[김형근 칼럼] 코로나19 백신, 상추와 토마토 먹어 해결한다?

김형근 논설위원 과학칼럼니스트 칼럼니스트 / 기사승인 : 2020-08-12 11:00:35
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▲김형근 논설위원 과학칼럼니스트
예방접종, 또는 예방주사를 의미하는 백신(vaccine)이라는 단어는 원래 라틴어로 암소를 의미하는 여성형 명사 ‘바카(vacca)’에서 유래한 말이다. 


영국의 의학자 에드워드 제너가 천연두 예방법인 종두법을 발명하는 과정에서 면역물질을 암소에서 추출한데서 기원한다. 이후 광견병 예방법을 발견한 루이 파스퇴르가 예방접종을 지칭하는 말로 백신이라는 단어를 만들어냈다. 그러나 초기의 백신 방법은 약물을 인체에 투입하는 방법이었다.


물론 먹어서 예방접종 문제를 해결하는 경구용 백신 접종 방법이 방법도 없는 것은 아니다. 장티푸스, 소아마비, 그리고 간염 등에 경구용 백신이 개발된 사례들이 있다. 그러나 백신은 주로 약한 세균을 삽입해 인공적인 면역체계를 만드는 것이기 때문에 주로 주사를 통해 이루어진다. 


그러나 이런 전통적인 사고 개념에 도전장을 내민 과학자들이 있다. 그것도 요즘 세계를 강타해 쑥대밭으로 만들고 있는 코로나19를 저지하기 위해서다. 더욱 관심을 끄는 것은 채소를 먹어 해결하겠다는 다부진 계획이어서 주목을 받고 있다. 


캐나다 과학자들의 최근 연구에 따르면 채소를 먹는 것이 단순히 건강에 도움이 되는 것을 넘어 면역체계를 만들어 조만간 코로나19의 공격으로부터 우리의 몸을 보호할 수 있다. 이것이 신종 코로나바이러스의 먹는 백신을 개발하고 있는 오타와 대학 식물학자들의 희망이다. 


이 대학 연구는 우리가 상용하는 토마토, 감자, 상추에 바이러스의 DNA 용액으로 된 작은 입자를 주입시키는 방법에 기초하고 있다. 다시 말해서 세균을 식물 조직에 주입시키는 것이다. 이러한 세균 DNA가 주입되면 식물에서 바이러스 단백질 생산을 촉발시킨다. 이들 식물을 우리가 섭취하면 이 단백질이 우리의 소화계를 통과하여 특별한 세포로 전달되어 면역 능력을 촉발시킨다는 것이 연구의 핵심이다. 


“점막 면역(mucosal immunity)”으로 불리는 이 방식은 코로나19에 대항하려는 과학자들에게 특히 관심을 받고 있다. 그 이유는 코로나19를 유발시키는 바이러스는 호흡기의 점막 표면을 통하여 인체로 유입되기 때문이다. 


연구팀은 이러한 경구용 백신을 개발하기 위해 자연계의 공생, 특히 미생물과 식물의 공존에 대해 10년 이상 연구해 왔다. 대표적으로 흔한 미생물 중 하나인 아그로박테륨(Agrobacterium tumefaciens)은 토양에 서식하면서 식물에 고정되는 특성을 보인다. 


식물에서 상처가 나면 아그로박테륨이 침입한다. 그리고 이 박테리아는 자신의 DNA를 식물 세포에 주입시킨다. 이때에 식물 세포에는 종양이 발생하며 이 박테리아는 이것을 식량으로 이용할 수 있다. 수십 년 전 까지만 해도 사람들은 자연계에서 이런 현상을 알지 못했다. 


현재 캐나다 오타와 대학 연구팀의 최종 목표는 경구용 코로나19 백신을 만드는 것이다. 현재 연구팀은 바이러스 단백질을 발현하는 식물을 만드는 최적의 방법으로 담배의 근연종을 이용하고 있으며, 다음은 상추라고 한다. 


연구팀은 식물 기반의 백신은 후진국에게 더 도움이 된다고 주장한다. 백신을 저렴하게 생산할 수 있고, 오랜 시간 동안 냉장 보관한 필요도 없기 때문이다. 게다가 주사를 맞는 대신에 먹어서 해결할 수 있는 장점이 있다.


현재 몇몇 백신 후보들에 대해 임상시험이 진행되고 있지만 전세계적으로 보다 효율적인 면역 기능 체계를 획득하기 위해서는 다른 방식의 연구도 계속되어야 한다고 연구팀은 강조하고 있다. 그들은 현재 이러한 백신을 쥐를 상대로 실험하고 있다. 


일부 전문가들은 이러한 경구용 백신에 희망을 걸고 있다. 먹는 백신이기 때문에 임상실험에 치명적인 부작용이 없기 때문이다. 또한 선진국들 간의 치열한 백신 확보 경쟁도 필요 없기 때문이다.

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