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전량 수입하는 폐렴구균 백신, 국내 개발위해 연구고부가가치의 백신 개발에 필요한 산업경쟁력을 확보한다
  • 공동취재단
  • 승인 2009.12.08 16:48
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폐렴구균은 정상인의 상기도부위에 상존하는 정상세균으로서 어린아이가 걸리는 폐렴, 뇌막염, 중이염, 수막염을 일으키는 가장 흔한 원인균이다. 노약자나 심장병, 당뇨병 같은 만성질환을 앓고 있는 사람은 보통사람보다 면역력이 약하기 때문에 폐렴구균은 치명적일 수 있다. 균은 주로 감염된 사람의 침이나 콧물에 있고 이를 통해서 다른 사람에게 전염된다.

급성 호흡기감염에 의한 사망률 1위 원인균, 폐렴 구균

   
▲ 사업단을 이끌고 있는 이동권 교수는 그동안의 연구 성과를 인정받아 Manquis Who′s Who, 영국 IBC에 등재되었으며, 대한 약학회 2009년 추계 학술 대회에서 녹암 학술상을 수상하였다.
인플루엔자 바이러스에 감염된 이후에는 기도부위의 선모가 손상되어 폐렴구균 감염이 쉽게 진행된다. 특히 수막염은 초기에는 뚜렷한 증세를 나타내지 않다가 증세가 심해질 경우에 두통, 토혈 등이 나타나 병원 치료를 받게 되는데, 이때는 치사율이 매우 높다. 생존하게 되더라도 한번 손상된 뇌세포는 영구히 회복되지 않아 언어 중추 손상, 시신경 장애, 학습 장애, 운동신경 마비 등을 나타내게 된다.
때문에 2000년, 미국의 의학회지 ‘JAMA’는 폐렴구균으로 인한 수막염 환자의 치료비용을 약 3억 원 정도로 보고하였다. 뇌손상으로 인한 취학시의 아동을 위한 특수 차량 공급, 특수교사 및 지원시설 마련 등 엄청난 경비를 국가의 사회비용으로 추산한 결과이다.


폐렴 구균 백신의 장단점 및 새로운 백신 개발의 필요성
1960년대만 하더라도 항생제의 일종인 페니실린(penicillin)으로 대부분 치료가 가능했다. 그러나 항생제의 사용이 많아지면서 현재는 거의 대부분의 폐렴구균들이 페니실린에 대한 내성을 가지고 있으며, 어떤 것은 최근에 개발된 항생제에도 내성을 가지고 있게 되었다. 이 때문에 미국식품의약국(FDA)은 최근에 유아에서 폐렴구균에 의한 질병을 예방하는 백신을 허가했다. 새로운 백신은 세균의 항원을 단백질에 연결한 형태이며 중이염이나 폐렴 등을 예방하는데 매우 효과적이다. 또한 65세를 넘었거나 면역 능력이 떨어지는 사람들을 위한 백신도 있다.
2007년에는 세계적으로 약 2억 4,000만 달러(약 3조 원) 가량의 폐렴백신이 판매되었다. 우리나라도 폐렴구균 백신 판매액이 500억 원에 이르고 있으나 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이처럼 병원체에 감염된 후 발생되는 비용과 노동력의 막대한 상실로 인해, 백신을 통한 사전예방에 힘쓰는 방향으로 범 세계적인 정책이 추진되고 있다.

   
▲ WCU에 선정된 성균관대학교 약학대학은 전량 수입에 의존하고 있는 폐렴구균 백신의 국내 개발을 위해 연구를 하고 있다.
성균관대학교 약학대학의 사업단은 ‘숙주세포 침입 시 유도되는 탈 협막 인자를 이용한 폐렴구균 백신/치료제 개발’이라는 과제를 세계적 석학 David Briles 교수 (미국 알라바마대학교)와 표석능 교수가 참여하여 폐렴구균 백신 및 치료제 개발에 대한 연구를 수행하고 있다.
폐렴구균은 90가지 이상의 혈청형(다당류 협막)을 갖고 있으며 그중 미국에서 가장 많이 유행하는 85~90% 의 혈청형을 밝혀 23가지를 확인하였다. 따라서 1983년 23가 다당류 백신이 출시되었으나 면역효과가 매우 낮아서 매년 백신주사를 맞아야 한다. 특히 나라, 지역마다 유행하는 혈청형이 달라 현재 한국에서는 어떤 혈청형이 유행하는지도 정확히 밝혀져 있지 않다. 23가 백신은 영유아에게는 효과가 없으며 미국에서도 65세 이상의 노인을 대상으로 사용되고 있다. 이런 단점을 개선하여 2000년 영유아용 백신으로 개발된 것이 7가 접합 백신이다. 7가 접합 백신은 90가지 이상의 혈청형 중에서 가장 빈도가 높은 7가지 혈청형 다당류에 단백질을 접합시켜 영유아에게도 효과가 있도록 한 제품이지만 가격이 매우 고가여서 (미국에서 230$) 실제로 이 백신이 필요한 최빈국에서는 백신 접종을 실시할 엄두를 내지 못하고 있다. 그러나 7가 접합 백신은 7가지에 대해서만 방어 효능이 있어서 효과가 매우 제한적이며 다제내성 폐렴구균은 치료제가 없는 상태이다. 따라서 모든 폐렴구균에서 보존적으로 존재하는 항원을 이용한 폐렴구균 백신 개발 및 새로운 개념의 치료제 개발이 절실히 요구된다. 가장 먼저 새로운 고부가가치의 백신 개발에 필요한 산업경쟁력을 확보하기 위해서는 관련 전문 연구개발 인력의 확보가 시급한 실정이다.

백신 개발에 필요한 국제적 네트워크 및 공동연구 수행
   
▲ 석학 유치 대상자인 David E. Briles 박사는 폐렴구균 PspA를 이용한 영유아 백신을 세계 최초로 개발하였다.
연구단은 이미 2002년부터 저명한 폐렴구균 연구학자인 호주 애들레이드 대학교의 Paton 교수와 공동연구를 해왔다. 이번 사업을 통해 미국의 Briles 교수, 남문희 교수와도 네트워크를 구축하여 백신 개발에 필요한 분야의 공동연구를 수행하고 있다. 또한 이런 공동연구에 필요한 인재를 양성하기 위해 방학기간 중 해외석학의 집중강좌를 개설하여 영어로 자유롭게 사고하고, 말과 글로 의사소통할 수 있는 글로벌 리더 양성 및 글로벌 경쟁력을 갖춘 국제 표준(Global Standard) 교육과정을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.
석학 유치 대상자인 David E. Briles 박사는 폐렴구균 PspA를 이용한 영유아 백신을 세계 최초로 개발하였고, 1978년부터 현재까지 폐렴구균 연구자들이 많이 모여 있는 알라바마 대학에서 ‘세균 병인성(Bacterial Pathogenesis) 및 백신’ 담당교수로 재직 중이다. Briles 박사는 현재까지 200편 이상의 논문 발표, 54편의 국제적 전문 서적을 저술하였다.
   
 
또한 사업단을 이끌고 있는 이동권 교수는 폐렴구균이 열충격, 영양 변화 등의 스트레스에 노출될 때 유도되는 스트레스 단백질의 발현 조절 및 기능에 대한 분자생물학적 연구와 폐렴구균 숙주 침입 시 유도되는 숙주 유전자 발현 및 이의 발현 조절에 의한 치료제/백신 개발, 염증 조절제/치료제에 대한 작용 기전 연구를 수행한 바 있다. 이런 연구 성과를 인정받아 Manquis Who′s Who, 영국 IBC에 등재되었으며, 대한 약학회 2009년 추계 학술 대회에서 녹암 학술상을 수상하였다.
성균관대학교 약학대학은 이 사업을 통해 새로운 백신을 개발하고 백신개발 전문인력을 양성함으로써 국가 발전을 견인하는 차세대 성장동력 산업의 경쟁력 확보에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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