▲ 식물-유래 경구 백신을 만들기 위한 일반적인 과정의 도식화     © 독서신문

 
[독서신문] 양미영 기자 = 백신, 이제 주사로 맞지 않고 음식처럼 먹는다

백신은 질병의 예방차원에서 인류 복지에 가장 지대한 공헌을 한 분야다. 과학과 의료 기술의 발달로 감염성 질병뿐 아니라 암과 같은 질환까지도 백신의 적용이 가능해지고 있다.
백신은 대부분 주사로 맞게 되는데, 주사에 대한 두려움은 아이들은 물론이고 어른들까지 누구나 가지고 있다. 그렇다면 백신을 주사로 맞지 않고 음식을 섭취하듯이 먹을 수 있다면 어떻게 될까? 아마 많은 사람들이 반길 것이다.

최근에 먹는 백신을 만들기 위한 식물생명공학이 활발하게 연구되고 있어 눈길을 끌고 있다. 과거 식물생명공학은 스트레스 저항성·품질 증대와 같은 농업적 과제를 해결하기 위해 많이 이용돼 왔는데, 최근 들어 항원·항체·고가의 효소들과 같은 유용 단백질의 생산 공장으로 활용되고 있다.

식물에서 항원을 생산해 백신으로 개발하는 연구는 우선 재조합항원이 식물체에서 많이 발현되게 하고 만들어진 항원의 적절한 투여 방법을 규정하는 것을 목표로 한다.

항원의 식물체 고발현을 위해서는 대상 작물의 선택과 식물체 발현벡터와 발현 시스템의 선택이 매우 중요하다. 연구자들은 해당 질병과 최종 산물의 용도에 맞게 작물을 선택하고 디자인해야 한다.
 
식물생명공학의 발전과 감자·바나나 백신 개발

식물-유래 경구백신에 대한 연구는 이미 전 세계적으로 많은 연구자들이 앞 다투어 수행하고 있다.

선진국의 연구팀들은 유행성 설사병에 대한 항체-형성용 백신을 담배와 감자에서 발현시켜 임상실험을 수행하고 있으며, 대장균의 단백질 성분을 가진 감자 백신을 개발했다. 이외에도 저개발국의 어린이들에게 치명적인, 설사병 치료에 도움을 주기 위해 어린이들이 쉽게 먹을 수 있는 바나나 백신을 개발 중에 있다.

국내에서도 한국생명공학연구원 식물시스템공학연구센터의 김현순 박사 연구팀이 감자와 토마토를 대상작물로 b형간염에 대한 식물-유래 경구백신, 노인인구의 급증에 따라 사회적인 문제로 대두되고 있는 노인성 치매의 예방을 위한 식물-유래경구백신 등을 연구하고 있다.
 
식물-유래 경구백신이 노인성 치매도 예방한다

김 박사 연구팀은 2000년부터 교육과학기술부의 자생식물이용기술개발사업단의 지원을 받아 ‘인체질병, 특히 b형간염과 노인성치매질환의 예방 및 치료를 위한 백신용 형질전환식물 개발’ 연구 중이다.

이러한 10여년 동안의 연구 결과로 각각의 항원 유전자를 발현해 면역 유도 효과가 있는 식물 종들을 개발했으며 현재는 상품으로 개발하기 위한 추가 실험들을 꾸준히 수행하고 있다.

아직 활용하기에는 규격화·안정성·용량 및 용법 등과 같은 해결해야 될 사항들이 있으나 유효성만 넓은 범위에서 반복적으로 검증된다면 식용백신으로 질병의 예방효과를 얻을 수 있을 것이다.

특히 노인성 치매-백신 개발의 경우, 2026년 65세 이상의 노인인구가 20%를 넘는 초고령 사회 진입이 코앞에 있는 현 상황에서 고령사회의 노인 질병문제를 해결할 수 있는 식용백신이 개발 된다면 그 파급효과는 엄청날 것으로 예상된다. 현재 알츠하이머병의 치료약 시장이 세계시장에서 4조에 달하고 있고 미국의 경우만 알츠하이머병의 치료와 환자보호에 10조의 비용을 사용하고 있다.

아직까지 상품화된 제품은 나오지 않았지만 머지않은 미래에 식용가능한 노인성 치매-백신 생산될 것으로 보인다.