코로나19가 바꾼 연구‥초기부터 '인간 모델' 활용 목소리

약물 개발에서 동물 모델의 한계점 축적‥새로운 면역학 접근 모델 제시
박으뜸기자 acepark@medipana.com 2020-12-01 11:55

[메디파나뉴스 = 박으뜸 기자] 코로나19 대유행은 많은 것을 바꾸고 있다.
 
무엇보다 연구 분야에서는 인간의 면역체계를 더 잘 이해해야만, 백신과 치료제를 개발할 수 있다라는 중요성을 인식시켰다.
 
그동안 인간 면역체계에 대한 다양한 지식은 마우스를 대상으로 한 연구에서 축적됐다.
 
그러나 마우스에서 효과적으로 작동하는 백신과 약물이 항상 인간에게 긍정적인 영향을 준 것이 아님이 드러났다. 이는 곧 동물 모델의 한계로 지적됐다.
 
이에 따라 최근 면역학은 인간의 면역체계를 탐구하기 위한 새로운 접근방식을 만들어냈다.
 
생명공학정책연구센터의 '21세기 인간 면역학 발전을 위한 새로운 접근방식'에 따르면, 코로나19 대유행은 마우스 등 동물 모델이 인간의 질병을 정확하게 모델링하지 못하고, 이에 인간 면역반응을 정확하게 예측할 수 없다는 것을 드러나게 했다.
 
동시에 코로나19 대유행과 같은 전염병을 극복할 수 있는 새로운 '과학적 접근방법'은 계속해서 요구되고 있다.
 
노벨상 수상자인 시드니 브레너(Sydney Brenner)는 "인간이 가장 적합한 모델로서 더는 다른 모델을 찾을 필요가 없다"고 언급한 바 있다.
 
마우스 실험은 류마티스 관절염 및 전이성 흑색종 면역치료제 등 많은 신약 개발로 이어졌다. 하지만 최근 동물실험에서 성공한 결과가 인체에 적용했을 시, 실패한 사례가 증가하고 있다.
 
한 예로 CD28에 대한 항체 면역치료제로 개발되던 '테라리주맙(theralizumab)'은 영장류 비임상시험 단계에서는 부작용이 관찰되지 않았으나, 임상시험에서 6명 모두 부작용으로 입원했다. 그리고 최소 4명이 다기관 기능장애가 발생했다.
 
2008년 아데노바이러스 벡터 기반의 HIV 백신 첫 번째 임상시험에서는, 이미 아데노바이러스에 대해 면역이 있는 임상시험 대상자가 오히려 HIV 감염이 증가했다.
 
생명공학정책연구센터 관계자는 "이러한 실패는 약물 및 백신 개발의 '죽음의 계곡'을 상징하며, 초기 기초 연구부
터 '인간 모델'을 활용해야 하는 필요성을 뒷받침한다"고 말했다.
 
실제로 지난 10년간 인간의 면역체계를 탐구하기 위한 새로운 접근방식과 기술이 빠르게 증가하고 있다.
 
이는 백신, 암 및 코로나19와 같은 바이러스 감염 등 인간 면역 반응에 대해 다양하고, 정밀한 접근방법으로 측정하는 대용량/고속분석(high throughput) 오믹스 기술이 큰 영향을 줬다. 여기엔 유전자, mRNA, 단일세포 전사체, 단백질체, 대사체 분석기술 및 후성 유전학적 변형(ATAC-seq) 분석기술 등이 포함된다.
 
전문가들은 새로운 접근방식에 의한 21세기 인간 면역학 연구가 이제 막 시작됐기에 조심스러운 단계임을 인지했다. 따라서 인간 모델의 다양성을 포괄하기 위해 인구, 인종별 면역 관련 데이터를 축적할 필요가 있다고 입을 모았다.
 
생명공학정책연구센터 관계자는 "인간 면역학을 발전시키는데 필요한 다양한 기술을 개발하고, 도전 과제를 해결하기 위해 과학과 의학의 강력한 협력이 필요하다"고 조언했다.


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