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생화학 Biochemistry

mRNA 백신

by 척척석학사 2023. 12. 5.

 코로나로 인해 많은 사람들이 패닉이 되기도 했지만, 의료계에는 RNA 백신이라는 새로운 혁명이 찾아왔습니다. RNA 백신은 효과적인 예방 접종 방법으로 인정되고 있으며, COVID-19 예방을 위해 널리 사용되고 있습니다. 생화학 분야의 최신 발견이라고도 할 수 있는 mRNA 백신에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

RNA 백신

 

RNA 백신 메커니즘

RNA 백신은 우리 몸의 면역 체계를 활성화시켜 질병에 대한 보호 기능을 갖추게 하는 백신입니다. RNA 백신은 메신저 RNA(mRNA)라는 형태의 유전자 정보를 사용하여 면역 반응을 유도하는데, 이를 통해 특정 질병에 대한 면역력을 향상시킬 수 있습니다.

 

 RNA 백신의 작동 원리는 다음과 같습니다. 먼저, 특정 질병의 위험한 부분이나 항원을 나타내는 단백질을 인식하는 mRNA가 개발됩니다. 이 mRNA는 백신 주사로 우리 몸에 주입됩니다. 주입된 mRNA는 우리 몸의 세포 내로 들어가게 되고, 세포의 미토콘드리아나 세포질에서 단백질 합성 기계인 리보솜에 도달합니다.

 

 리보솜 내에서 mRNA는 코드를 읽고 해당하는 단백질을 합성합니다. 이때 합성되는 단백질은 특정 질병의 항원을 나타내는 단백질로서 면역 반응을 유발할 수 있습니다. 합성된 단백질은 세포 외부로 분비되어 면역 체계에 의해 인식됩니다. 면역 체계는 이 단백질을 외부 침입체로 인식하고, 그에 대한 면역 반응을 일으킵니다.

 

 이러한 면역 반응은 항체와 특정한 면역 세포들을 활성화시킵니다. 항체는 특정 질병에 대한 인식과 결합을 수행하며, 면역 세포들은 감염된 세포를 파괴하거나 기억하여 재감염 시에 빠른 대응을 할 수 있게 합니다. 이를 통해 우리 몸은 특정 질병에 대한 면역력을 향상시킬 수 있습니다.

 

 RNA 백신은 전통적인 백신 제조 방법과 달리 빠르게 개발하고 제조할 수 있는 장점이 있습니다. 또한, 제조 과정 중 유해한 원료를 사용하지 않고, 백신 주사 후에도 우리 몸에 잔류물이 남지 않는다는 장점도 있습니다. 따라서, RNA 백신은 현재 COVID-19를 비롯한 다양한 질병에 대한 예방과 치료에 매우 유망한 접근 방법으로 각광받고 있습니다.

 

 

전통적 백신과의 차이점

기존 백신과는 어떤 차이점이 있는지 알려드리겠습니다.

  1. 전통적인 백신과의 차이:
    • 전통적인 백신은 종종 약화된 또는 죽은 바이러스 또는 세균을 사용하여 면역반응을 유발합니다. 반면, RNA 백신은 실제 바이러스 또는 세균을 사용하지 않고, 유전정보를 담은 RNA를 주입하여 면역 반응을 유도합니다.
    • 전통적인 백신은 복잡한 생산과정을 거치고 배포하는 데 시간이 걸릴 수 있지만, RNA 백신은 상대적으로 빠른 생산과 배포가 가능합니다.
  2. 면역 반응 유도 방식:
    • 전통적인 백신은 주로 바이러스 또는 세균의 특정 부분을 모방하거나 실제로 사용하여 면역 반응을 유도합니다. 이는 우리 몸이 바이러스나 세균을 인식하고 대응할 수 있도록 도와줍니다.
    • RNA 백신은 유전 정보를 전달하여 세포 내에서 단백질 합성을 유도합니다. 이렇게 만들어진 단백질은 면역 체계에 의해 감지되고, 바이러스나 세균과 유사한 특징을 가지므로 면역 반응을 유발합니다.
  3. 개발 속도와 대응 가능성:
    • RNA 백신은 개발과 생산이 비교적 빠르게 이루어질 수 있습니다. 유전 정보를 기반으로 하기 때문에 새로운 바이러스나 세균이 등장하면 상대적으로 빠르게 대응할 수 있습니다.
    • 전통적인 백신은 바이러스 또는 세균의 성장과 복제에 의존하기 때문에 개발과 생산에는 더 많은 시간과 노력이 필요합니다.

 

RNA 백신 개발의 기술적 어려움

RNA 백신 개발에는 몇 가지 기술적 어려움이 있었습니다. 주요 어려움은 다음과 같습니다.

  1. 안정성과 전달 효율: RNA는 자체적으로 불안정한 성질을 가지고 있어 외부 환경에 노출되면 빠르게 분해될 수 있습니다. 따라서 RNA 백신은 안정성을 유지하면서 세포 내로 효율적으로 전달되어야 합니다. 이를 위해 리보뉴클레아제 저해제나 캡사이드화제와 같은 기술적인 접근법이 사용되었습니다.
  2. 면역 반응 조절: RNA 백신은 면역 반응을 적절하게 조절하여 부작용을 최소화하는 것이 중요합니다. 과도한 면역 반응은 염증과 면역 과부하를 유발할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 다양한 기술적 전략이 개발되었습니다.
  3. 대량 생산과 안정성: RNA 백신은 대량 생산과 안정성을 확보하는 것이 중요합니다. 대량 생산을 위해 효율적인 생산 방법과 안정성을 유지할 수 있는 저장 및 운송 방법이 개발되어야 합니다.
  4. 클리닉적 평가: 개발된 RNA 백신은 안전성과 효능을 평가하는 클리닉적인 시험을 거쳐야 합니다. 이 과정에서도 기술적인 어려움이 있을 수 있으며, 안전성, 효능, 부작용 등을 평가하는 데 시간과 노력이 필요합니다.

 이러한 기술적 어려움을 극복하기 위해 연구진들은 다양한 전략과 기술적 개선을 시도하였고, COVID-19 백신 개발을 통해 많은 성과를 이뤄냈습니다. 이러한 연구들은 RNA 백신 기술의 발전과 다른 감염병 예방을 위한 백신 개발에도 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.

 

 

RNA 백신의 부작용

RNA 백신의 일반적인 부작용은 대부분 경미하며, 일시적이고 일반적으로 몇 일 내에 사라지는 경우가 많습니다. 주요 부작용은 다음과 같습니다.

  1. 주사 부위 통증 또는 민감도: 백신 주사 부위에서 통증, 발적, 붓기 또는 민감도가 발생할 수 있습니다. 이는 주사 후 며칠 동안 지속될 수 있으며, 보통 경미한 증상으로 여겨집니다.
  2. 피로 또는 근육통: 백신 접종 후 피로감이나 근육통이 나타날 수 있습니다. 이는 면역 체계의 반응으로 인해 발생할 수 있으며, 대부분의 경우 며칠 내에 호전됩니다.
  3. 발열 또는 오한: 백신 접종 후 일시적인 발열 또는 오한이 나타날 수 있습니다. 이는 면역 체계의 반응에 의한 것으로, 보통 1~2일 이내에 사라집니다.
  4. 두통: 백신 접종 후 두통이 나타날 수 있습니다. 이는 일시적이고 경미한 증상으로 여겨지며, 대부분 몇 일 내에 호전됩니다.
  5. 기타 증상: 일부 사람들은 백신 접종 후 피부 발진, 구토, 설사 또는 어지러움과 같은 다른 경미한 증상을 경험할 수도 있습니다. 이러한 증상은 일반적으로 경미하며, 짧은 기간 동안 지속됩니다.

위에서 언급한 부작용은 일반적으로 경미하며, 심각한 부작용은 드물게 발생합니다. 그러나 모든 사람이 동일한 반응을 보이지는 않으므로 개인에 따라 부작용의 정도와 발생 여부가 다를 수 있습니다. 백신 접종 전문가나 의료진과 상담하여 자신에게 적합한 백신 접종 여부와 부작용에 대한 정보를 얻는 것이 좋습니다.

 

현재 다양한 코로나바이러스의 변이에 대해 계속적으로 mRNA 백신이 나오고 있는 가운데, 앞으로 인류에 어떤 영향을 미치게 될지 예상이 되지 않습니다. 그러나 인류에게 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대해 봅니다.