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HIV의 새로운 치료법 나오나?...2020년을 전망하는 최근 백신 동향
등록일 : 2018-07-26 16:47 | 최종 승인 : 2018-07-26 16:47
고진아
▲혈류 속 HIV 바이러스(출처=셔터스톡)

[메디컬리포트=고진아 기자] HIV(인간 면역결핍 바이러스)를 치료할 수 있는 방법을 찾기 위해 다양한 연구와 임상 실험을 지속한지도 약 10여 년에 이르고 있다. 그동안의 노력으로 항레트로바이러스에서 유전자 및 기타 물질의 사용과 관련된 치료법까지 확립되면서 이제는 치료법을 찾는 단계로 나아가며 진보를 거듭하고 있다.

1980년대 처음 발견된 이래로 현재까지 그 치료법을 찾기 위한 노력은 여전히 여전히 진행중이지만, 이제는 잠재적 치료법을 포함한 다양한 데이터로 2020년까지 성과를 볼 수 있을 것으로 전망된다는 견해가 나온다.

최신 임상 연구 동향

템플 대학과 피츠버그 대학의 연구팀은 최근 CRISPR-Cas9 유전자 편집 툴을 사용해, 감염된 세포에서 HIV를 제거하는 방법을 설명하는 개념 증명 연구를 발표했다. 연구진은 이 기술이 바이러스의 확산을 막고, 잠복해 있는 경우에도 은신처에서 이를 제거할 수 있다는 것을 입증했다. 현재는 HIV에 감염된 쥐를 대상으로한 3상 실험이 진행된 상태로, 바이러스를 비활성화시키는데 성공한 것으로 나타났다.

앞서 설명한대로, 일단 바이러스가 자신을 숨길 경우에도 이를 쉽게 찾고 제거할 수 있다는 것은 큰 수확이다. 또한, 급성 감염과 동등한 바이러스(EcoHIV)를 가진 쥐는 유전자 툴을 포함하는 연구의 주된 원천이 됐다. 연구의 공동 저자인 카멜 칼릴리 박사는 급성 감염 중에 HIV가 활발하게 복제되는데, EcoHIV 쥐의 실험을 통해 바이러스의 복제를 막고 전신 감염을 예방할 수 있는 CRISPR-Cas9 전략의 능력을 조사할 수 있었다고 전했다.

박사는 이제 다음 단계는 잠복 감염된 T세포 및 HIV-1에 대한 다른 성역 장소, 가령 뇌세포에서 HIV-1 DNA 제거를 입증하기 위해, 질병을 유도하는 HIV 감염에 보다 적합한 동물 모델인 영장류에서 이 연구를 반복하는 것이라고 설명했다. 이어 연구의 궁극적인 목표는 인간 환자를 대상으로 한 임상 시험이라고 덧붙였다.

사이언스데일리에 따르면 호주의 뉴사우스웨일스 대학(UNSW)과 영국의 연구진들 역시 HIV가 숙주 면역계에 의해 자신이 파괴되는 것을 막기 위해, 숙주 세포에서 작은 분자를 납치한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 이를 통해 HIV에 대한 항바이러스 치료의 새로운 표적을 확인하고, 캡시드를 표적으로 한 새로운 약물을 시험, 측정하는 방법을 제공할 수 있었다고 매체는 전했다. HIV는 캡시드라 불리는 단백질 껍질을 형성하는데, 이를 통해 세포에 침입해 감염을 일으키는 핵으로 진입한다.

연구팀은 HIV가 이노시톨 헥사키스포스페이트(inositol hexakisphosphate)라는 작은 분자를 통합해 캡시드를 강화시킨다는 것을 발견했는데, 또한 포유 동물 세포내에 풍부하게 존재하는 이 분자가 캡시드를 훨씬 강하게 만들어 10~20시간 동안 안정화 시킨다는 사실도 알아냈다. 뵈킹 부교수는 이와 관련, 이 기능은 마치 스위치와도 같다며, 분자를 바인딩하면 캡시드를 안정화시키고 열면 방출할 수 있다고 설명했다.

현재 승인된 HIV 치료법의 대부분은 바이러스 수명 주기의 여러 단계에서 필요한 효소를 표적으로 하고 있지만, 실제로 HIV 캡시드를 대상으로 하는 것은 하나도 없다. 이에 신약 대체제는 독성 효과가 감소된 HIV 치료를 개선할 수 있을 것으로 보인다.

▲HIV 감염을 정복하기 위한 많은 연구가 진행됐지만, 여전히 성공적인 결과를 얻지 못하고 있다.

최초의 에이즈 완치 환자

세계 최초로 에이즈에 감염됐다가 완치한 티모시 브라운이라는 사람이 있다. 브라운은 항레트로바이러스가 거의 10년간 발견돼지 않아 HIV에서 완쾌한 것으로 정식 확인됐다. 그는 HIV 비 반응 기증자로부터 골수 이식을 받았는데, 브라운에게 골수를 기중한 사람이 HIV에 저항성을 가진 CCR5-델타32 돌연변이 유전자를 가지고 있었기 때문으로 알려진다. 이러한 위업으로 인해 당시 의학계는 정복 가능성이 희박했던 질병에 대한 잠재적인 치료법을 마침내 찾았다는 평가를 내렸다.

그러나 이후 큰 성과는 아직까지 없다. 이 환자의 케이스를 그대로 재현하려는 시도가 성공하지 못하고 있기 때문인데, 골수 이식 절차 역시 HIV 양성 환자에게 위험성이 높아 함부로 적용하기는 어렵다. 이는 항레트로바이러스 약물에 대한 개선과 HIV 백신 진행에도 여전히 치료법을 파악하기 어렵게 만드는 장애물이 되고 있다.

또한, 치료법 가운데 가장 큰 우려 사항으로 여겨지는 것 가운데 하나는 바로 신속하게 돌연변이를 일으키고 저항력을 발휘하는 바이러스의 능력이라는 점이다. 게다가 새로운 접근법의 많은 부분에서도 바이러스가 내성을 가질 수 있는지 여부에 대한 데이터도 부재한 상황이다.

하지만 다양한 연구 결과에서 대략 2020년 겨엥는 완치할 수 있는 치료법이 진행될 수 있을 것이라는 낙관적 전망이 나온다. 일부에서는 임상 시험이 아직 통과되지 않았기 때문에 회의적인 입장도 나오지만, 성공할 경우 첫 번째 기능성 HIV 치료제의 승인이 마침내 가능해질 수 있다.

▲CRISPR-Cas9 유전자 편집 툴(출처=셔터스톡)

백신 연구

HIV 전염병이 발발한지 35년이 흘렀지만 여태껏 4가지의 HIV 백신 개념만이 인간 실험에 적용됐으며, 그 중에서도 오직 한 개만이 효능 시험에서 증거를 제공한 상태다. 바로 카나리폭스 벡터 프라임이라는 gp120 부스트 백신 요법으로, 태국에서 RV144 시험에 사용됐다. 인간 감염률은 31% 감소됐지만, 효과 자체는 백신을 공동으로 사용하기에 너무 낮게 측정됐었다.

그러나 동시 백신 임상 시험이 수행, 최종적으로 큰 규모에서의 면역 요법의 임박한 효능을 입증하기에 이른다. 이는 성공적인 백신 생산을 가깝게 만들었는데, 실험용 약물은 남부 아프리카의 대규모 인체 실험으로 옮겨졌다. 이와 관련, 연구를 진행했던 댄 바루치 박사는 HVTN705(Imbokodo)라고 불리는 임상 2b상 시험의 결과를 기다리고 있다며, 이 백신이 인간을 HIV 감염으로부터 보호할 수 있을지 여부를 결정할 것이라고 설명했다.

연구에 따르면, 실험용 HIV-1 백신 요법은 건강한 성인과 붉은털원수잉에서 HIV에 대한 견줄만한 면역 반응을 보이며 생성되는데, 이 백신 후보 물질은 원숭이에서 HIV와 유사한 바이러스 감염으로부터 보호받은 것으로 나타났다.

연구팀은 병행 시험을 통해 원수잉를 감염시킨 HIV와 유사한 바이러스인 유인원 면역결핍 바이러스(SHIV)의 일련의 균주를 사용, 붉은털원숭이에서 동일한 Ad26 기반 모자이크 백신 요법의 면역원성 및 방어 효능도 평가했다. 그 결과, Ad26/Ad26 plus gp140 백신 후보 물질은 인간에게 가장 큰 면역 반응을 유도했으며, 원숭이에게서도 최상의 보호를 제공한 것으로 확인됐다. 연구팀은 특히 인간에서 HIV-1에 대한 예방을 예측하는 것으로 알려진 최종 면역 측정치가 없다는 점에 주목했다.

이처럼 새로운 백신 개념과 벡터가 개발되면서, 에이즈 백신의 개발이 시급해진 이후로 중요한 과정인 효능 시험으로 진행이 가능해졌다. 전례없는 HIV 치료 및 예방의 진전에도 불구하고, 전 세계적으로 HIV 감염자의 수는 증가 추세다. 이에 기존의 HIV 예방 및 치료 전략과 더불어 효과적인 HIV 백신 구현은 진화하는 HIV와 에이즈 대응에 크게 기여할 것으로 전망된다.

기존의 HIV-1 후보 물질은 전형적으로 특정 지역에만 한정돼있었다. 그러나 이 연구에서 실험된 요법은 다양한 HIV 바이러스 조각을 통해 여러 HIV 계통에 대한 면역 반응을 이끌어내는 모자이크 백신을 기반으로 하고 있다. 바루치 교수는 이와 관련, 연구는 모자이크 Ad26 프라임과 Ad26 plus gp140 부스트 HIV 백신 후보 물질이 사람과 원숭이의 강력한 면역 반응을 동등한 크기와 동역학, 표현형 및 내구성으로 유도했다며, 바이러스성 질병에 대해 67%의 방어 효과를 제공했다고 설명했다.

그러나 박사는 HIV 감염 백신 개발의 어려움은 전례가 없었다며, HIV에 특이적인 면역 반응을 유도하는 능력이 반드시 백신이 인간을 HIV 감염으로부터 보호할 수 있다는 것을 의미하는 것은 아니라고 덧붙였다. 그러면서 HVTN705라는 이 백신의 2b 효능 시험 결과가 백신이 인간을 HIV 감염으로부터 보호할 수 있을지를 최종적으로 결정할 것이라고 말했다.

[메디컬리포트=고진아 기자]

[메디컬리포트=고진아 기자]

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