코로나 돌연변이에도 기존 백신들은 효과 있다.
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2020-10-10 10:20:39
(2분 40초 읽기)
돌연변이가 바이러스의 스파이크 단백질을 변화 시켰지만, 이 변화는 항체에 접근하기 어려운 위치 때문이다. 구 백신이 효과적인 이유는 스파이크 단배질을 표적으로 하기 때문.
대유행 과정에서 SARS-CoV-2 코로나바이러스는 느리지만 꾸준히 변했다.
RNA 코드에서 수천 개의 작은 돌연변이가 복사 오류와 결함으로 인해 발생했다.
대부분은 바이러스 나 감염된 사람에게 영향을 미치지 않는다.
그러나 G614 돌연변이는 다르다. 바이러스의 스파이크 단백질에 아미노산 변화를 일으키고 빠르게 퍼졌다. 인류에서 순환하는 모든 코로나바이러스의 약 80%가 현재 이 돌연변이를 가지고 있다.
Covid-19 백신의 효과가 위험할까?
이것의 문제 :
현재 Covid-19에 대해 테스트 된 거의 모든 백신 후보는 봄에 지배적이었던 구 바이러스 버전을 위해 개발됐다. 그들의 틀은 스파이크 단백질에 대한 돌연변이 되지 않았다. 호주 질병 예방 센터의 알렉산더 맥아울리(Alexander McAuley)와 그의 팀은 “이로 인해 이러한 백신과 해독제의 효과가 손상되고 있는지에 대한 생각이 이어졌다”고 설명했다.
백신은 면역 체계를 자극해 SARS-CoV-2에 대한 맞춤형 항체를 생산해야 한다.
스파이크 단백질에 부착해 바이러스가 인간 세포에 들어가는 것을 방지하는 항체가 특히 효과적인 것으로 간주된다. 스파이크 단백질이 돌연변이에 의해 변경되면 면역 글로불린의 적합성을 파괴하고 부착을 방지 할 수 있다.
중립화는 새로운 돌연변이와도 작동한다.
McAuley는 최근 실험과 모델을 사용하여 이러한 위험이 존재하는지 확인했다.
이를 위해 그들은 먼저 DNA 기반 백신인 백신 후보 INO-4800으로 흰 족제비를 접종했다. 그 후 동물들은 백신 접종에 의해 생성된 바이러스 스파이크 단백질에 대한 항체를 개발했다. 연구진은 흰 족제비로부터 항체가 포함된 혈액을 채취해 세 가지 다른 바이러스 샘플과 결합했다. 두 개는 오래된 D614 균주이고 다른 하나는 돌연변이 된 G614 변종이다.
결과 :
흰 족제비의 항체는 바이러스 변종에 관계없이 코로나바이러스를 성공적으로 중화시킬 수 있었다. 연구진은 “G614-변이체의 중화 역가는 D614-변이체가 있는 분리체의 역가와 크게 다르지 않았다.
이것은 백신의 단기 효과를 위해 중요하다. 다음 단계는 백신에 의해 자극된 두 바이러스 변종에 대한 면역계의 T 세포 반응이 동일한 방식으로 반응하는지 테스트하는 것이다.
스파이크 단백질 : 돌연변이가 숨겨져 있다
이 희망적인 결과는 분자 구조의 추가 모델링에 의해 뒷받침 됐다.
McAuley와 그의 팀은 스파이크 단백질의 돌연변이 부위가 어디에 있는지, 그리고 그것이 단백질의 3차원 구조를 어떻게 변화시키는지에 대해 조사했다.
연구진은 “이를 통해 백신 효율성에 대한 가능한 영향을 확인할 수 있다”고 했다.
G614 돌연변이의 영향을 받는 영역은 스파이크 단백질의 깊은 홈에 있으며 당(糖) 축적으로 절반이 덮여있는 것으로 밝혀졌다.
"이러한 내부 상황을 고려할 때, 이 부위가 중화 항체의 에피토프(Epitop: 항원결정기 antigenic determinant)의 일부일 가능성은 낮다"고 과학자들은 말한다. 따라서 이것이 D614-기반 백신으로 접종 후 항체 반응이 약화될 것으로 예상되지는 않는다.”
"백신 개발을 위한 희소식"
연구자들에 따르면 적어도 이 돌연변이에 대해서는 걱정할 것이 없다고 한다.
그들의 실험과 모델링은 코로나 백신이 G614 돌연변이에도 불구하고 계속 효과적일 것이라고 시사하기 때문이다.
McAuley의 동료 세샤드리 바산(Seshadri Vasan)은 "현재 개발 중인 수백 가지 백신에 좋은 소식이다"고 말했다. "이 백신의 대부분은 스파이크 단백질을 표적으로 하기 때문이다.”
(Npj vaccines, 2020; doi : 10.1038 / s41541-020-00246-8)
출처 : CSIRO, University of York
돌연변이가 바이러스의 스파이크 단백질을 변화 시켰지만, 이 변화는 항체에 접근하기 어려운 위치 때문이다. 구 백신이 효과적인 이유는 스파이크 단배질을 표적으로 하기 때문.
코로나 : 돌연변이에도 불구하고 기존 백신들은 효과 있다.
신종 코로나바이러스 돌연변이는 또한 기존 형태에 대한 백신에 취약하다.
현재 개발 중인 백신은 전 세계적으로 지배적인 코로나바이러스 변종 SARS-CoV-2의 돌연변이 G614 형태에 대해서도 작동한다. 돌연변이가 바이러스의 스파이크 단백질을 변화 시켰지만, 이 변화는 연구자들이 현재 발견한 것처럼 항체에 접근하기 어려운 위치 때문이다. 따라서 오래된 바이러스 형태에 적응된 거의 모든 백신이 효과적일 가능성이 높다.
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▲ 백신은 신체를 자극하여 SARS-CoV-2 코로나바이러스에 대한 항체를 생성한다. 하지만 바이러스가 돌연변이되면 어떻게 될까? |
대유행 과정에서 SARS-CoV-2 코로나바이러스는 느리지만 꾸준히 변했다.
RNA 코드에서 수천 개의 작은 돌연변이가 복사 오류와 결함으로 인해 발생했다.
대부분은 바이러스 나 감염된 사람에게 영향을 미치지 않는다.
그러나 G614 돌연변이는 다르다. 바이러스의 스파이크 단백질에 아미노산 변화를 일으키고 빠르게 퍼졌다. 인류에서 순환하는 모든 코로나바이러스의 약 80%가 현재 이 돌연변이를 가지고 있다.
Covid-19 백신의 효과가 위험할까?
이것의 문제 :
현재 Covid-19에 대해 테스트 된 거의 모든 백신 후보는 봄에 지배적이었던 구 바이러스 버전을 위해 개발됐다. 그들의 틀은 스파이크 단백질에 대한 돌연변이 되지 않았다. 호주 질병 예방 센터의 알렉산더 맥아울리(Alexander McAuley)와 그의 팀은 “이로 인해 이러한 백신과 해독제의 효과가 손상되고 있는지에 대한 생각이 이어졌다”고 설명했다.
백신은 면역 체계를 자극해 SARS-CoV-2에 대한 맞춤형 항체를 생산해야 한다.
스파이크 단백질에 부착해 바이러스가 인간 세포에 들어가는 것을 방지하는 항체가 특히 효과적인 것으로 간주된다. 스파이크 단백질이 돌연변이에 의해 변경되면 면역 글로불린의 적합성을 파괴하고 부착을 방지 할 수 있다.
중립화는 새로운 돌연변이와도 작동한다.
McAuley는 최근 실험과 모델을 사용하여 이러한 위험이 존재하는지 확인했다.
이를 위해 그들은 먼저 DNA 기반 백신인 백신 후보 INO-4800으로 흰 족제비를 접종했다. 그 후 동물들은 백신 접종에 의해 생성된 바이러스 스파이크 단백질에 대한 항체를 개발했다. 연구진은 흰 족제비로부터 항체가 포함된 혈액을 채취해 세 가지 다른 바이러스 샘플과 결합했다. 두 개는 오래된 D614 균주이고 다른 하나는 돌연변이 된 G614 변종이다.
결과 :
흰 족제비의 항체는 바이러스 변종에 관계없이 코로나바이러스를 성공적으로 중화시킬 수 있었다. 연구진은 “G614-변이체의 중화 역가는 D614-변이체가 있는 분리체의 역가와 크게 다르지 않았다.
이것은 백신의 단기 효과를 위해 중요하다. 다음 단계는 백신에 의해 자극된 두 바이러스 변종에 대한 면역계의 T 세포 반응이 동일한 방식으로 반응하는지 테스트하는 것이다.
스파이크 단백질 : 돌연변이가 숨겨져 있다
이 희망적인 결과는 분자 구조의 추가 모델링에 의해 뒷받침 됐다.
McAuley와 그의 팀은 스파이크 단백질의 돌연변이 부위가 어디에 있는지, 그리고 그것이 단백질의 3차원 구조를 어떻게 변화시키는지에 대해 조사했다.
연구진은 “이를 통해 백신 효율성에 대한 가능한 영향을 확인할 수 있다”고 했다.
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▲ 돌연변이 G614 균주로 인한 Covid-19 사례의 비율. © CSIRO / Dr Laurence Wilson |
G614 돌연변이의 영향을 받는 영역은 스파이크 단백질의 깊은 홈에 있으며 당(糖) 축적으로 절반이 덮여있는 것으로 밝혀졌다.
"이러한 내부 상황을 고려할 때, 이 부위가 중화 항체의 에피토프(Epitop: 항원결정기 antigenic determinant)의 일부일 가능성은 낮다"고 과학자들은 말한다. 따라서 이것이 D614-기반 백신으로 접종 후 항체 반응이 약화될 것으로 예상되지는 않는다.”
"백신 개발을 위한 희소식"
연구자들에 따르면 적어도 이 돌연변이에 대해서는 걱정할 것이 없다고 한다.
그들의 실험과 모델링은 코로나 백신이 G614 돌연변이에도 불구하고 계속 효과적일 것이라고 시사하기 때문이다.
McAuley의 동료 세샤드리 바산(Seshadri Vasan)은 "현재 개발 중인 수백 가지 백신에 좋은 소식이다"고 말했다. "이 백신의 대부분은 스파이크 단백질을 표적으로 하기 때문이다.”
(Npj vaccines, 2020; doi : 10.1038 / s41541-020-00246-8)
출처 : CSIRO, University of York
[더사이언스플러스=문광주 기자] "No Science, No Future"
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