연구자들은 폐에 직접 흡입했을 때 효과적인 면역 반응을 일으키는 단일 용량 분말 백신을 개발했습니다. 이 백신은 여러 항원을 전달합니다. 즉, 단일 용량으로 여러 호흡기 바이러스에 대해 광범위한 보호 효과를 제공한다는 의미입니다.
코로나19(COVID-19) 대유행의 출현으로 현재 mRNA 백신으로 알려진 기술을 포함하여 백신 기술의 발전이 가속화되었습니다. 이러한 백신의 대부분은 근육 내로 투여되고 체액성 면역(세포성 면역이 아닌 체액성 면역의 일종)을 생성하며 항체를 사용하여 바이러스를 중화합니다. 근육 내 SARS-CoV-2 백신은 질병률과 사망률을 크게 줄이는 것으로 나타났지만 바이러스 전염률에 미치는 영향은 미미했습니다.
기도 점막 조직에서 면역 반응을 생성하는 것은 감염의 조기 제어에 중요하며 신속한 회상 반응을 통해 강력한 장기 면역을 생성할 수 있습니다. 백신의 근육 주사와 관련된 문제를 해결하기 위해 중국 과학원 공정 공학 연구소의 연구원들은 단일 용량 흡입 가능한 건조 분말 백신을 개발했습니다.
백신 플랫폼은 생분해성 미소구체와 표면에 다양한 항원, 즉 면역체계가 항체를 생성하도록 하는 물질을 표시할 수 있는 단백질 나노입자를 결합합니다. 하나 이상의 항원을 보유하면 바이러스에 대한 백신의 보호 범위가 확장되어 더 광범위한 면역 반응을 이끌어 낼 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 SARS-CoV-2 변종이나 SARS-CoV-2 및 다른 호흡기 바이러스 백신의 항원이 포함될 수 있습니다.
일단 방출되면 항원 나노입자는 폐에 효율적으로 흡수됩니다. 그리고 나노입자는 지속 방출형이기 때문에 단 한 번의 흡입만으로도 오래 지속되는 체액성, 세포성 및 점막 면역을 생성할 수 있습니다. 연구자들은 생쥐, 햄스터, 인간이 아닌 영장류를 대상으로 분말 백신을 테스트한 결과 항체의 강력한 생성과 국소 T 세포(면역 세포) 반응이 관찰되었으며 이는 효과적인 바이러스 보호를 나타냅니다.
해당 연구의 교신저자 중 한 명인 Wei Wei는 "이 나노마이크로시스템의 구성 요소는 천연 단백질과 승인된 고분자 재료를 사용하며, 백신의 효과와 안전성은 인간이 아닌 영장류를 대상으로 체계적으로 연구되어 임상 번역에 큰 잠재력이 있음을 보여줍니다."라고 말했습니다.
생산 관점에서 건조 분말 백신은 냉장이 필요하지 않아 보관 및 운송 비용이 크게 절감되고 냉장 시설이 없거나 제한적인 지역에서 사용하기에 적합합니다.
이번 연구는 네이처 저널에 게재됐다.