코로나19 항체형성을 위해 근육에 주사로 주입하는 형식의 기존 백신과 다르게 비강을 통해 나노 약물 전달체를 흡입, 전신면역과 상기도 점막 면역을 동시에 유도하는 방법이 제시됐다.

가천대학교 의과대학 강동우 교수와 이준우 학생 연구팀은 나노전달체의 비강 점막 내 흡수가 전신면역과 상기도 점막 면역을 동시에 유도하여 향후 COVID-19 백신의 새로운 플랫폼으로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하였다.

기존 모더나 및 화이자 백신은 COVID-19 특이 항체 형성을 위해 나노 약물 전달체를 근육에 주입하는 형식으로 투여되었지만, 이는 환자의 순응도를 떨어뜨리고, 상기도 점막에 국소적인 면역을 유도하지 못해 바이러스의 상기도 내 증식과 전파를 예방하는 데에 한계가 있었다.

특히 최근 전파력이 높은 오미크론 변이의 경우, 상기도 내의 증식이 두드러지기에 상기도 내 국소점막면역체계를 유도할 수 있는 점막투여백신 플랫폼의 필요성이 제기되었다.

연구팀은 점막의 효소와 점액성분으로부터 백신 항원을 보호하고 입자의 물리적 화학적 특성을 변형할 수 있는 ‘나노전달체’가 점막투여백신의 새로운 대안이 될 수 있음에 초점을 두고 이번 연구를 진행했다.

연구팀은 항원을 포함한 나노전달체에 타겟팅 리간드를 부착하여 상기도 점막 내에 존재하는 미세주름세포 (Microfold cell, M cell)와 수지상세포 (Dendritic cell)에 선택적으로 전달할 수 있다면 전신면역과 상기도 국소면역을 동시에 활성화시킬 수 있음을 밝혀내고, 해당 백신의 실질적인 설계방안을 제시했다.

강동우 교수는 “이 기술은 점막 내 항원을 포획하고 제시하는 데에 특화된 두 세포인 미세주름세포와 수지상세포에 선택적으로 백신을 전달하여 국소점막면역을 활성화시킬 수 있어 향후 COVID-19을 포함한 다양한 호흡기 질환의 점막투여백신 개발에 적용될 수 있다”며 “앞으로 쉽게 투여할 수 있고 효과적이며 안전한 점막투여 나노백신 개발에 대한 다양한 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘Acta Pharmaceutica Sinica B (IF 14.9)’에 게재됐다.