학문
mRNA 백신이 기존 불활성화 백신과 비교해서 면역반응을 일으키는 방식은?
안녕하세요.
mRNA 백신의 경우 바이러스 일부 유전자 정보만 주입해서 우리 세포가 항원을 만들게 한다고 합니다. 이와 관련하여 장점과 단점 그리고 안정성은 어떠한가요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
기존의 불활성화 백신은 실제 바이러스를 배양한 뒤에 열이나 화학물질로 감염력을 완전히 제거한 상태에서 체내에 투여합니다. 이 경우 백신에 포함된 항원은 이미 완성된 단백질 형태로 존재하며, 주로 항원제시세포에 의해 흡수되어 MHC class II 경로를 통해 보조 T세포를 자극합니다. 그 결과 항체 생성 중심의 체액성 면역이 안정적으로 유도되지만 바이러스가 체내 세포 안에서 증식하는 상황을 모사하지는 못하기 때문에, 세포독성 T세포 반응은 상대적으로 약한 편입니다.
반면 mRNA 백신은 접근 방식이 완전히 다른데요 mRNA 백신은 항원 단백질 자체를 넣는 것이 아니라, 항원을 만들 수 있는 mRNA를 세포 안으로 전달합니다. 이 mRNA는 지질나노입자에 싸여 근육세포나 항원제시세포 안으로 들어가며, 세포의 리보솜에서 실제 바이러스 항원 단백질이 합성됩니다. 이 항원은 세포 내에서 만들어지기 때문에 MHC class I과 class II 경로를 동시에 활성화할 수 있으며, 그 결과 항체 반응뿐 아니라 세포독성 T세포 반응까지 강하게 유도되며 즉 면역계 입장에서는 실제 바이러스에 감염된 세포와 매우 유사한 신호를 받게 되는 것입니다. 이러한 mRNA 백신의 장점은 바이러스를 직접 배양할 필요 없이 유전자 서열만 확보되면 백신 설계가 가능하기 때문에, 변이 바이러스 출현 시에도 신속한 대응이 가능하다는 점입니다. 다만 단점으로는 mRNA는 본질적으로 매우 불안정한 분자이기 때문에, 체내 전달과 보관을 위해 정교한 지질나노입자 기술과 저온 유통이 필요합니다. 감사합니다.
mRNA 백신은 항원을 직접 주입하는 불활성화 백신과 달리 신체 세포가 스스로 항원 단백질을 생성하도록 유전 정보를 전달하여 강력한 체액성 및 세포성 면역 반응을 동시에 유도합니다. 불활성화 백신은 사멸시킨 바이러스를 투입하므로 제작 기간이 길고 대량 배양이 필요하지만 mRNA 백신은 유전자 서열만 알면 화학적으로 신속하게 합성이 가능하여 변이 바이러스에 대한 대응 속도가 매우 빠르다는 장점이 있습니다. 다만 mRNA 자체가 매우 불안정하여 저온 유통 체계인 콜드체인이 필수적이며 지질나노입자를 활용한 전달체 특성상 접종 부위 통증이나 발열 같은 일시적인 이상 반응이 기존 백신보다 빈번하게 나타날 수 있습니다. 안정성 측면에서는 유전 정보가 세포핵 안으로 들어가지 않고 단기간 내에 분해되므로 유전자가 변형될 위험은 없으나 인구 집단에 따른 드문 부작용에 대해서는 지속적인 모니터링과 데이터 축적이 요구됩니다.
말씀하신대로 mRNA 백신은 바이러스의 설계도인 mRNA를 주입해 우리 세포가 스스로 항원 단백질을 만들게 유도하는 방식의 백신입니다.
그래서 바이러스 배양이 필요 없어 유전 정보만 알면 수개월 내에 신속한 백신 제작이 가능할 뿐만 아니라 변이 바이러스가 발생했을 때 설계도만 수정하면 즉각 대응할 수 있는 높은 적응성을 가집니다.
게다가 실제 바이러스가 아닌 단백질 조각 정보만 쓰므로, 백신을 통한 감염 위험은 전혀 없습니다.
다만 mRNA 분자가 매우 약해 초저온 냉동 시설이 필수이고, 그 때문에 유통 과정이 까다로울 뿐만 아니라 면역 형성 과정에서 발생하는 발열이나 근육통 등 일시적인 이상 반응이 기존 백신보다 훨씬 강할 수 있습니다.
그래도 mRNA는 세포질에서 작용 후 곧 사라지고 핵으로 들어가지 않아 유전 변형 우려가 없죠.
또한 지난 코로나 펜데믹을 겪으며 전 세계적인 대규모 접종을 통해 유효성과 안전성 데이터가 충분히 검증된 기술이기도 합니다.