보건타임즈 : C19 백신 3차 접종 후, '변종 바이러스 감염 예방 원리' 규명

C19 백신 반복 접종 후 형성된 항체에선 항원과 결합하는 '체세포 과돌연변이' 유의미 증가

백신 접종 횟수가 증가할수록 C19 항체, 대응할 바이러스 종류 다양

2차 접종 후 야생형 바이러스와 주요 변이(알파·베타·감마 등)에 대항

3차 접종 후엔 '오미크론 하위 변종들'에도 대항

연구팀 "바이러스 예방에 '효과적인 백신 접종 전략 설계에 기여' 기대"

논문, 국제학술지 'Nature Communications'에 게재

[보건타임즈] C19 백신의 다회 접종으로 오미크론 변종에 면역반응이 발달하는 원리(논문보기)를 국내 연구진이 규명해냈다.

3차 백신 접종이 체세포 과돌연변이가 늘어나도록 유도, C19 항체의 특이성이 확대됨으로써 야생형 바이러스뿐만 아니라 다양한 변종에도 대응할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 'An ancestral SARS-CoV-2 vaccine induces anti-Omicron variants antibodies by hypermutation'이란 주제로 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF; 16.6)'에 게재됐다.

서울대병원 감염내과 박완범 교수와 서울대 내과학교실 오명돈 명예교수·생화학교실 정준호 교수(박서령 연구원)와 전기정보공학부 권성훈 교수(최재원 연구원), 한국파스퇴르연구소 김승택 박사 공동연구팀이 C19 mRNA 백신 3차 접종자의 혈액 분석했다며 27일 이같이 발표했다. [사진 상단 왼쪽부터 서울의대 박서령 연구원, 서울대 공대 최재원 연구원, 한국파스퇴르연구소 김승택 박사, (하단 좌측부터 서울대병원 감염내과 박완범 교수, 서울의대 오명돈 명예교수(전 서울대병원 교수), 서울대 공대 권성훈 교수, (맨 아래 사진) 서울의대 생화학교실 정준호 교수]

mRNA 백신 접종은 C19 바이러스 표면에 있는 것과 똑같은 스파이크 단백질의 유전정보를 체내로 전달한다.

이후 체내 면역세포가 스파이크 단백질에 노출되면 항원(바이러스)과 결합해 감염을 중화(무력화)시키는 항체를 만든다. (그림 C19 백신 3차 접종 후, '변종 감염 예방 원리')

최근 연구에 따르면 C19 원형 백신 3차 접종이 오미크론 변종 감염 예방에 효과적인 것으로 알려졌지만, 오미크론 변종에 노출된 적 없는 면역세포에서 다회 접종 후 항체가 만들어지는 원리는 불분명했다.

연구팀은 화이자 mRNA 백신 3차 접종자 41명의 혈액을 총 6회(1차 접종 전 1회, 2차 접종 전 1회, 3차 접종 전 3회, 3차 접종 후 1회) 채취한 후, 차세대 염기서열 분석(NGS) 방법으로 백신 접종에 따른 코로나 항체의 변화를 추적했다.

이 결과, C19 백신 반복 접종 후 형성된 항체에선 항원과 결합하는 부위의 유전자 구조에 발생하는 돌연변이 '체세포 과돌연변이'가 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다.

항체는 특정 항원에만 결합하는 특이성이 있다.

체세포 과돌연변이가 발생한 항체는 여러 항원에 결합할 수 있어서 다양한 변종에 대응할 수 있다.

실제로 백신 접종 횟수가 증가할수록 C19 항체가 대응할 수 있는 바이러스 종류도 다양해졌다.

2차 접종 후 이들의 항체는 야생형 바이러스와 주요 변이(알파·베타·감마 등)에 대항할 수 있었다.

3차 접종 후엔 오미크론 하위 변종들에도 대항하는 것으로 나타났다.

서울대병원·서울대·한국파스퇴르연구소 공동연구팀은 "백신 다 회 접종으로 유발된 체세포 과돌연변이가 바이러스 항원에 항체의 특이성을 확대시키며, 이런 변화가 오미크론 변종 감염에 대응하는 메커니즘의 핵심"이라면서 "향후 팬데믹 발생 시 감염을 예방하는 백신 접종 전략 마련에 이번 결과가 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구는 한국치매연구센터, 한국보건산업진흥원, 4단계 BK21 사업, 한국연구재단, 서울대병원의 지원을 받아 수행됐다.