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일상 속 도움되는 과학/미생물, 바이러스

백신의 종류, 원리

by 에마리 2021. 6. 11.
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안녕하세요 에마리입니다. 

 

오늘은 백신의 종류와 원리에 대해 알아보겠습니다.

 

면역은 어떤 병원성 항원(바이러스나 세균)에 대해서 항체가 형성되어 같은 항원이 침입하더라도 병원성을 나타나지 않게 저항성을 가지게 되는것을 뜻합니다.

 

우리는 병에 감염되거나 백신으로 면역을 얻게 되는데요 그럼 그 백신의 종류는 어떤 것들이 있을까요? 

 

백신의 종류는 바이러스의 스파이크 단백질 전달 형태로 분류할 수 있습니다.

 

바이러스의 스파이크 단백질은 우리 몸의 면역체계가 인식할 수 있는 바이러스 외막에 있는 단백질입니다. 

 

- 돌기처럼 나있는 부분이 스파이크 단백질

이 부분을 인식하기에 면역을 얻고자 하는 바이러스의 스파이크 단백질을 몸으로 넣어주는데요.

 

이번 Covid-19의 백신을 예를 들어 말해 보겠습니다.

 

 

코로나 바이러스의 백신은 총 2가지 종류가 있습니다.

 

1. mRNA 백신(화이자, 모더나)

2. 바이러스 벡터 백신(아스트라제네카, 얀센)

 

1. mRNA 백신 : 이번에 처음 나온 백신인데, 원리는 코로나 바이러스 스파이크단백질의 유전정보를 가지고 있는 mRNA(messenger RNA)를 지질막으로 감싸서 보호해 놓은 백신으로 이것이 인체 내에 들어가면 이 mRNA 정보를 바탕으로 스파이크 단백질을 만들어 내고 이 부분을 우리의 면역세포가 인식해서 면역을 형성하는 원리입니다. 

 

- 세포내 DNA 가닥, 인간은 이 DNA 가닥을 바탕으로 mRNA를 만들어내고 이 mRNA 정보로 단백질을 만들어냅니다.

 

병원체 자체는 들어가지 않고 인식부위만 들어가기에 우리는 큰 병없이 면역을 획득할 수 있게 되는 것입니다.

 

다만 단점은 DNA는 이중나선구조이지만 mRNA 자체가 단일가닥 유전체로써 굉장히 불안정한 분자이기에 초저온냉동고가 필요해 이동 및 보관이 어렵다는 점이 있습니다.

 

2. 바이러스 벡터 백신 : 인체에 무해한 아데노 바이러스에 Covid-19 바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 유전자를 넣어서 주입하는 방법입니다.(Astrazeneca, 얀센 백신)

 

아데노 바이러스가 가지고 있기에 mRNA 자체로만 보관하는 mRNA 백신에 비해 보관 및 이동이 용이하며 무해한 바이러스를 전달체로 이용하기에 인체에 병을 일으키진 않습니다.

 

다만 단점은 생물학에서 100%는 없기에 아데노 바이러스도 바이러스이기에 극히 일부 사람에게서는 문제를 일으킬 수도 있습니다. 

 

최근들어 바이러스 벡터 백신의 부작용들이 아데노바이러스를 사용해서 그런것 아니냐는 말이 있지만 아직 밝혀진바는 없습니다.

 

이러한 백신이 주사되게 되면 mRNA가 리보솜에 의해 바이러스의 항체결합 막 단백질로 발현되게 되고 우리 몸의 면역체계의 T cell, B cell이 이 부분을 인식해 항체를 형성하게 됩니다. 처음 이 항원에 노출되면 기억세포에서 기억하고 항체를 형성하는데 그 항체는 충분한 양이 형성되지 않고 저항을 나타내기에는 적은양이라 충분히 방어하지 못합니다. 하지만 한번 겪었기에 기억세포가 기억해서 다음에 실제 병원체(코로나바이러스) 침입하게 되면 빠른 속도로 항체를 형성하고 방어하기에 우리는 면역을 가지게 됩니다.

 

1차, 2차 노출에 따른 면역반응 출처 : wikimedia commons

이 외에도 다른방식의 백신이 있지만 목적은 동일합니다.

 

현재 백신 접종자가 빠르게 늘어가고 있고 저도 얀센백신을 예약해서 곧 맞으러 갑니다.

 

빠른 시일내에 우리의 일상이 정상화 되었으면 합니다.

 

감사합니다.

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