농림축산검역본부는 구제역 백신 접종 시 강력한 면역반응을 유도하여 모체(母體, 어미)로부터 전달된 항체에 의한 백신효과 간섭현상을 극복하는 ‘면역강화 백신 항원 플랫폼’을 세계 최초로 개발

이번 연구로 구제역 백신의 기술적 한계점을 극복함으로써, 농가의 애로사항 해소 및 방역 정책 개선과 다른 동물감염병의 백신 개발에도 유용하게 활용될 것으로 기대

또한 연구 결과는 과학·기술적 우수성을 인증받아 국제학술지인 ‘NPJ Vaccines(네이처 자매지)’ 온라인 최신판에 6월 중 게재될 예정

농림축산검역본부(본부장 박봉균, 이하 검역본부)는 구제역 백신효과를 최대화할 수 있는 ‘면역강화 백신 항원 플랫폼’을 세계 최초로 개발하고, 그 연구 결과는 국제학술지(NPJ Vaccines1)) 온라인 최신판에 6월 중 게재될 예정이다.

이번 개발한 ‘면역강화 백신 항원 생산 플랫폼’은 구제역 백신 접종 시 면역 항체 생산을 담당하는 세포 기능 강화를 통해 강력한 적응성 면역2)을 유도하여 모체(母體, 어미)로부터 유래된 항체(모체이행항체3))에 의한 백신효과 간섭현상4)을 극복하는 역할을 한다.

현재 어린 돼지(2개월령 미만)에 대한 구제역 백신 예방 접종 시 어미 돼지로부터 초유 섭취를 통해 전달받은 항체(모체이행항체)가 백신(항원)에 의한 능동적 항체 형성을 방해할 수 있어, 모체이행항체 수준이 감소하는 시점인 2개월령 이후에 접종하도록 권고하고 있다.

하지만, 동물 개체에 따라 모체이행항체의 수준, 역가 및 반감기 등이 달라, 현장에서 적절한 구제역 백신 접종 시기를 결정하는데 애로가 있었고, 기존 구제역 백신은 모체이행항체 간섭을 완전하게 극복하기 어려운 기술적인 문제가 존재하여, 백신을 통한 방역 효과 달성에 부정적으로 작용하는 요인이었다.

이에 검역본부는 백신의 항원성 강화를 통한 강력한 적응성(세포성5)·체액성6)) 면역반응 유도와 모체이행항체의 간섭현상을 극복할 수 있는 신개념의 면역강화 구제역 백신 항원 플랫폼을 개발하였다.

새로 개발된 백신 항원 플랫폼은 면역을 위한 항체 생산을 담당하는 면역세포인 B 세포의 기능을 강화할 수 있는 특정 물질이 백신 항원 표면에 발현될 수 있도록 한 것으로, 보체인 ‘C3d7)’를 구제역 백신주 O형과 A형 표면 구조 단백질에 융합(돌출되도록 표지)하여, B 세포를 직접적으로 자극함으로써 구제역 백신 항원의 면역원성을 강화시키는 특징이 있다.

또한 이번에 개발된 항원 플랫폼 기술을 적용하여 차세대 신형 백신도 개발하였다. 차세대 신형 백신은 모체이행항체가 소멸된 후 정상 접종할 경우에도 보다 향상된 적응성 면역반응을 유도하는 것으로 나타났다. 신형 백신 접종 후, 항체가 기존 백신에 비해 약 16배(구제역 O형)~32배(구제역 A형) 수준으로 증가하였고, 세포성 면역을 담당하는 활성물질(사이토카인, 공동 자극 분자 등)도 증가하는 것을 확인하였다.

이러한 연구 결과는 과학·기술적 우수성을 인증받아 국제학술지 최신판에 논문 게재되고, 동 기술에 대한 특허출원(2건)8)도 이루어진 상태다.