새로운 전기를 맞이한 백일해 백신의 미래: 과학을 통한 도전과 혁신
우리가 코로나 시대를 지나며 실생활에서 경험했던 공포와 불안을 기억한다면, 아마도 많은 분들이 백신의 중요성과 예방의 핵심을 더 깊이 체감하셨을 것입니다. 우리가 잊고 지내던 질병 중 하나인 백일해(pertussis)도 예외는 아닙니다. 백신이 보급되기 전까지 백일해는 많은 어린아이들의 생명을 위협하던 주요 원인이었습니다. 하지만 다행히도 1940년대 백신이 개발되어 전 세계적 위험이 크게 줄어들었습니다.
그러나 놀랍게도 최근 몇 년 동안 백일해의 위협은 다시 고개를 들기 시작했습니다. 백신 접종률이 코로나19 팬데믹 이후로 저하되면서, 백일해의 발생률이 다시 증가 추세를 보이고 있기 때문입니다. 특히 2024년에는 몇 차례 대규모 발병이 발생했으며, 이는 주로 백신을 맞기엔 너무 어린 영아들에게 가장 심각한 영향을 미쳤습니다. 공공 보건 당국과 병원들은 갑작스럽게 늘어난 환자 수를 감당해야 했습니다.
백신 개선을 위한 새로운 돌파구
이러한 상황 속에서 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스의 연구 팀은 백신의 효율성을 크게 개선할 수 있는 새로운 연구 결과를 발표했습니다. 그들의 연구는 백일해 병원체인 Bordetella pertussis가 생성하는 주요 독소인 백일해 톡신을 중화할 수 있는 두 가지 새로운 항체, hu11E6과 hu1B7에 중점을 두고 있습니다. 이 연구는 알 수 있는 부위를 처음으로 명확히 지도화하여, 백신의 강력한 설계 청사진을 제공하고 있습니다.
정밀한 냉동 전자 현미경을 사용하여 백일해 톡신에 결합하는 특정 에피톱을 확인한 이 연구는 두 가지 주요한 항체가 다양한 방식으로 톡신을 무력화한다는 사실을 발견했습니다. hu11E6 항체는 톡신이 인간 세포에 부착하는 것을 차단하며, hu1B7 항체는 톡신이 세포 내부로 들어가 해를 입히는 과정을 막습니다.
mRNA 기술과 백신 혁신
백신을 꾸준히 개선해온 기술의 발전은 mRNA 기술이 대표적인 예입니다. COVID-19 백신에 사용되어 큰 주목을 받은 mRNA 기술은 새로운 백일해 백신의 설계에도 유용하게 사용될 가능성을 제시하고 있습니다. PTgen(퍼투시스 톡신 유전)이라는 유전공학 돌파구는 안전성과 효과가 더 높아진 재조합 세포 외 백신으로 이어질 수 있습니다. 여기에는 연구팀의 발견이 즉시 반영될 수 있습니다.
이러한 기술 진보가 일반 대중의 백신에 대한 신뢰를 회복하고 더 긴 기간 동안 강력한 보호 효과를 제공하는 데 기여할 수 있을 것입니다. 더 나아가, hu1B7과 hu11E6 항체는 감염된 고위험 영아를 위한 치료제로도 가능성을 보이며, 이러한 항체는 백일해의 치명적인 증상을 예방할 수 있다는 이전 연구 결과도 존재합니다.
지속적인 위협과 예방의 중요성
백일해는 폭력적인 기침 발작으로 악명이 높습니다. 이는 폐렴, 발작, 심지어 사망으로 이어질 수 있습니다. 특히 영아에게는 더욱 치명적입니다. '100일 기침'이라는 별명처럼 고통스러운 증상이 몇 달간 지속될 수 있습니다. 매년 전 세계에서 20만 명 정도가 이 질환으로 사망하며, 대부분 영아와 어린이입니다. 심하게 앓고 난 생존자는 뇌 손상과 폐 흉터를 남길 수 있습니다.
현대 백신이 이 질환의 피해를 줄이긴 했지만, 그 효과는 시간이 지나면서 감소하며, 보호 효과는 일반적으로 2~5년간 유지됩니다. 이러한 점 때문에 백신 접종률 유지와 백신 개발은 더욱 중요합니다. 최근 미국의 뉴욕시에서는 2023년 이후 백일해 사례가 169% 증가했으며, 2019년 이후로는 500%의 증가세를 보였습니다. 이는 호주를 포함한 여러 곳에서 백신 도입 이래 가장 큰 발병을 경험하게 했습니다.
사회적 장벽 극복과 백신 접종 필요성
과학적 돌파구는 결코 충분하지 않습니다. 백일해에 대한 백신 회의론은 지속적으로 높아지고 있고, 이는 예방접종률을 낮춥니다. 임신 중 어머니가 백일해 백신을 접종하여 신생아가 백신 접종 시기가 될 때까지 보호받는 것이 가장 효과적인 예방책입니다. 그러나 CDC에 따르면, 미국의 유치원생 백일해 예방 접종률은 90%를 넘지만, 임신 중 예방 접종률은 60% 이하입니다.
결론적으로, 백일해와 같은 예방 가능한 질병에 대한 백신의 발전은 단지 과학의 문제가 아니라 사회적 참여와 신뢰의 문제입니다. 이번 연구의 혁신은 우리가 건강과 안전을 위해 어떻게 함께 일할 수 있는지를 잘 보여주는 사례입니다. 앞으로도 지속적인 관심과 연구 개발을 통해 우리는 이러한 전염병을 효과적으로 막아낼 수 있을 것입니다.
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