식품백신이란것은 어떻게 만들어지나요?
안녕하세요? 백신은 주사로만 맞는걸로 아는데 주사대신 식품을 먹으면 백신을 맞는것과 같은 효과를 내는 백신이 개발되었다고 하던데요~ 식품백신이란 것은 어떠헥 만들어지는 건가요?
병을일으키는 바이러스나 세균의 항원과 동일한 단백질을 발현시키는 식물체를 섭취함으로써 백신효과를 만들어 낼 수 있다고 합니다.
이 식물체를 섭취하고 단백질이 점막에 닿게되면 점막 면역 체계에 의해 항원에 대항하는 항체를 만들어내고 기억하는 프로세스가 가동되는데,
추후 식물체가 아닌 실제 바이러스나 세균이 침투했을때 같은 항원을 인지하고 항체를 내보내어 이에 대응하는 시스템입니다.
즉, 식물체에서 발현되는 항원이 실제 바이러스나 세균의 항원과 일치되도록 하고 이것이 점막 면역시스템에서 인식되어야 하는 시스템입니다.
특정 병원체의 항원을 생성하는 유전자를 식물의 유전자에 삽입합니다. 주로 사용되는 식물로는 감자, 토마토, 바나나, 쌀 등이 있습니다. 변형된 식물은 정상적으로 재배되고 수확됩니다. 수확된 식물에서 항원 단백질을 추출하여 백신의 활성 성분으로 사용합니다. 이 항원들을 식품 형태로 가공해서 섭취 합니다. 감자를 예로 든다면 조리해서 섭취합니다.
고려대학교 의과대학 알레르기면역연구소에서는 먹는 코로나19 백신 기술을 개발했는데요, 기존 COVID-19 백신과 차별화해 근육주사가 아닌 경구투여로 손쉽게 면역반응을 유도하는 장내미생물 살모넬라 균주를 이용했으며 COVID-19 항원을 장내미생물이 바이러스처럼 발현해 면역계를 활성화시키지만 바이러스처럼 감염되지 않는 백신 플랫폼 기술이라고 합니다. 이외에도 A형 간염 식품 백신이 개발되었는데요, A형 간염 바이러스의 항원 유전자 및 상기유전자로 형질전환된 식물체에서 A형 간염 백신을 생산하고 경구투여로 국소점막 면역반응을 유도해 면역효과를 극대화할 수 있다고 합니다.
식품 백신은 동물 세포나 식물 세포를 배양하여 만드는데, 백신 단백질을 설계하는 유전자를 식물이나 동물세포에 삽입하여 그 세포들이 해당 백신을 생산하게 하는 원리입니다. 백신 단백질이 충분히 생산되면 이를 정제하고 식품 형태로 가공하여 섭취가능하게 만듭니다. 이 식품백신을 먹으면 체내에서 면역반응이 유도되어 백신효과를 내는 것입니다.
식품백신은 식물을 이용하여 만들어집니다. 먼저 병원체의 단백질 유전자를 식물에 삽입하면, 그 식물이 병원체 단백질을 생산하게 됩니다. 이렇게 생산된 병원체 단백질은 인체에 무해하지만 면역반응을 유발할 수 있습니다. 따라서 이 단백질이 함유된 식물을 섭취하면 인체 내에서 면역반응이 일어나 질병에 대한 방어 능력을 키울 수 있습니다. 주로 과일, 채소, 곡물 등에 유전자를 삽입하여 식품백신을 만듭니다. 이를 통해 주사 대신 일반 식품으로 예방접종 효과를 낼 수 있는 것입니다.
식품 백신, 즉 경구용 백신은 오래전 부터 고려된 개념입니다.
식물의 유전자를 유전자 편집 기술로 변형시켜, 특정 병원균의 백신항원물질(단백질)을 생산하도록 만듭니다.
이런 식물을 섭취하면 식물에도 백신항원물질이 포함되어 있어 몸에서 이를 감지하여 항체를 만드는 시스템입니다.
하지만 유전자 편집을 통해 만든 재조합 식물에서 항원이 생각보다 많이 발현되지 않았고
또 먹는 경우 이런 단백질 항원들은 소화과정에서 대부분 분해되어 흡수되기 힘들다는 단점 때문에 유의미한 효과를 내는 백신을 개발하기 힘듭니다.
현재 상용화 되어있는 먹는 백신은 소아마비 백신 정도입니다.
우리나라에서도 A형 간염의 경구 백신을 개발하고 있습니다.