지영미 질병관리청 청장이 13일 서울 중구 LW컨벤션 센터에서 '미래 팬데믹 대비 mRNA백신 주권 확보 방안'에 대해 제약업체, 관련 협회와 함께 논의하기 위해 열린 간담회서 발언하고 있다. 2024.5.13 [질병관리청 제공. 재판매 및 DB 금지]

김병규 기자 = 질병관리청 국립보건연구원은 한국과학기술원 박종은 교수 연구팀과 함께 메신저 리보핵산(mRNA) 백신이 접종 부위에서 초기 면역증강 효과를 유도하는 메커니즘을 발견하고, 연구 결과를 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 저널(8월27일자)에 게재했다고 1일 밝혔다.

mRNA 백신은 바이러스와 동일한 스파이크(돌기) 단백질이 체내 세포 표면에 돋아나도록 하는 mRNA를 주입해 면역을 형성하는 방식이다. 모더나, 화이자 등 제약사가 이 방식으로 코로나19 백신을 개발했다.

연구팀은 실험용 쥐에 코로나19 mRNA 백신을 접종한 뒤 주사 부위의 근육조직에서 세포를 분리해 분석하는 방식(단일세포 전사체 분석)으로 이 백신이 초기에 면역증강 효과를 발생시키는 방식을 규명했다.

mRNA 백신은 항원 단백질을 합성할 수 있는 유전정보를 담는 'mRNA 분자'와, 이 mRNA를 보호해 우리 몸의 세포 안으로 넣어주는 이동장치인 '지질나노입자'로 구성된다.

여러 다른 연구를 통해 지질나노입자는 자체만으로 강한 면역증강제 역할을 한다는 사실이 입증됐는데, 연구팀은 주사부위의 근육조직에서 세포를 분리한 뒤 면역세포의 발현을 관찰했다

이를 통해 주사부위에서 지질나노입자로 인해 염증성 면역단백질인 사이토카인과 케모카인의 유전자 발현이 증가돼 초기 면역증강 효과가 유도되는 것을 확인했다.

또 주입된 mRNA 분자가 인터페론(항바이러스 면역 물지) 베타 유전자 발현을 통해 접종부위와 림프절의 '이동성 수지상세포'의 활성화를 돕고 백신에 의한 세포성 면역반응을 증진시키는 것도 파악했다.

질병청은 "mRNA 백신 기술은 코로나19 팬데믹을 거치며 전세계적으로 가치가 입증됐으며 개발이 활발히 이뤄지고 있다"며 "이번 연구가 백신 초기 면역 메커니즘에 대한 통찰을 얻는 데 기여했다고 평가한다"고 했다.