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[그림 1] (A) 백신 구성 및 설계 (B?E) Aβ 항원 펩타이드 구조와 도킹 시뮬레이션을 통해 B 세포 수용체와 농협 정기예금 상호작용하는 잔기(residue)를 분석, 최적의 예방 백신제 개발. [그림=경상국립대 김명옥 교수팀] 그래서 면역반응을 높이기 위한 전략으로, 달걀흰자 단백질(OVA)이나 조개에서 얻은 단백질(KLH)을 붙여 면역세포들이 쉽게 인식하도록 했다. 마치 작은 경고판에 주황색 조끼를 입힌 것처럼, 면역 한국장학재단 원금균등상환 시스템이 이 단백질을 '위험 신호'로 더 빠르게 감지하도록 한 것이다. 이 백신 맞힌 쥐, 치매 억제 효과 뚜렷 이 백신을 투여한 실험용 쥐들은 여러 측면에서 뚜렷한 변화를 보였다. 먼저, 몸속에서 Aβ 단백질을 잡아먹을 항체(IgG)가 많이 생성됐다. 혈액 속 염증 반응을 조절하는 단백질 수치도 안정됐다. 한국장학재단 발표뇌를 들여다보면 더 극적이다. 기억을 담당하는 해마(hippocampus)나 전두엽 피질에서 Aβ 단백질 축적이 눈에 띄게 줄었고, 이를 처리하는 효소 활동도 정상화됐다. 쉽게 말해, '뇌 청소 시스템'이 다시 작동하기 시작한 셈이다. 더 눈길을 끄는 대목은 백신이 단순히 예방 역할만 하는 게 아니라, 이미 축적된 단백질과 염증도 줄여줬다는 것이다. 기존 치료제들이 병을 늦추는 데만 초점을 맞췄다면 이 백신은 예방과 치료를 동시에 겨냥하고 있다는 의미다. 짧지만 강한 그리고 '안전한' 백신 Aβ 백신 개발 시도는 사실 이전에도 많았다. 하지만 과거 백신은 단백질 전체(Aβ1-42)를 사용해 T세포 과반응이나 자가면역 문제 같은 부작용이 많았다. 반면 김 교수팀이 만든 백신은 '짧고 핵심적인' 구간만을 사용했다는 점에서 차별화된다. 덕분에 "면역반응은 강하면서도, 불필요한 부작용은 줄일 수 있다"고 했다. "예방과 치료를 겸한 '1석2조' 전략이 가능하다"라는 것. 실제로 쥐 실험 결과에서 면역학적 안정성과 효능이 함께 있음을 논문으로 보여줬다. 김 교수는 12일 오후 경남 진주시 경상국립대에서 기자회견을 열어 "두 번 접종으로 6개월 이상 효과가 있다"며 "치매 치료 패러다임을 바꿀 국산 원천기술을 확보했다"고 밝혔다. "백신 상용화를 위한 글로벌 기술이전을 추진 중"이라고도 했다. 12일 기자회견하는 김명옥 교수. [사진=경상국립대] "사람에게 적용되기까지는 넘어야 할 산 많아" 물론 아직 넘어야 할 산도 있다. 실험은 마우스(mouse) 모델에서 진행된 것이며, 사람에게 적용하려면 혈뇌장벽(BBB)을 넘는 항체의 전달력, 장기적인 면역 효과, 자가면역 가능성 등에 대한 추가 검증이 필요하다. 치매는 완치가 어려운 병이다. 하지만 병을 '늦추는 것'에서 '막는 것'으로 방향을 바꾼다면 상황은 달라질 수 있다. 김명옥 교수팀의 이번 백신은 그런 전환의 가능성을 보여준 중요한 단서다. 현재 연구팀은 후속 연구를 준비 중이다. 사람 대상의 임상시험 가능성도 타진하고 있다. 이제 남겨진 질문은 "앞으로 '치매 백신'이 예방주사처럼 쓰이는 시대가 올 수 있을까?"다. 한편 김명옥 교수는 최근 12년간 과학기술정보통신부(한국연구재단) 국책사업 4개 연구단을 유치(총 270억 원)했으며 논문 180여 편을 출간했다. 미국 6건을 포함해 영국, 독일, 프랑스, 중국 등에 70여 건 특허도 냈다. 알츠하이머병 연구로 경상남도 과학기술 대상, 올해의 여성과학기술인상(학술부문), 교육부장관상, 대통령 표창장(국가연구개발 성과평가)도 받았다. 다음은 김 교수와의 일문일답. ☞ 이번 연구, 왜 중요한가? ? "알츠하이머병, 아직 '완치'는 없다" 알츠하이머병은 전 세계 치매의 70~80%를 차지하는 대표적 퇴행성 뇌질환이다. 기억력 저하, 성격 변화, 판단력 저하 등의 증상이 서서히 악화되며 아직까지 뚜렷한 치료법이 없다. 기존 치료제는 반복 투여가 필요하고 비용도 많이 들며, 심지어 뇌혈관에 부작용을 일으킬 수 있다는 한계가 있다. ☞ 무엇을 해냈나? ? "세계 최초 '예방+치료' 백신 개발" 우린 알츠하이머병을 예방하면서 치료 효과도 있는 차세대 백신을 세계 최초로 개발했다. 이 백신은 우리 몸의 면역세포 중 하나인 B세포만을 선택적으로 자극해서 부작용 없이 강력한 항체를 스스로 만들어내도록 설계된 것이 특징이다. 실험용 생쥐를 대상으로 한 결과, 이 백신을 맞은 경우 뇌 속 독성 물질이 줄고 기억력과 인지 기능이 회복되었으며 백신 효과는 6~9개월 이상 유지되는 것으로 나타났다. 특히 두 번만 접종해도 효과가 충분했다. ☞ 어떻게 가능했나? ? "과학적 아이디어와 기술력의 결합" 이 백신은 알츠하이머병의 주범으로 알려진 '아밀로이드 베타(Aβ)'라는 단백질의 한 부분만 정밀하게 골라 사용했다. 그중에서도 면역반응을 유도하지만 부작용은 거의 없는 부위를 선별해 백신의 핵심 성분으로 삼았다. 또한 이를 두 가지 특수 단백질(OVA, KLH)과 결합해 면역 효과를 극대화했다. 이 덕분에 뇌 염증을 줄이고 시냅스를 보호하며, 실제로 기억력 저하가 눈에 띄게 개선되는 효과가 실험에서 입증됐다. ☞ 앞으로는 어떻게 될까? ? "상용화와 글로벌 확산 기대" 이번 백신 기술로 국내 특허를 이미 등록했고 세계적 학술지 《Brain, Behavior, and Immunity》에도 연구 결과가 게재됐다. 현재는 글로벌 제약사와 기술이전 협의 중이며, 임상시험과 상용화도 본격 추진할 계획이다. 즉, 이번 백신은 예방과 치료를 동시에 노릴 수 있어, 누구나 쉽게 접종할 수 있는 형태로 개발할 수 있다고 믿는다. 또한 우리는 '글로벌 알츠하이머병 선도연구센터'를 세운 후 유럽 최고 수준 연구진과 협력해 기술 완성도를 더욱 높여나가겠다. (*A Novel Aβ B-Cell Epitope Vaccine, Aβ1-10 with Carrier Protein OVA and KLH reduce Aβ-induced Neuroinflammation mediated Neuropathology in Mouse Model of Alzheimer's Disease" Brain, Behavior, and Immunity. 책임교신저자 김명옥 교수, 1저자 박준성 경상국립대 박사, 최경환 네덜란드 마스트리히트대 박사, 리아즈 경상국립대 박사 등 7명) 윤성철 기자 (syoon@kormedi.com) |
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