[재미난 융합과학 이야기] (18) 그린 백신

유전공학 기술 이용 식물로 생산
가격·안전성 이점… 대량생산 가능

신생아가 태어나면 만 12세가 될 때까지 결핵과 B형 간염, 뇌수막염, 수두 등 각종 전염병을 예방하기 위한 예방접종 주사를 맞는다. 이 같은 감염증의 예방을 위해 사용되는 것을 백신이라고 하는데, 우리가 알고 있는 대부분의 백신은 미생물과 효모, 곤충세포, 포유동물세포의 배양을 거쳐 생산된다.

동물세포의 배양을 통한 백신 생산은 병원균 감염의 우려가 있으며, 배양조건이 까다롭고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 이러한 동물세포 배양 백신의 문제점을 해소하기 위한 기술이 바로 식물로 생산하는 백신인데, 이른바 ‘그린백신’이다.

그린백신은 동물세포 배양 대신 유전공학기술을 이용해 식물에 유용한 유전형질을 삽입해 발현시킴으로써 백신(단백질)을 대량으로 생산하는 기술로, 한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 발표한 우리 사회 안전을 책임질 10대 미래유망기술 중 하나로 선정됐다.

사진(KISTEP제공)처럼 식물세포 배양기술을 이용한 의약품과 백신 개발은 병원성 유전자를 동반하지 않는다는 이점이 있기 때문이다. 또 상업화와 더불어 가격과 안전성 면에서 동물세포 배양 기술보다 유리해 재조합 단백질 생산의 새로운 대안으로 떠오르고 있다.

우리에게 익숙한 신종플루(H1N1) 백신의 경우 유정란과 동물세포 배양을 이용하면 각각 6개월과 3개월 정도 걸리지만 식물세포 배양을 이용할 경우 약 2개월 내에 생산이 가능하다. 따라서 조류독감 대유행으로 유정란을 통한 독감백신 생산이 불가능한 상황에서 보다 저렴하고 신속하게 백신을 공급할 수 있다. 특히 백신 개발 과정에서 유전자변형식물을 재배해 식물의 먹을 수 있는 부분에 항원이 들어 있는 백신을 만들면 주사기 사용이나 냉장보존 및 운반비용 등 전통백신의 한계를 극복할 수도 있다.

국내에서도 다수의 바이오·제약회사들이 바이오 의약품과 농업소재, 산업용 효소 등 다양한 재조합 단백질을 대상으로 연구개발을 진행 중이다. 국내 백신 시장의 규모는 2012년 1700억원에서 2020년에는 1조7000억원으로 성장할 것으로 예측된다.