맞춤형 백신의 새로운 과학

정밀 의학과 백신학의 교차점에는 혁신적인 과학적 추구, 즉 맞춤형 백신이 있습니다. 감염증 전문의 오퍼 레비는 유망한 의학적 접근법으로 맞춤형 예방접종을 통해 질병을 위험하게 만드는 돌연변이에 대응하는 방식을 소개하고, 현재 우리가 인간 생명을 유지하고 지탱하는 새로운 시대로 어떻게 진입하고 있는지 공유합니다.

백신의 긍정적인 효과는 아무리
강조해도 지나치치 않습니다.

미국 질병통제예방센터에 따르면

지난 20년간 태어난 미국 어린이들에게

백신은 3억 2천 2백만 개
이상의 질병을 예방하고

2천1백만 회 이상의 입원과

73만 명 이상의 사망자를 예방하며

사회적 비용 절감은 거의
1조 4천억 달러에 달한다고 합니다.

큰 숫자들이죠.

하지만 확대해서 특정한
예를 살펴보겠습니다.

백신은 헤모필루스 인플루엔자라는

박테리아 감염을 종식시켰습니다.

이 박테리아는 영유아들에게 감염해

혈류 감염,

폐렴, 뇌막염, 사망,

또는 영구 장애를 일으켰었습니다.

젊은 소아과 의사로서
저는 몇 가지 사례를 보았죠.

여러분은 아마 이 질병에 대해
들어본 적이 없을 것입니다.

백신이 매우 효과적이었기 때문이죠.

오른쪽 그래프에서 알 수 있듯이

백신이 도입된 이후

헤모필루스 박테리아 감염의 발생률은

바위가 떨어지듯 급감했고,
거의 사라졌습니다.

따라서 백신은 대체로 성공적인 거죠.

그러나 우리는
난제에 직면하기도 합니다.

예로는, 대부분 백신의 경우
예방효과를 유지하기 위해선

여러 번 접종해야 합니다.

과학계는 1회 접종 백신
개발을 위해 노력하고 있습니다.

평생 단 한번의 독감 예방 주사로
예방할 수 있다고 상상해 보세요.

계절 별로 독감 백신을
맞을 필요가 없다고 말이죠.

특정 미생물은 예방접종이 어렵습니다.

전형적인 예로는 인체 면역 결핍 바이러스,
즉 HIV가 있습니다.

백신이 시급하고 진전도 이뤄지고 있지만

아직 성과물은 없습니다.

현재 백신 연구의
또 다른 중요한 요소는

가장 취약한 사람들을 위해
백신을 최적화하는 것입니다.

어린이와 노인들이 대상입니다.

현재 활발한 연구가
진행되고 있는 분야이기도 하죠

마지막으로, 불행히도 지금 우리가
직면하고 있는 가장 큰 난제 중 하나는

접종을 거부하는 태도입니다.

놀라운 사실은 미국에서만
10만 명 이상의 유아와 어린이들이

어떤 예방접종도 받지 않았고

그 수가 증가하고 있다는 것 입니다.

사실, 세계보건기구(WHO)는

백신접종을 거부하는 태도를

오늘날 세계 10대
건강 위협 중 하나로 꼽았습니다

이 그래프는 캘리포니아 주 내
예방접종 거부 정서의

확산을 보여줍니다.

2000년부터 2013년까지

예방접종을 거부하는

공립 유치원생들의 비율을
살펴봄으로써 말이죠.

백신 접종을 거부하는
정서가 증가하고 있으며

이는 매우 현실적인 결과를 가져옵니다.

여러분 중 많은 분들이 알고 계시듯이

우리가 오래 전 종식했다
생각했던 전염병들이

재발하고 있습니다.

미국 여러 주에선
홍역 발생이 보고되었죠.

그리고 많은 사람들이 잊어버렸지만

홍역은 매우 전염성이
강하고 위험합니다.

바이러스 입자 몇 개 만으로
누군가를 감염시킬 수 있죠.

그리고 심지어 운동 경기와
올림픽 경기장에서

바이러스가 공기를 통해
먼 거리를 이동하며

군중 속 질병 취약계층을
감염시킨다는 보고도 있었습니다.

사실 지금 제가 홍역에
걸렸고 기침을 했다면

(기침)

이 강당 뒤쪽에 있는
누군가가 감염될 수도 있습니다.

그리고 이것은 매우 현실적인
결과를 가져왔죠.

불과 몇 달 전

한 승무원이 비행 중 홍역에 걸렸는데

바이러스가 뇌에 침투해 뇌염을 일으켰고

결국 그는 사망했죠.

결국 사람들은 예방접종 반대 정서
때문에 죽어가고 있습니다.

저는 백신을 믿지 않고

거부하는 사람들에게

잠시 경고하고 싶습니다.

전 매년 독감 예방접종을
받는 소아과 전문의로서

저의 세 자녀 모두

권장 일정에 따라 예방접종을
받게하는 부모로서,

그리고 예방접종을
받았더라면 막을 수 있었던

수막염에 걸린 아이들을 돌본

소아 감염병 컨설턴트로서

이건 제게 개인적인 문제입니다.

이제, 우리 사회에서
예방접종량을 줄이면

누가 대가를 치르게 되는지
한번 살펴 보겠습니다.

이 그래프의 Y축은

전 세계에서 감염으로 사망하는
사람의 수를 나타냅니다.

그리고 X축은

그 사람들의 나이입니다.

보시다시피 U자형 분포로

특히 아주 어린나이에
극명하게 나타납니다.

따라서 백신은 영아들을
감염으로부터 보호해줍니다.

그리고 백신이 무엇을 유발하는지
알고 싶으시다면

인터넷에는 많은 추측들,

백신이 무엇을 야기하는지에 대한
근거 없는 추측이 있습니다만

백신은 성인을 유발합니다,
아시겠나요?

그게 바로 백신이 유발하는 것입니다.

그리고 백신은
노인들의 수명을 연장합니다.

백신은 독감과 같은

노인에게 치명적인 감염들을
예방하기 때문입니다.

이제, 어떻게 하면

백신을 더 개선할 수 있는지에 대해
조금 더 이야기해 보죠.

저흰 질병 취약계층의 면역력을
높이는 백신을 만들 수 있으며

어쩌면 단 한 방의 주사면 되는
백신까지 만들 수 있을 것입니다.

면역학에 대해 조금 살펴 보겠습니다.

맨 위 쪽에 보이는 것은
간단한 백신입니다.

모든 백신은 항원이란 것을
가지고 있습니다.

항원이란 우리 몸이 기억하는

세균, 즉 미생물의 한 조각이죠.

항원은 항체를 형성하고
그 항체는 여러분을 보호합니다.

이런 류의 백신은
면역반응을 유도할 수 있지만

여기 보시다시피

면역반응은 상승하고
하강하는 경향이 있어서

예방효과를 유지하기 위해서는

추가 복용이 필요합니다.

저희는 무엇을 할 수 있을까요?

저희와 전 세계의 과학자들은

백신 반응을 촉진시킬 수 있는
분자를 찾고 있습니다.

그런 분자를 보조제라고 부르는데

돕는다는 뜻을 가진
라틴어에서 유래한 것입니다.

보조제는 더 강력한 반응을 얻기 위해

백신에 추가할 수 있는 분자입니다.

그리고 여기 붉은 색으로
표시된 이 보조제가 있으면

면역체계의 백혈구가

휠씬 더 활성화되고

더 심오한 면역반응을 일으킵니다.

항체수치는 휠씬 더 높고, 더 빠르며

더 오래 지속되는 면역체계를 형성하죠.

흥미롭게도 이러한 보조제들은

연령이나 인구통계학적 요인에 따라
다른 효과를 나타냅니다.

이러한 사실은 주제를
정밀 백신의 개념으로 이끕니다.

정밀 의학을 백신에 접목하는 개념이죠.

정밀 의학이 무엇인지 다들 아시겠지만

이건 특정 의약품에 대한 반응이

사람들에 따라

다를 수 있다는 개념입니다.

그렇죠?

이곳 보스턴 아동병원에서

제가 지도하는 정밀 백신 프로그램에선

질병 취약계층에 맞는

정밀 백신을 만들기 위한

5가지 순차적 접근방식을
취하고 있습니다.

첫째,

저희 의료진들은 백신에 대한
특정 집단의 태도를 이해해야 합니다.

누군가가 세계에서 가장 정교한
백신을 개발해도

아무도 원하지 않는다면
아무 소용이 없죠.

둘째,

예방접종의 경로를 생각해야 합니다.

대부분의 백신은 근육 내 주사,
즉 IM 주사이지만

비강 내, 경구 및 기타 경로로
주입하는 백신들도 있습니다.

그리고 방금 말씀 드렸듯이
백신에는 구성 성분이 있습니다.

모든 백신엔 항원이 있습니다.

항체나 세포성 면역을 형성할 수 있는

여러분의 몸이 기억하는 미생물 말이죠.

그리고 앞서 얘기한
면역 반응 촉진을 위한

보조제를 추가할 수도 있습니다.

하지만 알고 계시나요?

저희에겐 다양한 선택가능한 항원과

보조제가 있습니다.

어떤 걸 선택해야 할까요?

그리고 이런 선택지는
계속 늘어나고 있습니다.

그래서 저희 팀은

조직 배양 접시를 이용한

체외 백신 테스트 방법을 개발했습니다.

라틴어로는 "인 비트로" 라고 하죠.

그래서 저흰 혈액세포를 가진
조직공학을 이용해

체외에서 면역력을 기르게 한 뒤

유아와 노인 등의 대상에게 미치는

백신의 효과를 연구하죠.

생각해보면, 이것은 매우 중요합니다.

왜냐하면 저희가 백신을 개발하고자 하는

지카 바이러스, 에볼라 바이러스,
HIV 등의 감염증을 보시면

모든 후보 항원

모든 후보 보조제

모든 다른 인구 등,

모든 조합의 대규모 3상
임상실험을 하는 것은

불가능할 것이기 때문입니다.

고로 저흰 체외에서 백신을
테스트 할 수 있다는 점이

백신 개발을 가속화 시킬 수
있다 생각합니다.

마지막으로, 이 모든 노력은
특정 병원균으로부터

몸을 방어하는 면역반응을 유도해

항체와 다른 세포까지
몸을 방어하게 만들기 위함입니다.

저흰 추가적으로 혁신적인
접근방식을 사용해

최첨단 과학을 백신 개발에
투입하려 하고있습니다.

또한 현재 백신이
어떻게 예방효과를 내는지

더 깊이 연구하고 있습니다.

저흰 국제 협력단을 구성하여

B형 간염 백신이 어떻게 신생아를
B형 간염으로부터 보호하는지

연구하고 있습니다.

이를 위해

저희는 작은 표본, 큰 데이터라는
기술을 개발했습니다.

예방접종 전 아기의 혈액을
아주 조금 채취하고

접종 후 다시 소량의 채혈을 합니다.

그리곤 그 혈액의
모든 세포와 모든 유전자,

모든 분자를 측정해 목록표를 작성하죠.

그 후, 같은 아기의

예방 접종 전후를 비교하면

그 백신이 얼마나
뛰어난 예방효과를 내는지

깊이 이해할 수 있습니다.

그리고 후에 다른 백신 개발을
돕는 교훈이 되기도 합니다.

이 도표는 피 한 방울이 가진

엄청난 양의 정보와

수만 가지의 피분석물을
보여주고 있습니다.

그리고 저 검은 뭉치는
유전자가 활성화되는 경로와

분자가 활성화되는 경로를
묘사한 것입니다.

더 많은 것이 도출 될 수 있기에
매우 흥미로워지죠.

그래서 저흰 전 세계 과학자들과 협력해

정밀백신 네트워크 내에서

새로운 기술을 도입해
백신 개발을 활성화 하려 합니다.

저흰 전 세계 취약계층을 위한

맞춤형 백신을 발전시킬 것입니다.

저희 팀은 과학자, 기술 전문가와
의료진으로 구성되어 있습니다.

그리고 저흰 전염병에 대항하는
백신을 개발하고 있습니다.

백일해와 같은 전염병 말이죠.

저희에게 백일해 백신이 있기는 하지만

여러 번 투약해야 하고

예방력도 계속 하락하죠.

저흰 1회 접종 백일해 백신을
개발하고자 합니다.

저흰 미국의 영유아 입원의
가장 큰 원인인

호흡기세포융합바이러스의
백신도 연구 중입니다.

인플루엔자에 대항하는 더 나은
백신도 연구 중입니다.

물론 HIV도 포함이죠.

저흰 암과 알레르기 그리고

흥미롭게도 마취제 과다복용의
백신도 연구 중이죠.

이것이 제가 여러분에게 건내는
마지막 메세지입니다.

백신은 여러분과
여러분의 사랑하는 사람들

그리고 주변 사람들을 보호합니다.

백신은 감염으로부터
여러분을 보호할 뿐만 아니라

여러분이 병을 퍼트리는 것도
예방합니다.

예방접종을 받으십시오.

과학적 진보는 깨지기 쉽고
손실될 수도 있습니다.

우린 정확하고 경청하는 문답회를
조성해야 합니다.

그리고 마지막으로,
우린 백신 접종의 새로운 시대라는

중요한 것을 앞두고 있습니다.

저흰 이제 막 첫 걸음을 내딛었습니다.

저희 연구를 응원해 주십시오.

감사합니다.

(박수)