이 백신은 바늘 대신 치실을 사용합니다.

연구진은 동물 모델에서 치실을 사용하여 치아와 잇몸 사이 조직을 통해 백신을 투여하는 새로운 백신 투여 방법을 시연했습니다. 실험 결과, 이 새로운 기술은 코와 폐 점막과 같은 점막 표면에서 항체 생성을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 출처: 노스캐롤라이나 주립대학교 지 선(Jie Sun)

연구진은 동물 모델에서 치실을 이용하여 치아와 잇몸 사이 조직을 통해 백신을 투여하는 새로운 백신 투여 방법을 시연했습니다. 실험 결과, 이 새로운 기술은 코와 폐 점막과 같은 점막 표면에서 항체 생성을 촉진하는 것으로 나타났습니다.

"점막 표면은 독감이나 코로나19와 같은 병원균의 침입 경로이기 때문에 중요합니다."라고 이 연구 논문의 교신저자인 하빈더 싱 길은 말합니다. "하지만 백신을 주사로 접종할 경우 항체는 주로 전신의 혈류에서 생성되고, 점막 표면에서는 상대적으로 적은 양의 항체가 생성됩니다.

"하지만 점막 표면을 통해 백신을 접종하면 혈류뿐만 아니라 점막 표면에서도 항체가 활성화된다는 것을 알고 있습니다."라고 노스캐롤라이나 주립대학교 나노의학과 로널드 B. 맥닐 및 신시아 J. 맥닐 교수인 길은 말합니다. "이는 병원균이 체내에 침투하기 전에 추가적인 항체 방어선이 형성되기 때문에 신체의 감염 예방 능력을 향상시킵니다."

바로 이 부분에서 접합 상피가 등장합니다. 상피라는 용어는 폐, 위, 장 내벽과 같이 신체 부위의 표면을 덮고 있는 조직을 말합니다. 대부분의 상피 조직에는 바이러스부터 먼지까지 유해 물질이 혈류로 유입되는 것을 차단하는 강력한 장벽이 있습니다. 하지만 접합 상피는 다릅니다.

접합 상피는 치아와 잇몸 사이 치주낭의 가장 깊은 곳에 위치한 얇은 조직층으로, 다른 상피 조직에서 발견되는 장벽 기능이 없습니다. 장벽이 없기 때문에 접합 상피는 박테리아와 싸우기 위해 면역 세포를 분비할 수 있습니다. 이러한 면역 세포는 타액뿐만 아니라 치아와 잇몸 사이에서도 발견됩니다.

길 박사는 "접합 상피는 다른 상피 조직보다 투과성이 높고 점막층이기 때문에 신체의 점막층 전체에서 항체 생성을 증가시키는 방식으로 백신을 신체에 투여할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다."라고 말했습니다.

접합 상피를 통한 백신 전달의 유효성을 확인하기 위해, 연구진은 왁스칠하지 않은 치실에 백신을 바른 후 실험용 쥐의 치아를 치실질했습니다. 구체적으로, 연구진은 접합 상피, 코 상피, 또는 혀 아래 점막 조직에 백신을 도포하여 펩타이드 독감 백신을 접종한 쥐에서 항체 생성을 비교했습니다.

텍사스 공과대학교에서 길 교수의 박사과정 학생이었던 로한 잉그롤은 "접합 상피를 통해 백신을 접종하는 것이 현재 구강을 통해 백신을 접종하는 표준 방식인 혀 밑에 백신을 넣는 방식보다 점막 표면에서 훨씬 우수한 항체 반응을 보인다는 것을 발견했습니다."라고 말했습니다. "또한 치실 사용은 비강 상피를 통해 접종하는 백신과 비교했을 때 독감 바이러스에 대한 보호 효과가 유사합니다."

길 박사는 "이것은 매우 유망한 연구입니다. 대부분의 백신은 비강 상피를 통해 투여될 수 없기 때문입니다. 비강 점막 표면의 장벽 구조가 백신의 효율적인 흡수를 방해하기 때문입니다."라고 말했습니다. "또한 비강 내 투여는 백신이 뇌에 도달할 가능성을 가지고 있어 안전 문제를 야기할 수 있습니다. 그러나 접합 상피를 통한 백신 접종은 그러한 위험이 없습니다. 이 실험에서는 접합 상피 투여가 비강 투여의 최적 시나리오와 어떻게 비교되는지 확인하기 위해 실제로 비강 투여에 효과적인 몇 안 되는 백신 제형 중 하나를 선택했습니다."

연구진은 또한 접합 상피 전달 방식이 단백질, 불활성화 바이러스, mRNA 등 세 가지 주요 백신에도 효과적인지 시험했습니다. 세 가지 경우 모두 상피 접합 전달 방식은 혈류와 점막 표면에서 강력한 항체 반응을 나타냈습니다.

연구자들은 적어도 동물 모델에서는 백신을 접종한 후 치실질을 한 직후에 음식과 물을 섭취했는지 여부는 중요하지 않다는 것을 발견했습니다. 면역 반응은 동일했습니다.

일반 치실이 실험용 쥐에게 백신을 투여하는 데 적합한 방법이지만, 연구진은 백신이 코팅된 치실을 손가락에 쥐고 있으라고 하는 것은 현실적으로 불가능하다는 것을 알고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구진은 치실 픽을 사용했습니다. 치실 픽은 두 개의 갈래 사이에 치실을 팽팽하게 끼워 손잡이로 잡을 수 있도록 만든 것입니다.

구체적으로, 연구진은 치실 꽂이에 형광 식용 색소를 묻힌 치실을 사용했습니다. 그런 다음 27명의 연구 참여자를 모집하여 치실을 통해 백신을 접종하는 개념을 설명하고, 참가자들에게 치실 꽂이를 사용하여 상피 접합부에 식용 색소를 묻혀 보도록 했습니다.

"염료의 약 60%가 잇몸주머니에 침착된 것을 발견했는데, 이는 치실을 이용하는 것이 상피 접합부로 백신을 전달하는 실용적인 방법이 될 수 있음을 시사합니다."라고 잉그롤 박사는 말합니다.

길은 "우리는 그 연구에 대해 낙관적이며, 연구 결과에 따라 임상 시험으로 나아갈 수도 있습니다."라고 말했습니다.

치실 기술을 임상적으로 사용하기 위해서는 아직 답해야 할 의문점이 많이 있지만, 연구자들은 점막 표면에서 항체 반응이 향상된 것 외에도 상당한 이점이 있을 수 있다고 생각합니다.

"예를 들어, 투여가 간편하고, 주사 바늘을 이용한 백신 접종에 대한 많은 사람들의 우려를 해소할 수 있습니다."라고 길 박사는 말합니다. "그리고 이 기술은 다른 백신 접종 기술과 가격 면에서 유사할 것으로 생각합니다."

몇 가지 단점도 있습니다. 예를 들어, 이 기술은 아직 이가 나지 않은 영유아에게는 효과가 없습니다.

길 박사는 "또한 이 접근 방식이 잇몸 질환이나 기타 구강 감염이 있는 사람들에게 효과가 있는지, 또는 어떻게 효과가 있는지에 대해서도 더 자세히 알아야 할 것"이라고 말했습니다.

"치실 기반 백신 접종은 점막 및 전신 면역을 위해 치은열구를 표적으로 삼는다"라는 제목의 논문이 Nature Biomedical Engineering 저널에 게재되었습니다 . 이 논문의 공동 저자로는 텍사스 공대의 아킬레쉬 쿠마르 샤키아, 창현 리, 라자르 네소비치, 텍사스 공대와 노스캐롤라이나 주립대의 가우라브 조시, 그리고 에모리 대학교의 리처드 컴펀스가 있습니다.

이 연구는 미국 국립보건원(NIH)의 R01AI137846 및 R01DE033759 보조금과 텍사스 공과대학교의 과학 및 공학 분야 휘태커 기부 교수진의 자금 지원을 받아 진행되었습니다.

길, 잉그롤, 샤키아는 백신 접종을 위해 접합 상피를 표적으로 삼는 것과 관련된 특허의 공동 발명자입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250803011820.htm