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홍역과 볼거리, 풍진을 동시에 예방할 수 있는 MMR 백신은 생후 12~15개월에 한 번, 4~6세에 한 번 더 맞으면 평생 세 종류의 바이러스에 대해서는 예방 효과를 얻는다. 그렇지만, 코로나19 때도 그랬고 매년 가을에는 독감 백신을 새로 접종해야 한다. 어떤 백신은 반영구적으로 인체가 항체를 생성하지만, 어떤 백신은 1년도 못 가기도 한다. 과학자들은 이렇게 백신 항체 형성 기간이 다른 이유에 관해 오랫동안 연구했지만, 뾰족한 답을 얻지는 못했다.
미국, 벨기에, 브라질 공동 연구팀은 백신 지속 시간의 차이는 부분적으로 혈액 응고에 한국장학재단 전환대출 신청 관여하는 거핵세포(megakaryocytes)에 좌우된다는 사실을 확인했다고 10일 밝혔다. 이 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대, 신시내티 아동병원, 신시내티대 의대, 캘리포니아 샌디에이고(UCSD), 잭슨 게놈 의학 연구소, 식품의약국(FDA), 마운트 시나이 아이칸의대, 국립 영장류 연구센터, 에모리대 의대, 국립보건원(NIH) 인간 면역 연구센터(CHI 인터넷사업자 ), NIH 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 뉴욕대 의대, 다국적 제약사 글락소스미스클라인(GSK), 브라질 알베르트 아인슈타인 이스라엘 병원 연구자들이 참여했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 면역학’ 1월 2일 자에 실렸다.
연구팀은 처음에는 항원에 대한 면역 반응을 향상하지만, 그 자체로는 면역 반응을 유도하지 전국가구월평균소득 않는 화학 혼합물인 보조제와 함께 투여한 실험용 H5N1 조류 인플루엔자 백신을 실험했다. 연구팀은 조류 인플루엔자 백신을 보조제와 함께 2회 접종하거나 보조제 없이 2회 접종한 건강한 50명을 추적 관찰했다. 연구팀은 백신 접종 후 100일 동안 12개 시점에 각 지원자의 혈액 표본을 수집하고, 유전자, 단백질, 항체를 정밀 분석했다. 그다음 인공지능 제2금융권대출이율 머신러닝 기술을 활용해 패턴을 찾았다.
연구팀은 대표적인 면역세포인 대식세포가 백신 지속성에 영향을 주는지 확인하기 위해 쥐에게 조류 인플루엔자 백신과 대식세포의 수를 증가시키는 트롬보포에틴이라는 물질을 동시에 투여했다. 트롬보포에틴은 두 달 후 조류 인플루엔자 항체 수치를 6배나 증가시킨 것이 관찰됐다.
그 결과, 활성 대신자산운용 화된 거핵세포는 항체를 만드는 골수 세포 형성에 핵심적인 역할을 하는 것으로 확인됐다. 거핵세포가 골수에서 혈장 세포의 생존을 촉진하는 환경을 만든다는 설명이다.
연구팀은 이 결과가 다른 백신 유형에도 적용되는지 살펴보기 위해, 계절성 독감, 황열병, 코로나19 등 7종의 백신에 대한 244명의 항체 반응 데이터를 정밀 조사했다. 그 결과, 거핵세포의 활성화 징후인 혈소판 RNA 분자가 더 오래 지속되는 백신의 항체 생산과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.
연구를 이끈 바리 풀렌드란 스탠포드대 교수(미생물학·면역학)는 “어떤 백신은 면역이 평생 지속되고, 다른 백신은 그렇지 않은지에 대한 질문은 면역학 분야에서 큰 미스터리 중 하나였다”며 “이번 연구는 백신 접종 후 며칠 이내에 유도되는 혈액의 분자적 신호로 백신 면역력의 지속 기간을 예측할 수 있다는 것이 핵심”이라고 말했다. 풀렌드란 교수는 “백신 접종 후 혈액 내에서 유전자 발현 수준을 측정하는 간단한 PCR 분석법을 개발할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
유용하 과학전문기자