충북대학교(총장 직무대리 유재수)에 따르면 의과대학 송민석 교수 연구팀이 바이오기업 마이크로유니, 한국바이러스기초연구소 최영기 소장 연구팀과의 공동연구를 통해 독자 개발한 차세대 mRNA 백신 플랫폼인 '캡리스 자가증폭 mRNA(CLsamRNA)'를 활용해 극소량으로도 고병원성 조류인플루엔자(HPAI) H5 바이러스에 대한 강력한 방어면역을 유도할 수 있음을 동물실험에서 확인했다고 밝혔다.
송민석(의학과 교수, 마이크로유니 대표이사), 최영기(기초과학연구원 소장), 백윤희(의학연구소 초빙교수), 최원석(박사후연구원, 공동제1저자), 박지현(박사 4년, 공동제1저자), 김범규(박사4년, 마이크로유니, 공동제1저자) [사진=충북대학교]
최근 고병원성 조류인플루엔자 H5 바이러스, 특히 clade 2.3.4.4 계열은 조류뿐 아니라 포유류에서도 감염 사례가 증가하면서 차기 팬데믹 위험 요인으로 주목받고 있다. 이에 따라 신속한 생산이 가능한 mRNA 백신 개발의 필요성이 커지고 있지만, 기존 mRNA 백신은 상대적으로 많은 접종 용량이 요구되는 한계가 있었다.
연구팀이 개발한 CLsamRNA 플랫폼은 바이러스 유래 복제효소를 이용해 세포 내에서 RNA를 스스로 증폭시키는 자가증폭 mRNA(saRNA) 기술과 내부 리보솜 진입 부위(IRES) 기술을 결합한 것이 특징이다. 기존 mRNA 백신과 달리 고가의 화학적 캡(cap) 구조가 필요하지 않아 생산 비용을 절감하고 해외 특허 의존도를 낮출 수 있으며, 적은 용량으로도 높은 면역 효과를 유도할 수 있는 차세대 백신 플랫폼으로 평가된다.
연구 결과 CLsamRNA 백신은 0.01마이크로그램(㎍)의 초저용량에서도 높은 수준의 중화항체를 형성했으며, 치명적인 H5N8 바이러스 공격접종 시험에서 100% 생존율을 기록했다. 또한 최근 포유류와 사람 감염 사례가 보고되고 있는 clade 2.3.4.4b H5N1 바이러스에도 우수한 교차면역 반응을 나타내 다양한 변이 바이러스에 대한 대응 가능성을 확인했다.
연구팀은 전사체 분석을 통해 백신 접종 후 항원 제시와 세포성 면역 활성화가 촉진되고, 강한 Th1 편향 면역반응이 유도되는 등 CLsamRNA 플랫폼의 면역학적 특성도 규명했다. 아울러 RNA 백신의 장점인 항원 유전자 교체의 용이성을 바탕으로 새로운 변이 바이러스 출현 시 신속하게 맞춤형 백신으로 전환할 수 있어 팬데믹 대응에 활용도가 높을 것으로 기대된다고 설명했다.
송민석 교수는 "이번 연구는 캡리스 자가증폭 mRNA 플랫폼의 면역학적 특성을 규명하고, 적은 용량으로도 광범위한 방어면역을 확보할 수 있음을 입증한 연구"라며 "향후 조류인플루엔자를 비롯한 신·변종 감염병 유행 시 국가 백신 자급화와 팬데믹 대응 역량 강화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단(NRF) 지원사업과 기초과학연구원(IBS) 지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 전염병대비혁신연합(CEPI)도 신·변종 감염병 대응을 위한 차세대 RNA 백신 플랫폼 연구의 일환으로 마이크로유니의 CLsamRNA 기술 개발을 지원했다.