'부항'으로 세포막 열었더니 코로나 DNA백신 효과 100배

한미 연구팀이 한방치료법인 부항으로 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)용 DNA백신의 효과를 100배 높이는 데 성공했다. 백신을 주사한 후 주사 부위에 부항을 떠 DNA 물질이 세포 속으로 더 잘 침투하게 만드는 원리다.

 

린하오 미국 럿거스대 기계항공공학부 교수와 조엘 매슬로우 진원생명과학 최고의학책임자(CMO) 공동 연구팀은 부항의 원리를 이용해 세포에 음압을 가하는 방식으로 쥐 실험에서 백신의 항체 형성률을 100배 높였다고 5일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표했다.

 

DNA백신, 리보핵산(RNA) 백신과 같은 핵산 백신은 항원의 유전정보를 담은 DNA와 RNA를 세포에 전달하면 세포가 항원을 만들고 인체가 여기에 대항하는 항체를 만드는 방식으로 작동한다. 핵산 물질은 몸속에 주입되면 인체가 이물질로 보고 세포에 들어가기 전에 빠르게 분해한다. 핵산을 보호해 세포 속까지 잘 전달해야 백신의 효과를 최대로 높일 수 있다.

 

제약사 화이자, 바이오엔테크와 모더나가 만든 mRNA 기반 코로나19 백신은 지질나노입자에 mRNA를 담아 세포까지 손상 없이 전달하도록 해 큰 효과를 봤다. DNA백신의 경우 세포막을 통과해 항원DNA를 세포까지 전달하기 위해 피부에 전기자극을 줘 순간적으로 세포막을 여는 ‘전기천공법’이 주로 쓰인다. 다만 전기천공법은 세포도 손상을 입을 가능성이 있고 염증과 통증이 발생하는 부작용도 있다.

 

연구팀은 DNA를 세포 속에 넣는 방법으로 부항을 택했다. 부항은 컵을 피부에 대고 공기를 빨아들여 음압을 만드는 식으로 혈액 순환을 촉진하는 전통 요법이다. 부항이 적당한 음압을 피부에 만들게 되면 피부세포의 세포막이 일부 흐물흐물해지면서 DNA가 들어갈 틈을 만들게 된다는 게 연구팀의 설명이다.

 

진원생명과학 관계자는 “피지흡입기와 비슷한 방식”이라며 “DNA 백신을 피부밑에 주입한 후 당기는 압력을 통해 물리적 자극을 주면 세포벽이 흐물흐물해지고 그 사이로 투여된 DNA 백신이 주입된다”고 말했다.

 

연구팀은 진원생명과학이 개발 중인 DNA 백신 ‘GLS-5310’을 쥐의 피부 아래에 주사한 후 피부에 입구 6mm 지름의 부항 컵을 대고 30초 동안 빨아들였다. 그 결과 부항으로 압력을 줬을 때가 백신만 주사했을 때보다 항체가 100배 더 많이 생성됐다. 린 교수는 “간단할 뿐만 아니라 통증이 없으며 알려진 부작용도 없다”고 말했다.

 

린 교수는 “흡입 기반 기술은 핵산을 주입한 후 피부에 완전히 비침습적으로 중간 정도의 음압을 가하면 구현된다”며 “핵산 치료제와 백신 실험, 임상에 사용하기 쉽고 비용 효율적이며 확장성이 뛰어난 플랫폼”이라고 말했다.

 

 

진원생명과학은 부항 기술을 응용한 주사 장비인 흡인작용 피내접종기 ‘진덤(GeneDerm)’을 개발해 왔다. 진덤은 국내 특허 등이 등록됐지만 부항 방식이 실제로 DNA 백신의 효과를 높이는 것이 국제학술지를 통해 확인된 것은 처음이다. 진원생명과학은 이전 DNA 치료제와 백신에는 전기천공법을 썼지만 코로나19 백신에 처음으로 진덤을 활용했다.

 

진원생명과학은 진덤을 이용해 국내에서 코로나 DNA 백신 임상 1/2a상을 진행중이다. 업체가 7월 발표한 임상 1상에서는 45명으로 대상으로 GLS-5310을 진덤으로 접종한 결과 저용량 0.6mg 8주 간격 2회 접종군에서 혈청전환률 93%를 보였다고 발표했다. T세포 면역반응은 접종자의 91.1%에서 확인한 것으로 나타났다. 진원생명과학 관계자는 “1상 결과는 괜찮았고 300명을 대상으로 2상 임상을 진행하기 위해 피험자를 모집중”이라고 말했다.

 

박영근 진원생명과학 대표는 “DNA 백신 공급을 원활하게 하기 위해 저렴하고 대량생산이 가능하며 사용이 편리한 접종법 개발을 위한 노력의 결과물”이라며 “진덤은 투여 후 1시간만에 유전자 발현을 유도하기 때문에 감염병 백신 분야 뿐 아니라 치료 즉시 효과가 필요한 항암치료에서도 DNA 치료제의 잠재성을 갖춘 것으로 판단한다”고 말했다.

 

 

 

 

 

 

 

COVID-19를 연구하는 Rutgers 연구원들은 부항의 고대 치료 관행과 유사한 흡인 기술을 사용하여 DNA 분자를 피부 세포에 전달하는 새로운 방법을 만들었다.

이 연구는 Science Advances 저널에 실렸다 

설치류를 대상으로 한 실험실 테스트에서 팀은 흡입 방법을 사용하여 SARS-CoV-2 DNA 백신을 전달했는데, 이는 주사된 백신 단독 사용할 때 보다 약 100배 더 강력한 면역 반응을 생성했다. 이 결과를 바탕으로 연구의 후원자인 바이오제약 회사인 GeneOne Life Science, Inc.는 COVID 백신의 인간 임상 시험을 위한 기술 면허를 받았다. 높은 수준의 안전성과 면역원성을 바탕으로 인체 임상시험이 2상으로 진행되었다.

 

 

 

 

 

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부항은 가열된 컵을 피부에 대어 음압을 생성하고 치유를 촉진하기 위해 해당 부위의 혈액 순환을 증가시키는 전통적인 요법이다. 핵산의학은 DNA, RNA 등 유전정보를 제어하는 ​​생체분자를 활용한 차세대 기술이다. 다양한 질병에 대한 치료법과 백신에 대한 약속으로 인해 지난 20년 동안 광범위하게 성장했다. 가장 최근에는 코로나19 팬데믹과 싸우기 위해 여러 핵산 기반 백신이 신속하게 설계, 제조 및 대량 배포되었다.

 

핵산 의약품은 합성 또는 조작된 핵산이 숙주 세포에 들어갈 때 작동하고 세포 기계를 사용하여 암호화된 단백질의 생산을 지시하여 백신의 경우 면역 반응을 촉진한다. 이 과정의 핵심 단계는 형질감염 또는 정제된 핵산을 세포막 장벽을 넘어 숙주 세포의 세포질(RNA)과 핵(DNA)으로 전달하는 것이다.

 

그러나 새로운 연구에서 순수한 DNA를 주입한 후 연구원들은 피부 위에 음압을 생성하기 위해 해당 부위에 직접 흡입을 적용했다. 흡입은 피부 층에 긴장과 이완을 일으켜 피부 세포에 의한 DNA 분자의 흡수를 유발한다. 새로운 방법은 간단하고 통증이 없으며 알려진 부작용이 없다고 Lin은 말했다.

"향상된 전달 기술의 개발은 핵산 기반 생물제제를 광범위하게 사용하고 임상적 관련성을 갖도록 하는 데 중요한 역할을 하며 전 세계적으로 백신 배포는 한 예에 불과합니다."라고 그는 말했다. "우리는 높은 수준의 이식유전자 발현을 산출하는 대안적이고 안전하며 효과적인 형질감염 플랫폼을 입증했다. 장점은 또한 장치 비용 효율성 및 제조 확장성 및 사용자 교육을 위한 최소 요구 사항을 포함한다. DNA의 고유한 장점 때문에 다른 백신의 저온 유통 요구 사항을 피하고 있는 이 기술은 자원이 제한된 세계의 외딴 지역에 백신 프로그램을 용이하게 한다."

 

 

 

 

 

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이라크에서 Covid-19 환자가 회복 속도를 높이기 위해 사용하는 전통적인 중국 부항 요법

일부 이라크인들은 부항으로 알려진 중국 전통 의학 치료 덕분에 코로나바이러스에 감염된 후 남아있는 증상이 개선되었다고 말합니다. 이라크 중부 도시 나자프의 환자들은 소량의 혈액을 추출하기 위해 병변 위에 유리 컵을 놓기 전에 등을 긁는 시술을 받고 있습니다. 2020년 12월 10일에 치료를 받은 사람들 중 일부는 부항이 신체 통증을 줄이는 데 도움이 되었다고 말했지만, 의료 종사자들은 Covid-19와 같은 전염병의 영향을 치료하는 방법의 사용에 대해 여전히 회의적입니다. 

 

 

 

 

백신 맞을 때 부항 떠주나요?