을 가능하게 했지만, 각 항원에 대한 새로운 생산 프로세스를 설정해야 한다는 단점 때문에 규모 확장 및 제조에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있었다. 

이에 비해 디지털 백신으로 만들어진 mRNA 백신은 임상 1, 2, 3상의 임상개발을 병행하면서도 안전성과 효능에 큰 문제가 없기 때문에 10개월 이내에 미국 FDA의 긴급사용 승인을 취득할 수 있다. 

 

출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15.
출처 : Science Translational Medicine, Vaccines 2020: The era of the digital vaccine is here, 2021.12.15.

전문가들은 디지털 백신, 특히 mRNA 백신은 개발 속도와 간단한 제조 등의 장점으로 질병 예방과 치료 잠재력을 지닌 새로운 종류의 백신이 될 것으로 전망하고 있다. 

다만 mRNA 백신은 제형이 매우 낮은 온도에서만 안정적이고, 가격이 상대적으로 비싸다는 단점이 있다. 특히 mRNA 백신이 코로나19 바이러스에는 적용됐지만, 다른 병원체에도 잘 적용될 것인지에 대해서는 더 연구가 필요한 상황이다.
 
코로나19로 인해 인류의 삶은 어려워졌지만, 백신 분야에서는 새로운 시대를 열었다는 평가를 받고 있다. 코로나19는 전 세계 사람들의 건강, 경제 및 자유를 침해했지만, 역설적으로 mRNA와 같은 새로운 백신 기술이 검증됐다. 뿐만 아니라 백신과 약물의 개발 방식을 완전히 바꾸는 등 새로운 기회를 제공하기도 했다. 

미래 백신은 현재 코로나19 외 HIV, 말라리아 등 다양한 질환 퇴치를 위한 개발이 가능 할 것으로 기대를 모으고 있다.

전문가들은 2030년에는 단백질 항원이 기계학습, 인공지능 및 신경망 분석기술 등을 사용해 설계될 수 있기 때문에 미래에는 실험적 노력이 거의 필요하지 않을 수도 있다고도 전망한다. 


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