패치형 코로나19 백신 나오나…동물실험서 효과 확인

(사진출처=백사스 홈페이지 갈무리) © 뉴스1

반창고처럼 피부에 붙이는 패치 형태의 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신이 동물실험에서 충분한 면역 반응 반응을 보였다는 호주 연구팀의 연구 결과가 공개됐다. 연구팀은 상용화될 경우 투약이 간편해 피부 침습적인 주사에 대안을 제시해 훈련된 의료 전문가들의 부담을 덜 수 있을 것으로 기대했다.

또 이 패치는 상온에서 보관이 가능해 향후 냉장 시설이 부족한 지역에서 백신 접종을 확대하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

지난달 30일(현지시간) 호주 퀸즐랜드대학교 그리피스대학교 연구팀이 동물실험에서 호주 바이오기업 백사스의 피부를 통해 약물을 투약하는 경피용 백신을 이용해 코로나19 바이러스 스파이크 단백질 항원을 주입한 결과 항체 형성에 문제가 없었으며 충분한 보호 효과를 보였다고 밝혔다.

해당 연구 결과는 지난 6월 의학논문 사전공개사이트 바이오알카이브(bioRxiv)에 공개됐다가 10월 29일(현지시간) 해외 저명 과학저널 ‘사이언스’의 자매지인 ‘사이언스어드밴시스(Science Advances)’에 게재됐다.

연구팀은 미국 텍사스대학교 연구팀이 개발한 헥사프로(HexaPro) 코로나 백신을 건조해 코팅한뒤 백사스의 ‘고밀도-마이크로어레이 패치(HD-MAP)’를 통해 전달했다.

헥사프로는 코로나19 바이러스가 세포 감염에 사용하는 스파이크 단백질 중 세포 침투과정에서 변하지 않는 프롤린 구조 단백질 6개를 말한다. 대학 측은 저개발도상국에서도 특허료 부담 없이 백신 개발에 활용할 수 있도록 하고 있다.

마이크로어레이는 유전자, 단백질, 세포 등을 고체 표면에 집적시켜 놓은 것으로 백사스의 HD-MAP는 백신 투약이 가능하도록 코팅된 250마이크로미터(㎛·100만분의 1미터) 바늘 5000개를 가로, 세로 각 1㎝ 크기의 패치에 담았다.

◇백신 패치, 동물실험서 적은 용량으로 더 강한 효과 확인

연구팀은 동물실험에서 생쥐의 피부에 2마이크로그램(㎍·100만분의 1그램) 용량이 들어간 패치를 붙인뒤 면역 반응을 관찰했다.

분석결과 백신 패치는 기존 백신보다 적은 양으로 더 높은 면역글로블린G(IgG) 항체 생성 및 세포면역반응을 유도한 것이 확인됐다. 2차 접종 뒤 측정했을 땐 IgG 수치가 40배나 더 높았다. 특히 감염력이 강한 영국발 알파 변이와 백신 효능을 떨어뜨리는 것으로 알려진 남아프리카공화국발 베타 변이에도 효과가 있었다.

또 연구팀은 치명적인 양의 코로나19 바이러스에 감염시킨 생쥐 모델에서 백신 패치를 붙인 개체의 경우 6일 뒤 바이러스가 검출되지 않았다고 밝혔다.

연구팀은 패치형 백신이 세포면역 반응을 유도하는 항원제시(항원전달) 세포가 피부 표피 및 상피층에 항원을 직접 전달해 근육주사에 비해 적은 양으로 더 높은 효과를 나타낼 수 있다고 평가했다.

◇접근성 뛰어나…상온에서 한달 보관가능

연구팀은 또한 해당 백신이 냉장시설을 충분히 갖추지 못해 백신 공급이 원활하지 않은 많은 지역에 큰 도움이 될 것으로 기대했다.

연구팀이 실험한 결과 일반 코로나19 백신의 경우 섭씨 4도(°C)에서 7일 보관했을 때 상당한 항원이 파괴됐으나 백신을 건조해 활용하는 패치형의 경우 25도에서 1달간 안정된 상태를 유지했으며 40도 온도에서도 1주일 보관이 가능했다.

그밖에 주삿바늘에 대한 거부감으로 백신 접종을 꺼리는 사람들에도 부담없이 적용할 수 있다는 장점도 있다. 백신패치는 피부에 부착돼 스프링이 장착된 장치를 통해 초속 18~20미터(18~20m/s)로 백신 물질을 투약하는 방식으로 제작됐다.

마이클 융어 백사스 의료기기 및 공정 책임자는 이날 호주 현지 라디오 방송에서 “손톱으로 팔을 튕기는 정도의 느낌”이라고 설명했다.

한편 백사스 측은 해당 기술 개발을 위해 지난 2021년 6월 미국 보건부(HHS) 산하 생물의약품첨단연구개발국(BARDA)으로부터 2200만달러(약 258억원) 규모 지원을 받았다. 호주 ABC 방송에 따르면 백사스 측은 오는 2022년 중반 사람을 대상으로 본격적인 임상시험에 들어갈 예정이다.


(서울=뉴스1)