mRNA 기반 COVID-19 백신은 면역 체계의 '장기 기억'을 훈련시킨다

쾰른 대학교와 쾰른 대학 병원의 연구원들은 그들의 연구에서 새로운 mRNA 기반 COVID-19 백신이 항체 생성과 같은 획득 면역 반응을 유도할 뿐만 아니라 선천 면역 세포에서 지속적인 후생 유전적 변화를 일으킨다는 것을 보여주었습니다. 쾰른 대학 병원의 감염성 질환 부서장이자 쾰른 분자 의학 센터(CMMC)의 수석 연구자인 Jan Rybniker 교수와 CMMC의 수석 연구자인 Robert Hänsel-Hertsch 박사가 주도한 연구 '단핵구 유래 대식세포에서 SARS-CoV-2 mRNA 백신 접종의 지속적인 후생 유전적 기억'은 Molecular Systems Biology 에 게재되었습니다.

면역 체계는 선천적 면역 체계와 후천적(적응적) 면역 체계라는 두 가지 면역 전략으로 구성됩니다. 선천적 면역 체계는 병원체로부터 일반적인 보호를 제공하며 신속하게 반응해야 합니다. 적응적 면역 체계는 새로운 병원체에 적응하며 반응에 매우 특이적입니다. 두 체계는 긴밀하게 작동합니다. 연구 그룹에 따르면, 그들이 지금까지 관찰한 변화는 DNA의 후생유전적 마커에 의해 발생합니다. 후생유전적이란 DNA가 감겨 있는 케이블 드럼 역할을 하는 단백질인 히스톤이 가역적으로 아세틸화된다는 것을 의미합니다. 아세틸화는 플러그처럼 케이블 드럼에 부착하고 제거할 수 있는 화학적 변형으로, DNA 서열 자체를 변경하지 않고도 유전자 발현을 변경합니다. 따라서 mRNA 백신을 접종하면 백신의 특정 표적이 아닌 병원체와의 향후 만남에 대한 면역 반응이 향상될 수 있습니다.

이 연구의 첫 번째 저자인 알렉산더 시모니스 박사는 "저희 연구 결과에 따르면 mRNA 백신은 선천적 면역 세포의 후생유전적 '훈련'을 유도하여 지속적인 면역 반응을 가능하게 합니다."라고 말합니다. 후생유전학적 변화는 획득 면역 체계의 보호 메커니즘을 확대하는 오래 지속되는 선천 면역의 기초를 제공할 수 있습니다. 이는 이제 이러한 연구 결과를 기반으로 대규모 임상 시험에서 테스트할 수 있습니다.

연구자들은 백신 접종 참가자의 혈액 샘플에서 6가지 다른 시점에서 단핵구(인간에서 대식세포로 분화할 수 있는 백혈구의 일종)를 분석했습니다. 대식세포는 선천 면역 체계의 고전적 세포로 병원균의 신속한 탐지 및 소화에 필수적입니다. 그들은 mRNA 기반 COVID-19 백신이 아세틸화, 즉 화학 그룹이 이러한 단핵구의 특정 면역학적으로 관련된 유전자에 결합하는 것을 통해 상당하고 지속적인 변화를 일으킨다는 것을 발견했습니다.

게다가, 연구 결과에 따르면 이러한 후성유전적 변화는 백신 접종 후 6개월 동안 보존되었으며, 이는 백신이 면역 체계의 '장기 기억'을 훈련시킨다는 것을 시사합니다. 인간의 단핵구는 체내에서 약 3일 동안만 순환하기 때문에 연구자들은 골수에 있는 단핵구의 전구 세포도 후성유전적 마커를 가지고 있다고 추정합니다.

그러나 단일 mRNA 백신 접종으로는 마커를 강력하게 유도하기에 충분하지 않습니다. "이러한 지속적인 후생유전적 변화에는 연속 2회 백신 접종 또는 단일 부스터 백신 접종이 필요하며, 장기적인 면역 반응을 유지하려면 여러 차례 백신 접종이 필요하다는 점을 강조합니다." Jan Rybniker가 말했습니다.

관찰된 후성유전학적 변화는 염증성 유전자의 '판독'을 증가시켰고, 이는 다시 메신저 물질인 소위 사이토카인을 생산하게 되었는데, 이는 수많은 면역 세포를 활성화하고 병원균과 싸우는 능력을 증가시킬 수 있습니다.

"이것은 비교적 광범위하고 비특이적인 방식으로 다양한 병원균을 표적으로 삼는 선천 면역 체계의 활성화이기 때문에 mRNA 백신은 적어도 일정 기간 동안 다른 바이러스와 박테리아에 대한 보호도 제공할 수 있습니다." 연구의 첫 번째 저자이기도 한 세바스찬 테오발드 박사가 설명합니다.

"이러한 연구 결과는 대식세포의 히스톤 변형이 면역 반응에 관련된 유전자를 활성화할 뿐만 아니라, 이러한 유전자가 지속적인 면역에 중요할 수 있는 구아닌 사중체 DNA 구조를 추가로 형성한다는 것을 보여줍니다."라고 후성유전학 분야의 전문가인 로버트 헨젤-헤르치 박사가 말했습니다.

이러한 연구 결과는 COVID-19 및 기타 감염병에 대한 미래의 백신 전략 개발에 광범위한 영향을 미칩니다.

이 연구는 CMMC의 백신 접종에서 선천 면역을 해석하는 연구 프로젝트 프레임워크와 대학 의학 네트워크(NUM)의 협력 면역 커뮤니티 플랫폼인 COVIM의 프레임워크 하에서 수행되었으며, 이 플랫폼은 연방 교육 연구부의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250326123320.htm