[지디넷코리아]
질병관리청 국립보건연구원이 인공지능(AI)를 활용해 코로나19 바이러스 변이에 폭넓게 대응할 수 있는 차세대 코로나19 백신 설계 전략을 제시했다.
현재 코로나19 백신에 사용되고 있는 항원인 ‘스파이크 단백질’은 구조를 안정화하기 위해 세포막과 결합하는 부분에 두 개의 변이가 도입됐다. 이러한 변이는 항원 구조를 안정화해 면역원성을 높인다.
하지만 바이러스 방어에 핵심적인 중화항체의 표적이 되는 부분은 계속 변이를 일으키며 백신 효과가 약해질 수 있다. 새 변이가 유행할 때마다 백신 항원을 다시 설계해야 하는 한계가 있었다.
연구진은 이 문제를 해결하고자 고려대 백신혁신센터와 공동 연구해 여러 변이에서 공통으로 유지되는 유전자 서열을 분석하고, 항원 구조 자체를 더 안정적으로 설계했다.
이렇게 개발한 2가 mRNA 백신을 동물모델에 적용한 결과, 여러 코로나19 변이에 대해 중화항체와 T세포 면역 반응이 모두 증가했다. 최근 유행한 변이에 대해서도 우수한 감염 억제 효과를 보였다.
무엇보다 자연계에 존재하는 바이러스 변이주 발생에 따라 수동적으로 백신을 개발하는 것이 아닌, AI로 백신 항원 자체를 구조적으로 더 안정적이고 효율적으로 설계했다는 점을 주목할 필요가 있다. 이를 통해 백신 항원의 효능을 향상시키고, 향후 발생할 변이에 대응할 수 있는 백신 개발 가능성을 보여줬다는 게 연구진의 설명이다.
김유진 질병청 감염병백신연구과장은 “구조 예측으로 항원을 안정화시켜 여러 변이에 대응할 수 있는 설계 방향을 제시했다”라며 “다양한 감염병에 적용할 수 있는 mRNA 백신 및 단백질 백신용 차세대 항원 설계 기술로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.
남재환 국립보건연구원장은 “연구원이 추진해 온 백신 연구의 축적된 성과를 보여준 사례‘라며 ”국가 차원의 감염병 대비 역량을 강화하는 기반이 될 것“이라고 기대했다.