AI가 설계한 범용 코로나바이러스 백신, 첫 인체 임상 시험 통과

이 초고농도 항원은 대부분의 백신 전달 시스템과 호환됩니다. 이번 임상 시험에서는 미세 유체 분사 방식을 통해 DNA 백신 형태로 투여되었습니다. 이 바늘 없는 투여 방식은 주사 공포증이 있는 사람들에게 대안을 제공합니다. (출처: 케임브리지 대학교)

새로운 유형의 범용 코로나바이러스 백신이 첫 인체 임상 시험을 통과하여 향후 바이러스 발생에 대한 광범위한 보호를 향한 중요한 진전을 이루었습니다.

케임브리지 대학교 연구진과 대학에서 분사한 회사인 DIOSynVax(DVX) Ltd가 개발한 이 실험용 백신은 건강한 자원자 39명을 대상으로 한 연구에서 안전한 것으로 나타났으며, 심각한 부작용은 발생하지 않았습니다.

특정 바이러스 균주를 표적으로 하는 기존 백신과는 달리, 이 백신은 사르베코 코로나바이러스 계열의 여러 바이러스에 대한 예방 효과를 제공하도록 설계되었습니다. 이 계열에는 코로나19 팬데믹을 일으킨 SARS-CoV-2 바이러스뿐만 아니라 SARS 및 향후 인간에게 전염될 가능성이 있는 여러 관련 박쥐 코로나바이러스가 포함됩니다.

임상 시험 결과, 해당 백신은 SARS-CoV-2 및 SARS뿐만 아니라 아직 인간을 감염시키지 않은 관련 박쥐 바이러스에 대해서도 면역 반응을 유도하는 것으로 나타났습니다.

이번 연구 결과는 감염학 저널(Journal of Infection) 에 발표되었습니다 .

AI가 설계한 백신 기술

이번 연구는 또 다른 중요한 이정표를 세웠습니다. 활성 성분이 전적으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 만들어진 백신을 사람에게 시험한 것은 이번이 처음입니다.

연구진은 인공지능과 머신러닝을 활용하여 '슈퍼 항원'이라고 부르는 물질을 설계했습니다. 이 항원은 면역 체계가 감염을 인식하고 퇴치하도록 훈련시키는 백신 구성 요소입니다.

인공지능 시스템은 특정 바이러스 변종에 집중하는 대신, 전 세계 감시 프로그램을 통해 수집된 사르베코 코로나바이러스의 유전 정보를 분석했습니다. 이 정보를 활용하여 바이러스 그룹 전체에서 공통적으로 나타나는 특징을 식별하고 이를 하나의 백신 항원으로 결합했습니다.

목표는 알려진 바이러스뿐만 아니라 아직 출현하지 않은 미래의 변종 바이러스에 대한 방어 체계를 구축하는 것입니다.

"이번 임상시험은 완전히 새로운 백신 설계 방식의 안전성을 입증합니다. 이 기술은 인공지능으로 설계된 '슈퍼 항원'을 사용하여 에볼라 바이러스나 사르베코 코로나바이러스와 같은 광범위한 바이러스에 대해 변이가 일어나더라도 지속적인 보호 효과를 제공합니다."

연구진은 이와 같은 전략이 에볼라 바이러스와 인플루엔자 바이러스를 포함한 다른 바이러스 계열에도 적용될 수 있을 것으로 보고 있습니다.

백신 관련 지속적인 업데이트를 넘어

계절성 독감 백신과 업데이트된 코로나19 백신을 포함한 현재의 많은 백신은 이미 사람들에게 유행하고 있는 바이러스 변종을 기반으로 설계되었습니다. 바이러스는 끊임없이 진화하기 때문에 백신은 정기적인 재조정과 매년 업데이트가 필요한 경우가 많습니다.

이번 연구를 이끈 케임브리지 대학교 수의학과 바이러스성 인수공통전염병 연구소의 조너선 히니 교수는 새로운 접근 방식이 그 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 말했습니다.

"우리는 백신 개발을 사후 대응에서 미래 지향적인 방식으로 전환했습니다. 우리 백신은 바이러스가 새로운 변종으로 변이하더라도 계속해서 바이러스로부터 보호해 줄 것입니다."라고 히니는 말했습니다.

그는 덧붙여 말했습니다. "우리는 제한적인 보호 효과를 제공하는 기존 백신의 문제를 극복했습니다. 이는 마치 개가 꼬리를 쫓는 것처럼 인간에게서 유행하는 바이러스 변종을 끊임없이 추적하고 그에 맞춰 백신을 업데이트하는 악순환에서 벗어날 수 있다는 것을 의미합니다."

연구진은 바이러스 계열 전체에 걸쳐 공통적으로 나타나는 특징을 표적으로 삼음으로써 새로운 변종이 나타나더라도 백신의 효과가 유지되기를 기대하고 있습니다.

인체 임상 시험 결과

18세에서 50세 사이의 자원 참가자들은 사우샘프턴과 케임브리지에 있는 국립보건임상연구소(NIHR) 임상 연구 시설에서 백신을 접종받았습니다.

본 연구는 사우샘프턴 대학병원 NHS 재단 신탁(UHSFT)의 후원을 받았습니다.

이 백신의 초항원은 여러 가지 백신 전달 플랫폼과 함께 사용할 수 있습니다. 이번 실험에서 연구진은 미세 유체 분사 시스템을 이용하여 DNA 백신 형태로 이를 전달했습니다.

이 방법은 바늘을 사용하지 않기 때문에 주사에 거부감을 느끼는 사람들에게 대안이 될 수 있습니다. 연구진은 또한 이 방법이 특히 기존 주사 방식이 어려운 환경에서 대규모 백신 접종 캠페인을 더 쉽고 빠르게 진행할 수 있도록 해줄 것이라고 기대하고 있습니다.

인체 임상 시험이 시작되기 전, 동물 연구에서는 해당 백신이 여러 코로나바이러스에 대해 강력한 면역 반응을 유발할 수 있음을 보여주었습니다.

해당 백신은 일반 대중에게 사용 가능해지기 전에 추가적인 임상 시험이 필요합니다. 더 광범위하고 다양한 참가자 집단을 대상으로 면역 반응을 평가하고 백신이 강력하고 광범위한 보호 효과를 생성할 수 있는지 확인하기 위해 더 큰 규모의 2상 임상 연구가 계획되어 있습니다.

미래의 팬데믹 위협에 대비하기

과학자들은 잠재적으로 위험한 많은 바이러스가 전 세계 동물들 사이에서 계속 순환하고 있기 때문에 더 광범위한 백신 접종을 통한 보호가 시급하다고 말합니다.

"인플루엔자, 코로나바이러스, 에볼라 바이러스 같은 바이러스는 끊임없이 진화하고 있어서 백신이 보급될 때쯤이면 바이러스에 제대로 대응하지 못할 수 있습니다. 현재의 '반응형' 백신 시스템은 이러한 변화에 발맞추기 어렵습니다."라고 이번 임상시험의 책임 연구자인 사우샘프턴 대학교의 사울 파우스트 교수는 말했습니다.

그는 덧붙여 "이 새로운 종류의 범용 백신은 미래에도 유효합니다. 여러 변종 바이러스를 동시에 예방할 뿐만 아니라, 아직 출현하여 인간에게 전염되지 않은 관련 바이러스에 대해서도 잠재적으로 예방 효과를 제공합니다."라고 말했습니다.

"바이러스 발생이 시작되기 전에 이러한 새로운 종류의 백신을 개발하고 임상 단계로 진행할 수 있다면 수백만 명의 생명을 구할 수 있고, 봉쇄 조치를 피할 수 있으며, 경제를 보존할 수 있을 것입니다."

NIHR 인프라 과학 책임자인 마리안 나이트 교수는 이번 결과를 중요한 진전이라고 평가했습니다.

"인공지능이 설계한 '슈퍼 항원' 임상시험의 놀라운 성공은 광범위하고 지속적인 바이러스 예방 효과를 제공하는 우리의 능력에 있어 중대한 도약을 의미합니다."

그녀는 또한 "이러한 성과는 생명과학 분야와 캠브리지 및 사우샘프턴에 있는 세계적 수준의 NIHR 인프라 간의 파트너십을 통해서만 가능했습니다. NIHR의 임상 연구 시설은 이 혁신을 안전하게 신속하게 추진하고 환자에게 한 걸음 더 가까이 다가갈 수 있도록 필요한 전문 지식과 환경을 제공했습니다."라고 덧붙였습니다.

연구진은 SARS-CoV-2를 비롯한 다른 코로나바이러스들이 여전히 공중 보건에 대한 우려 사항이라고 지적합니다. 동시에, 다른 많은 바이러스들도 동물에서 계속 순환하고 있으며 잠재적으로 인간에게 전염될 수 있지만, 어떤 바이러스가 다음에 언제 나타날지는 예측할 수 없습니다.

이 프로젝트는 주로 Innovate UK의 자금 지원을 받았습니다.

DIOSynVax는 Digitally Immune Optimised Synthetic Vaccines의 약자로, 케임브리지 대학교의 상용화 부서인 Cambridge Enterprise의 지원을 받아 2017년에 케임브리지 대학교에서 분사하여 설립되었습니다.

이 회사의 백신 개발 파이프라인에는 계절성 인플루엔자, 팬데믹 인플루엔자 위협, 출혈열 바이러스 및 SARS-CoV-2를 포함한 코로나바이러스를 표적으로 하는 후보 물질도 포함되어 있습니다.

조너선 히니는 케임브리지 대학교 비교병리학 교수이자 다윈 칼리지의 펠로우입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260605023357.htm