일본산업뉴스요약

Next Tech 2030
체질에 맞는 백신 개발
국립감염증연구소, 유전자 분석으로 실용화 모색

이번 겨울도 인플루엔자가 맹위를 떨치고 있다. 이러한 감염병 예방에 꼭 필요한 것이 백신이다. 국립감염증연구소는 유전자 분석 기술을 활용해 개인의 체질에 맞는 백신을 실현하는 방법 개발에 도전하고 있다. 2030년에는 다양한 감염병에서 유효성 및 안전성이 높은 개별화 백신이 실용화될 수 있을 전망이다.

“검사 결과를 통해 판단한 결과 당신에겐 이 백신이 가장 효과적입니다”. 2030년대에는 자신의 지병이나 알레르기성 체질 등을 걱정하는 사람도 안심하고 예방접종을 받게 될 수 있을지도 모른다. 특징이 다른 다양한 백신들 가운데 자신에게 최적화된 백신을 선택할 수 있게 되는 것이다.

국립감염증연구소 혈액∙안전성연구부의 미즈카미(水上) 실장 팀은 인플루엔자 백신의 유효성 및 안전성을 평가하는 새로운 기술 개발을 추진하고 있다. 미래에 실현될 개별화 백신을 시야에 넣은 연구이다.

지금까지는 백신의 유효성 및 안전성을 측정하기 위해 쥐 등 동물 실험을 통해 체중이나 혈액 성분의 변화를 조사해왔다. 하지만 미즈카미 실장은 “체중 등이 변하는 메카니즘은 분명하지 않아 동물의 반응에서 개체 차이가 크다”고 지적한다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 세포 안에서 활동하는 유전자의 변화에 주목했다.

-- iPS세포 활용 --
연구팀은 시험관 안에서 배양한 세포에 백신을 주입해 세포 안에서 어느 유전자의 기능이 강해지는지를 ‘DNA 마이크로어레이(Microarray) 분석’이라는 방법을 이용해 조사했다. 쥐의 폐 세포를 이용해 유효성 및 안전성이 다른 복수의 인플루엔자 백신으로 기능의 강약이 달라지는 약 20개의 유전자를 특정했다.

그런 다음, 쥐의 연구 결과를 단서로 사람 폐의 배양세포에서도 인플루엔자 백신의 종류에 따라 변동하는 유전자를 찾아왔다. 연구팀은 현재 작용이 강해지는 유전자 조합을 통해 백신의 유효성 및 안전성을 예측하는 시스템을 개발 중이다.

향후, 개인의 피부로 생성된 iPS세포에서 폐 세포를 만들어 검사하면 그 사람의 몸에 유효한 백신이 무엇인지를 예측하는 것도 가능해질 것이다. 정밀도는 떨어지지만 혈액을 통해서도 이와 같은 성과가 나오고 있어, 앞으로 정밀도 과제를 해결한다면 혈액 조사로 동일한 검사가 실현될 가능성이 있다.

연구팀이 지금까지 발견한 인플루엔자 백신에 반응하는 유전자는 모두 체내의 면역 기능에 관련된 유전자이다. 미즈카미 실장은 “인플루엔자 이외의 백신에도 이번 방법이 이용될 수 있을지도 모른다”라고 보고 있다. 만약 새로운 방법을 감염병의 종류에 상관 없이 이용할 수 있다면 다양한 백신 개발을 효율적으로 할 수 있을 것이다.

-- 검사 공정 단축 --
새로운 방법은 백신 제조의 검사 공정을 단축하는데도 유효하다. 현재 인플루엔자 백신은 제조한 제조사와 국립감염증연구소에서 각각 2~3주 동안 쥐 등을 이용한 동물 실험을 시행한다. 이번 새로운 방법을 이용한다면 최소 4일 정도로 단축할 수 있다. 특히 세계적으로 유행하는 인플루엔자가 발생할 경우에는 신속하게 대량의 백신을 공급할 필요가 있어 “긴급 시 신속한 안전 시험을 위해 이용할 수 있다”라고 미즈카미 실장은 말한다.

연구팀은 앞으로 면역에 관련된 몇몇 종류의 세포를 혼합 배양해 인플루엔자 백신에 대한 반응의 정밀도를 높여나갈 계획이다. 인플루엔자 이외의 백신에서도 실증을 추진해 새로운 방법의 적용 범위를 확대해나갈 방침이다.

예방접종의 개별화
일부 부작용을 방지할 수도

개인의 유전자 정보를 기반으로 치료법이나 약의 종류 등을 선택하는 방법은 맞춤의학이나 개별화 의료 등으로 불린다. 암 치료에서는 유전 정보를 통해 최적의 치료약을 선택하는 ‘암 게놈의료’가 올 봄부터 보험이 적용될 예정이다. 의료 전반에서의 개별화 움직임은 앞으로 일부 질병의 치료뿐만 아니라 예방접종으로도 확대될 가능성이 있다.

예방접종 백신은 개발 단계에서부터 안전성이 면밀히 확인된다. 하지만 개인의 체질이나 지병 등으로 인해 심한 부작용이 발생할 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 개인의 체질에 맞게 최적의 백신을 선택할 수 있게 된다면 가끔 발생하는 심한 부작용의 일부를 방지할 수 있을 것이다. 사전 조사로 접종 받는 사람을 안심시킬 수 있어 예방접종률 향상으로 이어지는 효과도 기대할 수 있다.

또한 백신의 특성과 개개인의 유전자 반응의 관련성에 대해서는 지속적으로 분석해 감염병 발병 및 면역의 새로운 메카니즘의 해명으로 이어질 가능성도 있다. 개인 정보 취급에 있어서 세심한 주의를 기울이면서 데이터를 활용하는 것이 꼭 필요하다.

▶ 일본의 인플루엔자 백신 개발을 둘러싼 역사
1918년: 스페인감기에 일본인 40%가 감염
1930년대: 영국의 연구자들이 인플루엔자 바이러스를 발견
1951년: 인플루엔자 백신 허가
1962년: 아동용 단체 접종 시작
1972년: 안전성이 높은 HA백신이 국내에서 실용화
1994년: 집단 접종을 중지, 접종은 희망자에 한해 이루어짐
2009년: 신형 인플루엔자가 세계적으로 유행
2030년경: 개인에 맞는 백신 접종 실현?

 -- 끝 --