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살모넬라 감염 치료용 백신 개발 중
2019-05-23 09:00:04
김건우
▲살모넬라 감염으로 인한 입원환자와 사망자를 줄이기 위한 백신이 개발 중에 있다(출처=123RF)

[메디컬리포트=김건우 기자] 살모넬라 감염은 위장 염증을 유발해 심각할 경우 입원 치료가 필요하고 예상치 못한 사망에 이르기도 한다. 살모넬라 감염을 치료하기 위해 보통 항생제를 가장 먼저 처방하지만, 한 연구팀이 효과적인 백신 개발 가능성을 조사했다.

캘리포니아대학 연구팀이 개발한 살모넬라 백신은 잘 알려지지 않은 비순환 기억 T세포를 바탕으로 개발됐다.

새로운 살모넬라 백신

미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 살모넬라 박테리아로 인해 미국에서만 연간 2만3,000명의 입원환자와 450명의 사망자가 발생하고 있다. 살모넬라와 관련한 질병의 주요 원인은 오염된 식품이다. 살모넬라에 감염된 보통 사람들은 완전히 회복될 수 있지만, 면역 체계가 약한 사람들은 즉각적인 치료가 필요하다.

이에 따라, 캘리포니아대학 연구팀은 살모넬라 감염과 관련된 입원 환자와 사망자를 줄일 수 있는 백신을 개발했다. 그리고 병원체, 암세포 및 미생물에 감염된 세포를 표적으로 삼아 파괴할 수 있는 백혈구의 일종인 T세포의 면역력에 중점을 두고 조사했다.

연구팀은 조직 내에서 순환하는 T세포와 순환하지 않는 T세포, 두 가지 카테고리로 집중 연구했다. 그리고 감염에 대한 면역성을 개선하는 데 이 두 가지 T세포의 기능을 살폈다.

연구의 선임 저자인 스테판 맥솔리 교수는 "모든 사람이 면역학에 집중하고 있는 것은 단순히 살모넬라만을 해결하기 위해서가 아니다"며 "지난 50년 동안 발생했던 모든 감염성 질병은 항체와 T세포 반응을 가지고 있다"고 말했다.

비순환 기억 T세포의 역할

이전 연구에 따르면, 비순환 기억 T세포는 면역력에 필요할 수도 혹은 그렇지 않을 수도 있었다. 이 세포가 병원균 미생물과 종양 세포를 파괴하는 데 중요한 역할을 하고 있다고 밝힌 연구가 있는 반면, 면역 메커니즘에서는 중요하지 않다고 주장한 연구자도 있다.

▲연구진이 살모넬라 감염 위험성을 줄일 수 있는 백신을 개발했다(출처=123RF)

이에 따라, 맥솔리 교수의 연구팀은 비순환 기억 T세포의 면역 반응 역할을 연구했다. 이를 위해 비순환 기억 T세포가 장티푸스의 원인이 되는 박테리아 계통인 티푸스균에 대항하는 보호 메커니즘을 분석했다.

먼저, 연구팀은 두 가지 유형의 T세포 중 어느 것이 박테리아 계통에 대항해 보호효과를 발휘할 수 있는지 확인하기 위해 형광 지표를 사용했다. 다음으로, 살모넬라 감염에 대한 예방 접종을 한 실험쥐에서 순환 및 비순환 기억 T세포 샘플을 채취했다. 연구팀에 따르면, 이용 가능한 두 가지 유형의 살모넬라 백신이 있지만 백신의 최대 보호 효과는 50%에 지나지 않는다.

연구팀은 세포를 채취한 후, 어떠한 치료제도 처방 받지 않은 실험쥐에 세포를 이식했다. 그 후, 지표를 확인해 T세포의 활동성을 관찰했다. 연구 결과에 따르면, 비순환 T세포가 살모넬라에 반응하는 백신 매개 보호 기능에 작용했다. 보호 효과는 특히 간 기억 T세포에서 확실하게 관찰할 수 있었다. 따라서 연구팀은 장티푸스 및 비장티푸스 살모넬라증 모두 다량의 비순환 간기억 T세포를 필요로 한다고 결론을 내렸다.

멕솔리 교수는 "T세포가 살모넬라에 대응해 보호 기능을 하는 비순환 T세포가 필요하다는 사실을 알았다"고 밝혔다.

▲살모넬라 감염은 발열, 위경련, 설사 등의 증상을 유발한다(출처=123RF)

효과적인 백신 개발하기

연구팀은 백신을 개발하기 위한 필수 사항을 연구했지만 백신을 상용화하기 전 해결해야 할 수많은 문제에 직면했다.

살모넬라에 대한 비순환 기억 T세포의 보호 메커니즘은 신체상 자연스러운 방법이었다. 하지만 연구팀은 이와 동일한 현상을 인위적인 합성 환경에서 복제할 수 있는 방법을 고안하는 동시에 그와 동일한 효과를 도출해내야만 했다.

맥솔리 교수는 인공적인 환경에서 동일한 결과를 모방할 수 있는 여러 가지 방안을 구상 중에 있다고 말했다. 그리고 그 중 하나는 실험쥐 모델을 사용해 백신의 효과를 입증하고 보호용 기제를 유도하는 방법을 개발하는 것이다. 이 실험이 성공을 거둔다면 기존의 살모넬라 백신에 비해 보다 우수한 성능의 보호 백신을 상용화할 수 있게 될 것이다.

살모넬라 감염에 대해

살모넬라 감염은 고열과 위경련, 설사 등을 포함한 증상을 유발할 수 있다. 건강한 일반인들은 살모넬라에 감염되면 보통 4 ~7일 동안 증상을 앓다 완전히 회복된다. 그러나 면역 체계가 약한 사람이나 어린이, 노년층은 치료가 필요한 중증의 증상으로 이어질 수 있다.

[메디컬리포트=김건우 기자]


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