“프라임-부스터 결핵백신 개발,결핵 퇴치 이정표될 것”
[라이트펀드 감염병 지원사업13] 충남대 의대 미생물학교실 김화중 교수
입력 2020.11.09 06:00 수정 2020.11.09 10:39
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한국의 강점과 혁신을 활용해 국제보건을 위협하는 소외감염병 대응 기술개발을 지원하는 국제 보건연구 지원 플랫폼 글로벌헬스기술연구기금 ‘라이트펀드’(RIGHT Fund)가 올해 새롭게 17개 연구에 대한 지원을 시작했다.

라이트펀드는 보건복지부와 빌앤멜린다게이츠재단, 한국 생명과학기업 8개사(SK바이오사이언스, LG화학, GC녹십자, 종근당, 제넥신, 바이오니아, 유바이오로직스, 에스디바이오센서)의 공동 출자로 형성된 기금을 한국의 우수한 보건의료 기술력을 활용할 수 있는 감염병 대응 기술 개발 연구에 투입하는 독특한 성격의 국제보건연구기금이다. 한정된 자원을 활용해 최대한의 효과를 이끌어내려는 민관협력 국제보건연구기금의 성공 전략에 따라 라이트펀드는 저개발국의 감염병 문제 해결에 한국의 강점과 혁신이 활용된 우수한 기술 개발 연구를 발굴해 지원한다.

올해 라이트펀드가 지원을 시작한 17개 감염병 기술 개발 연구 중에는 세계 3대 감염질환 중 하나인 결핵 퇴치에 기여할 수 있는 ‘2단계 접종 방식의 효과적인 프라임-부스터 결핵 백신 개발 연구’가 있다.  충남의대와 프랑스 파스퇴르연구소, 연세의대, 큐라티스가 공동 연구하는 이 프로젝트가 무엇이고, 이 연구 결과물이 국제보건을 위해 어떻게 활용될지 충남대학교 의과대학 미생물학교실 김화중 교수에게 들어봤다.

라이트펀드 지원으로 2단계 접종 방식 '프라임-부스터 결핵 백신'을 개발하고 있다. 어떤 연구인가.

-결핵은 말라리아, 에이즈(AIDS)와 인류 생명을 위협하는 3대 감염질환이다. 천연두가 종두법 개발로 1977년 이후 지구상에서 환자 한 건도 발생하지 않는 것처럼, 국제보건을 위협하는 결핵 문제 해결을 위해서는 효과적인 결핵백신 개발이 필요하다.

현재 보급된 유일한 결핵 백신인 BCG백신은 신생아 때 1회 접종하는데, 소아 중증 결핵에 대한 방어 효과는 어느 정도 인정되지만, 지역에 따라 0~80%의 효과를 나타내고 있으며, 성인에서 결핵 예방 효과는 없는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 새로운 결핵 백신 개발 전략은 ‘현재의 BCG대체용 백신’과, 약화된 BCG 효과를 증강시키기 위한 ‘성인용 BCG 프라임 부스터 백신’에 더해 ‘면역치료 백신’까지 개발하는 것이다.

현재  전 세계적으로 결핵 백신 12종이 임상시험 중인데, 대부분 부스터 백신 개발에 집중됐다. 우리 공동연구팀은 이러한 상황에서 동물실험을 통해 효과를 확인한 BCG대체용 백신(파스퇴르연구소 개발)과 BCG 부스터 백신(충남의대 개발)을 결합한 2단계 접종 방식 '프라임-부스터 결핵 백신'을 라이트펀드 지원으로 개발해 임상시험에 돌입할 계획이다.

IP-TBVAC(Innovative Package Tuberculosis Vaccine) 개발 프로젝트로 통칭하는 이 연구 프로젝트는 결핵 백신 항원 개발을 주도해온 충남의대 미생물학교실 연구팀, BCG 개발 전통을 이어오고 있는 프랑스 파스퇴르연구소 연구팀, 국내에서 유일하게 결핵 전임상시험이 가능한 연세의대 미생물학교실 연구팀, 결핵 백신 상용화를 목적으로 설립된 큐라티스가 공동으로 전임상시험 완료 및 임상시험 진입을 목표로 R&D를 진행 중이다. 

∆  현재 BCG보다 효과적인 결핵 백신을 개발하는 데 있어 난제는 무엇이고, 이를 해결하기 위한 IP-TBVAC 개발 프로젝트의 전략은 무엇인가. 

-시판되는 BCG는 국가마다 채택 균주가 다르며, BCG 방어효과도 지역별 편차가 심하다.

파스퇴르연구소 브로시(Brosch) 박사팀은 이러한 문제점을 극복할 수 있는, 효과가 뛰어난 BCG 대체용 백신 개발에 성공해 동물실험을 통해 효과와 안전성을 입증했다. 이 백신은 강력한 T세포 활성을 유도해 백신 개발용 항원으로 많이 쓰는 ‘결핵균 ESAT-6 항원’과 아미노산 서열이 95% 일치하는 M. marinum ESAT-6를 도입한 재조합 BCG::ESX-1Mmar로, 이번 라이트펀드 지원을 통해 항균제 선택 마커가 제거된 균주를 제작하고 전임상시험을 완료해 임상시험 단계까지 진입할 것이다.

또 충남의대 우리 연구팀은 수지상세포 활성화를 통해 강력한 균 사멸Th1반응을 유도하는 Rv2299c단백을 동정함으로써 수지상세포 활성단백 기반 백신을 개발했다. 이 Rv2299c-ESAT-6 융합단백은 고병원성 결핵 균주를 대상으로 하는 동물실험에서 장기간 우수한 BCG 부스팅 효과를 보였다.

우리 공동 연구팀은 프라임 백신인 BCG::ESX-1Mmar와 BCG부스터 백신인 Rv2299c-ESAT-6가 공통적으로 ESAT-6 항원을 갖기에, 출생 후 BCG::ESX-1Mmar을 맞은 사람이 성인이 됐을 때 Rv2299c-ESAT-6로 부스팅하게 되면 보다 효과적인 결핵 백신으로 기능할 것으로 보고 있으며, IP-TBVAC 개발 프로젝트를 통해 전임상시험에서 이 개념을 입증하고 임상 도입 계기를 마련할 계획이다.

∆ 2단계 접종 전략 결핵 백신 연구에서 프라임 백신과 부스터 백신을 개발한 파스퇴르연구소와 충남의대 외, 큐라티스, 연세의대 역할 및 강점은 무엇이고, 이를 통해 어떤 시너지가 있을 것으로 보는가.

-큐라티스는 현재 결핵 백신 후보물질인 ID93/GLA-SE백신 임상시험을 국내에서 진행하고 있으며, 결핵 백신 및 면역증강제 제조를 위한 cGMP 공장도 갖추고 있다.

충남의대 우리 연구팀은 큐리티스와 공동으로 표지가 없는 Rv2299c-ESAT-6 생산과 정제법을 확립하고, 큐리티스에서 개발한 면역증강제를 사용해 임상시험 준비를 완료할 계획이다.

또  우리 연구 프로젝트에서 전임상시험을 맡은 연세의대는 고병원성 결핵 균주를 적용한 동물모델에서 결핵 백신 평가가 가능한 전 세계적으로 몇 안되는 기관이다. 이같이 국내외 4개 산학연이 연구를 진행하는 데다, IP-TBVAC 전임상시험이 완료되면 바로 임상시험에 진입할 수 있는 역량도 공동 연구팀이 갖추고 있어 성공적 결핵 백신 개발이 기대된다.

IP-TBVAC 개발 프로젝트가 성공하면 국제보건을 비롯해 다양한 부분에 변화가 있을 것 같은데, 어떤가.

-세계보건기구(WHO)에 따르면, 2017년 한 해 전 세계에서 결핵 환자 1,040만명이 새롭게 발생했고, 180만명이 결핵으로 사망했다. 우리나라도 2018년 한 해 신규 환자 2만6433명이 발생했고, 1800명이 결핵으로 사망했다. 따라서 예방 효과가 뛰어난 성인용 결핵 백신과 기존 BCG 대체용 백신이 개발되면 국내를 비롯해 전 세계 결핵 퇴치에 새로운 이정표가 될 것으로 본다.

또 이 프로젝트 성공으로 결핵 백신이 상용화되면 글로벌 공공조달시장에서 K백신산업을 이끄는 원동력이 될 것으로 기대한다.

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