KAIST, 여러 종 바이러스에 대응하는 범용 인플루엔자 백신 개발...코로나 백신 후보군 개발도 진행

범용성 인플루엔자 나노 백신 모식도
우리 연구진이 여러 종의 인플루엔자(독감) 감염을 효과적으로 막을 수 있는 백신 개발에 성공했다. 바이러스의 변이에 대응해 광범위한 면역을 유도할 수 있을 전망이다.

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 전상용·송지준 생명과학과 교수팀이 이런 자기조립 단백질 기반 나노구조체 백신을 개발했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 인수공통 감염을 일으키는 브루셀라 세균의 외막 단백질을 항원 전달체로 활용, 새로운 백신 플랫폼을 개발했다. 항체 생성을 유도해 여러 종의 독감 바이러스 감염을 효과적으로 예방할 수 있다.

자연에 존재하는 몇몇 단백질 나노구조체는 항원 전달체로 활용할 수 있으나, 면역원성(면역 반응을 일으키는 정도)을 높이기 위해 면역증강제(보조제)를 더해야 한다. 이 때 종종 부작용이 발생한다. 연구팀은 자체적으로 면역원성 및 면역 증강 효과가 있는 브루셀라 병원균의 외막 단백질 'BP26'로 '술통' 모양의 나노구조체를 구현하고, 백신을 새롭게 개발했다. 면역원성이 낮아 단독 사용이 제한돼 온 항원 'M2e' 'BP26' 단백질을 융합해 활용했다.

개발 백신은 단백질 나노구조체접종을 통해, 다양한 인플루엔자 바이러스 감염으로부터 동물을 효과적으로 보호한다.
술통 모양 나노구조체 백신은 면역증강제 없이도 강력한 면역 반응을 유도했다. 연구팀은 이를 통해 다양한 인플루엔자 바이러스 감염으로부터 동물을 보호할 수 있음을 확인했다.

전상용 교수는 “세균 유래 단백질 나노구조체 기반 범용성 인플루엔자 백신을 최초로 개발했다”며 “인플루엔자뿐만 아니라 다양한 감염성 병원체 감염에 대응할 수 있는 다목적 백신 플랫폼으로써 사용을 기대해볼 수 있으며, 현재 코로나바이러스감염증 범유행에 대항하기 위한 새로운 백신 후보군을 개발하는 후속 연구를 수행 중”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단의 리더 연구(정밀 바이오-나노메디신 연구단)사업 및 KAIST 그랜드 챌린지 30 프로젝트 지원을 받아 수행됐다. 강석모·김유진 생명과학과 연구원이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 미국 화학회 나노분야 저명학술지 'ACS나노' 6월 11일지 온라인 판에 게재됐다.

 폭식하면 심장마비 위험?…심장 질환 '의외의 원인' 4가지

심한 불안증세, 심박수와 혈압 증가시켜 심장마비 발병 위험 높여
불안감 자주 느낀다면 평소 스트레스 관리 신경써야

ⓒ픽사베이

뚜렷한 예고없이 발생해 두려움을 더하는 '심장마비'. 심장마비의 대표적 원인으로는 비만과 당뇨, 고혈압 등의 질환과, 흡연이나 오래 앉아있는 습관 등이 꼽힌다.

하지만 이외에도 심장마비 발생 확률을 높일 수 있는 '의외의' 원인들이 있다. 심장마비를 일으킬 수 있는 위험요인들과 대처 방법 4가지를 알아보자.

▲ 심한 불안증

심각한 불안 증세는 심장마비 위험을 증가시킬 수 있다. 심한 불안 증세는 심장 박동 수와 혈압을 증가시키고, 혈관을 경직시키는 한편 혈액의 응고를 촉진시켜 심장마비의 위험 역시 높일 수 있다.

따라서 평소 꾸준한 스트레스 관리를 통해 분노와 불안 반응을 제한하는 방법을 터득해야 한다. 특히 평소 자주 불안감을 느끼는 사람이라면 생각의 '확대 해석'을 주의할 필요가 있다. 생활 속 작은 트러블에도 이를 확대해석해 '큰일 나는 거 아니야?'하는 걱정과 불안으로 이어지는 경우가 잦기 때문이다.

▲ 격한 분노

호주에서 진행한 연구에 따르면, 격렬한 분노를 쏟아내고 2시간 뒤 심장마비가 발생할 확률이 평상시보다 8.5배나 높은 것으로 나타났다. 주먹을 꽉 움켜쥐거나 물건을 집어던지는 행위, 자신이나 남을 다치게 하는 등의 행위는 분노의 강도를 7단계로 나눴을 때 5~6단계 정도에 속하는 격렬한 분노 표출 행위다.

이에 전문가들은 "흡연자나 혈압·콜레스테롤 수치가 높은 사람들은 평소에 감정을 조절하는 방법을 터득하고 있어야 한다"고 강조한다. 분노를 유발하는 사항들을 평소에 정리해 분노를 사전에 감지하거나 휴식 등을 통해 분노를 조절하는 것이 좋다는 지적이다.

▲ 폭식

음식을 한번에 과식하면 심장과 관련한 사고 위험이 증가한다. 미국에서 진행된 연구에 따르면, 심장 질환 위험에 처한 사람들이 폭식을 한 뒤 2시간이 지나면 심장마비가 발생할 가능성이 4배 가량 높아지는 것으로 조사됐다.

폭식은 여러가지 방법으로 심장마비 발생 위험을 높일 수 있다. 음식을 먹는 행동만으로도 심장 박동 수와 혈압이 증가하고, 음식에서 나온 지방산 등이 혈류 속으로 들어가 심장 동맥을 수축시키기 때문이다.

▲ 과음

알코올 남용도 심장마비 발병 위험을 높일 수 있다. 알코올을 과도하게 섭취하면 중성지방이 증가하고 혈압이 상승해 심장병과 돌연 심장사 위험 역시 올라간다.

'레드와인은 심장에 좋다'는 주장이 일부 있지만, 레드와인 역시 알코올이 들어있는 엄연한 술이므로 많이 마시면 득 될 게 없다.

  오랜 시간 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)로 고통 받은 환자들에게서 폐암 환자들보다 삶의 만족도가 크게 떨어지는 것으로 관찰됐다는 조사결과가 나왔다.

영국 매체 아이뉴스는 28일(현지시간) 영국 국민보건서비스(NHS)가 장기간 코로나19를 겪은 환자 800명 대상으로 조사한 결과를 분석해 이같이 보도했다.

NHS가 실시한 '삶의 만족도 조사'는 척도 0점에서 100점까지 점수를 매기며 점수가 높을수록 최상의 건강상태를 의미한다.

조사를 구성하는 항목에는 스스로 걸을 수 있는 등 건강을 돌볼 수 있는 능력 외에 쇼핑과 사교 등의 활동 영역, 고통, 불안, 우울증 등 정신적 요인도 포함된다.

이 조사에서 일반적인 폐암 환자의 경우 종합 점수가 평균 60점 이상을 나타낸 반면, 장기간 코로나19를 겪은 환자는 평균 50점 안팎 수준을 보였다.

조사를 감독한 런던 대학 엘리자베스 머레이 교수는 "오랜 기간 코로나19를 겪은 환자들은 전이성 폐암 환자를 포함해 대부분의 암 환자들보다 평균 점수가 낮았다"고 말했다.

또, 조사 결과에서는 코로나19 환자 대부분이 일상생활 중 신체적 능력을 발휘하는 데 있어 폐 기능 등 심각한 손상을 입은 것으로 나타났다.

한편, 국내 코로나19 환자들에게서도 운동 시 숨참 증상 등 폐 기능 저하와 피로감이 정상인 대비 높게 나타나고 일부에서는 폐섬유화도 관찰됐다.

 고기와 대장암의 연결고리 찾았다…하루 150g에 ‘밑줄 쫙!’

붉은 고기 과다섭취 땐 DNA 손상…사망위험 최대 47% 높아붉은고기의 어떤 성분이 대장암과 연관돼 있는지 연결고리가 밝혀졌다. 퍼블릭도메인

2015년 10월 세계보건기구(WHO)의 국제암연구기구(IARC)는 붉은 고기와 가공육의 섭취가 암 발생에 미치는 영향에 관한 연구 보고서를 발표했다. 붉은 고기는 소고기, 돼지고기, 양고기 등 포유류의 고기를 말한다.

기구는 20년간 수행된 800여편의 연구를 검토한 이 보고서에서 붉은 고기를 발암 위험등급 2A군 물질로 분류하고, 특히 대장암과의 연관성을 강조했다. 하루 100g의 붉은 고기를 섭취하는 경우 대장암의 위험도가 17% 증가한다는 것이다.

이제 붉은 고기를 적게 먹는 것은 대장암 예방을 위한 건강 지침이 됐다. 그러나 붉은 고기와 대장암의 상관관계는 주로 식습관 조사를 토대로 한 역학 통계에 기반한 것이었다. 붉은 고기가 어떻게 인체 내에서 암세포 돌연변이를 유발하는지에 대해선 과학적으로 규명되지 못했다.

미국 하버드의대 연구진이 그 빈자리를 메꿔줄 수 있는 연구 결과를 내놨다. 연구진은 최근 미국암학회가 발행하는 국제학술지 ‘캔서 디스커버리’(Cancer Discovery)에 발표한 논문에서, 붉은 고기가 많이 포함된 식단을 유지하는 경우 특정한 유형의 DNA 손상이 발생한다는 사실을 확인했다고 밝혔다.

디엔에이의 알킬화를 유발하는 니트로소는 가공육의 질산염으로부터도 만들어진다. 픽사베이

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붉은색 내는 헴 단백질이 DNA 손상의 시발점

연구진은 여러 해에 걸친 생활습관 조사에 참여했던 보건부문 종사자 28만명 중 대장암 환자 900명을 골라 이들의 DNA 데이터를 분석했다.

연구진이 이들의 유전자를 분석 대상으로 삼은 것은 이들에겐 대장암 진단을 받기 전의 식사와 생활습관에 대한 자료가 있었기 때문이다.

연구진은 이들의 대장 조직에서 뚜렷한 ‘돌연변이 시그니처’(mutational signature)를 발견했다. 돌연변이 시그니처란 디엔에이 염기서열 변화나 일부 서열 손실 등 여러 모습으로 나타나는 변이의 양상을 총칭해서 부르는 말이다. 이번에 연구진이 발견한 것은 KRAS, PIK3CA라는 이름의 유전자에서 일어난 ‘알킬화’(alkylation)라는 유형의 DNA 손상이었다. 알킬화란 특정 화합물에 알킬기가 결합되는 현상을 말한다. 단백질이나 DNA에 메틸기가 결합되는 메틸화(methylation)가 대표적인 알킬화 반응이다. 디엔에이가 메틸화하면 유전자 발현이 억제된다. 암억제유전자 발현 억제 기능도 그 중 하나다.

그렇다고 이런 변이 양상을 보인 모든 세포가 반드시 암이 되는 것은 아니다. 일부 건강한 대장 조직에서도 알킬화 현상이 포착됐다.

연구진은 알킬화라는 변이 시그니처가 대장암 진단을 받기 전 가공육 및 붉은 고기 섭취와 유의미한 연관성이 있음을 확인했다. 그러나 닭이나 오리 같은 가금류, 생선, 다른 생활 습관과의 관련성은 발견하지 못했다.

디엔에이의 알킬화는 어떻게 일어날까?

연구를 이끈 하버드의대 마리오스 지안나키스(Marios Giannakis) 교수는 붉은 고기에 있는 ‘니트로소’(니트로실)라는 화합물이 알킬화를 유발할 수 있는 물질이라고 말했다. 니트로소는 고기에서 붉은색을 내는 헴 단백질과 가공육에 풍부한 질산염으로부터 만들어진다.

디엔에이 알킬화는 항문으로 이어지는 장의 끝부분인 ‘하행결장’(distal colon)에서 상대적으로 더 많이 관찰된다고 연구진은 설명했다.

생고기 700g을 익히면 무게가 500g으로 줄어든다. 픽사베이

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먹지 말라는 게 아니라 절제하라는 것...“일주일 3회 이내”

연구진은 종양 세포의 알킬화 정도가 가장 높은 환자들은 그렇지 않은 환자에 비해 대장암 사망 위험이 최고 47% 더 높았다고 밝혔다.

연구진은 따라서 앞으로 대장암을 예방하기 위해선 유전적으로 알킬화에 취약한 환자를 식별해 그들에게 붉은 고기 섭취를 자제하도록 조언할 필요가 있다고 강조했다. 알킬화 정도는 대장암의 예후 지표로도 쓸 수 있다. 이미 돌연변이 시그니처가 발생하기 시작한 경우엔 대장암을 초기 진단하는 데 도움이 될 수 있다. 연구진은 대장암의 생물학적 발생 경로를 확인한 이번 발견이 향후 대장암 발병을 억제하고 되돌리는 약물을 개발하는 데 도움이 될 수 있기를 기대했다.

지안나키스 박사는 “내가 말하려는 것은 붉은고기를 완전히 먹지 말라는 것이 아니라 절제되고 균형 잡힌 식단이 중요하다는 것”이라고 말했다.

연구진에 따르면 높은 수준의 알킬화는 하루에 평균 150g 이상의 붉은고기를 먹는 환자에게서만 나타난다. 세계암연구기금(WCRF)은 붉은 고기는 일주일에 3번 이내, 모두 합쳐 350~500g(익힌 고기 기준)만 먹으라고 권고한다. 익힌 고기 500g은 생고기 700~750g에 해당한다. 

"얀센 백신, 델타변이 막으려면 화이자·모더나 추가로 맞아야"

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 델타 변이가 확산하는 상황에서, 얀센 백신을 1회 접종한 이들을 상대로 화이자나 모더나 백신을 추가 접종하는 방안이 미국에서 거론되고 있다.

29일 로이터통신 등에 따르면, 바이러스벡터 백신인 얀센 백신의 예방률을 끌어올리기 위해 메신저 리보핵산(mRNA) 백신의 '부스터샷'이 필요하다는 주장이 전문가들 사이에서 제기된다.

1회만 접종하면 된다는 장점으로 주목 받은 얀센 백신은 mRNA 백신에 비해 예방 효과가 떨어져 델타 변이 예방에 충분히 효과적이지 않을 수 있다는 우려를 받고 있다.

마이클 린 스탠퍼드대 교수는 "얀센 백신이 (다른 백신에 비해) 코로나19 예방률이 떨어진다는 데는 의심의 여지가 없다"며 "최악의 결과를 막기 위해, 쉬운 조치인 부스터샷의 접종이 필요하다"고 주장했다.

실제로 얀센 백신을 맞은 뒤 mRNA 백신을 추가 투여한 사람들도 속속 나오고 있다.

템플대의 전염병 전문가인 제이슨 갤러거는 최근 필라델피아 백신 클리닉에서 화이자 백신을 맞았다. 그는 지난해 11월 임상시험에서 얀센 백신을 투여받은 바 있다.

갤러거는 "백신을 1회분만 접종했을 경우 델타 변이를 상대로 예방률이 취약하다는 영국의 연구 결과를 보고 추가 접종을 결정했다"고 말했다.

캐나다 서스캐처원대학의 백신 및 전염병 전문가인 앤절라 라스무센 박사는 트위터를 통해 "지난 4월 얀센 백신을 맞은 뒤 이번 주 화이자 백신을 접종했다"고 밝혔다.

라스무센 박사는 얀센 백신을 맞은 미국인들이 의사와 상의해 2차 접종 여부를 결정하라고 조언했다. 특히 전반적으로 백신 접종률이 낮은 지역에 살고 있다면 이런 방안을 고려해봄직 하다고 덧붙였다.

앤디 슬라빗 전 백악관 코로나19 대응팀 선임고문은 "적어도 6명의 감염병 전문가들이 부스터샷 접종 방안을 당국이 빠르게 결정해야 한다고 보고 있다"고 말했다.

다만 아직 미국 질병통제예방센터(CDC)는 부스터샷을 권장하지 않고 있다. CDC 전문가 자문위원회는 이번 주 공개 회의에서 아직 백신의 효능이 저하되고 있다는 결정적인 증거가 없다고 밝혔다.

아직 얀센 백신이 델타 변이에 얼마나 효과적인지 보여주는 실질적인 데이터는 없는 상황이다.

현재 얀센의 모회사 존슨앤드존슨(J&J)은 얀센 백신을 2번 투여했을 때 델타 변이에 얼마나 효과가 있는지 자체 시험을 하고 있는 것으로 알려졌다.

얀센 백신의 코로나19 예방률은 66%로 나타났으며, 이는 약 95%의 예방률을 보인 화이자와 모더나보다는 현저히 낮은 수치다. 다만 얀센은 변이 바이러스가 보고된 이후 시점에 임상시험을 실시했다.

리브타요 국내 허가준비...면역항암제 빅4 시대 연다