[아스트라제네카 백신] 화이자, 모더나 백신보다 나은 점, [코로나 백신 원리]

 

출처:nytimes.com/interactive/2020/health/oxford-astrazeneca-covid-19-vaccine.html?searchResultPosition=1

A Piece of the Coronavirus
코로나 바이러스

 

코로나19 바이러스의 구조를 살펴보면 겉은 스파이크로 둘러싸여 있습니다. 내부는 스파이크 단백질 유전자가 있습니다. 이러한 스파이크 단백질이 백신 개발의 주 타깃입니다.

 

코로나 바이러스는 표면의 스파이크를 통해 사람의 세포안으로 침투합니다. 

이는 스파이크 단백질이라고 불리는데 백신을 만들때 이 스파이크 단백질을 타겟으로 합니다.

 

옥스포드-아스트라제네카의 백신은 화이자와 모더나의 백신과 다르게 RNA 유전물질 대신에 DNA 유전물질을 이용합니다. 

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DNA Inside an Adenovirus
아데노바이러스 안의 DNA 유전물질
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아스트라제네카 백신 연구팀은 코로나바이러스의 스파이크 단백질에 해당하는 유전 물질을 아데노 바이러스 안에 주입했습니다. 
아데노바이러스는 감기와 독감 증상을 일으키는 흔한 바이러스입니다. 옥스포드-아스트라제네카 팀은 ChAdOX1 이라는 침팬지의 아데노바이러스를 변형시켰는데 이 변형된 아데노바이러스는 몸에 주입이 되어도 복제를 할수는 없습니다.(즉, 몸을 감염시킬수 없음)

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아스트라제네카 백신(AZD1222)은 아데노 바이러스에 기반한 백신에 대한 지난 수십년간의 연구를 바탕으로 나온 백신입니다. 

이번 7월에, 아데노 바이러스에 기반한 다른 백신 하나가 일반적인 사용으로 허가가 되었는데, 이는 Johnson& Johnson 회사의 에볼라 백신이었습니다. 현재 HIV 그리고 지카 바이러스에 대한 아데노 바이러스 백신에 관련하여 심층적 임상실험이 진행되고 있기도 합니다. ​

아스트레제네카 백신은 mRNA 유전물질을 이용한 화이자나 모더나의 백신보다 더 강하기도 합니다.
아스트라 제네카가 이용하는 DNA 유전물질은 RNA 만큼 약하지 않고, 아데노 바이러스의 강한 단백질 코트가 유전물질을 보호해주기도 합니다. 그래서 아스트라제네카 백신은 낮은 온도에서 보관하지 않아도 되는 것입니다. 아스트라제네카 백신은 2-8도 정도에서 최소 6개월간 보관이 가능합니다. 

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Entering a Cell
세포 안으로 침투

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백신이 몸 안으로 주입되면, 아데노 바이러스는 몸안에 세포들과 부딪히고 세포 포면에 달라붙습니다.
그러면 몸안의 세포는 버블을 형성해 바이러스를 삼킵니다. 바이러스가 세포 안으로 들어가면, 아데노 바이러스가 버블로부터 나오고 세포의 핵으로 향합니다. 세포의 핵은 세포의 유전물질은 DNA가 저장되어 있는 곳입니다.

아데노 바이러스는 안에 있던 코로나 바이러스의 DNA 를 세포의 핵안으로 주입합니다.
이때, 아데노 바이러스는 자신을 복제하지 못하게 설계되 있으므로 아데노 바이러스는 감염 능력이 없습니다. 
세포의 핵안에서 코로나 바이러스의 유전물질은 번역되고 세포는 이에 해당하는 메신저RNA를 생성합니다. 
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Building Spike Proteins
스파이크 단백질 형성

mRNA가 세포의 핵을 나가고, 세포안의 물질이 mRNA를 읽고 유전 정보에 해당하는 코로나 바이러스의 스파이크 단백질을 형성합니다.

 

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세포에 의해 형성된 스파이크 단백질들이 세포의 표면으로 이동해 표면에 부착합니다. 
백신화된 세포도 단백질을 파편으로 부수고 자신의 표면에 단백질 파편들을 제시합니다.
이 돌출되어 있는 스파이크들과 단백직 파편들은 우리몸의 면역체계에 의해 인식됩니다.
아데노 바이러스의 존재 자체로도 우리 몸의 면역 체계에 비상을 주기도 합니다. 그러므로 아데노 바이러스가 주는 비상 알람과 스파이크 단백질에 반응하는 우리 몸의 면역체계가 더해져서 더 강한 면역 체계의 반응을 불러 일으킬 수 있습니다. 

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Spotting the Intruder
침입자 발견

백신화된 세포가 죽으면, 스파이크 단배질과 파편들을 포함하고 있던 세포의 잔해들은 항원 전달 세포가 처리합니다.

 

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그러면 항원전달 세포는 스파이크 단백질의 파편들을 자신의 표면에 제시하고, 이때 보조 T 세포가 이 파편들을 인식합니다.

보조 T 세포는 그러면 다른 면역 세포들에게 비상 알람을 내리고 우리 몸의 면역체계가 감염과 싸울 수 있게합니다. 

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Making Antibodies
항원 생성

보조 T 세포 말고도 B세포와 같은 다른 면역 세포들도 스파이크와 , 떠다니는 단백질 파편과 부딪히기도 합니다.

몇몇의 B세포는 스파이크 단백질을 가두기도 하며, 이 B 세포들이 보조 T세포의 도움을 받아 활성화됩니다.

그러면 B 세포들은 스파이크 단백질을 타겟으로 하는 항원들을 만들어냅니다.

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Stopping the Virus
바이러스 무찌르기

생성된 항원들은 코로나 바이러스의 스파이크에 달라붙습니다.

그리고 이 스파이크들이 다른 세포에 달라붙는 것을 막으며 감염을 막고 바이러스를 파괴를 위한 표식을 남기기도 합니다.

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Killing Infected Cells
감염된 세포 없애기

항원전달세포는 킬러 T 세포라는 다른 면역 세포를 활성화시키기도 합니다. 그러면 킬러 T 세포는 코로나 바이러스로부터 감염된 세포를 찾아다니며 파괴시킵니다. 

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Remembering the Virus
바이러스에 대한 정보를 기억하기

옥스포드-아스트라제네카 백신은 4주간격으로 두번 맞아야 합니다.

이는 우리 몸의 면역 체계를 코로나 바이러스에 대항하여 최상으로 높여주기 위해서입니다.
아스트라제네카 연구팀은 임상실험때 실수로 지원자에게 접종량의 반만 주입하였습니다.
그런데 놀랍게도, 처음 접종량의 반을 주입하고 두번째에 본량을 주입하니 두번 다 본래량을 맞는 것보다 90% 더 높은 효과가 나타났습니다. 두번 다 본래 량을 맞는 건 62% 효과에 그쳤다고 합니다. 

 

연구진들이 말하길, 백신이 주는 보호가 얼마나 지속될 지는 모른다고 합니다.

몇 달이 지난 후에는 몸 안의 항원과 킬러 T 세포 수가 줄어 둘 수 있다고 합니다.

그러나 기억 B 세포와 기억 T 세포가 바이러스에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 코로나 바이러스에 대한 정보는 몇년 혹은 수십년 몸이 기억 할 수도 있다고 합니다.

 

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