배경

오프바이러스(Orf virus·ORFV)가 일으키는 전염성 농포성 피부염은 염소와 양에서 입술·구강 주변에 증식성 병변을 유발하는 고전염성 질환이다. 어린 개체는 통증 탓에 먹이를 제대로 섭취하지 못해 성장 지연이나 폐사로 이어질 수 있으며, 감염 동물과 접촉한 사람에게도 전파되는 인수공통감염병이다. 회복 후 재감염도 가능해 축군 내 바이러스 순환을 끊기가 쉽지 않다.

현재 방역은 주로 상용 생백신에 의존한다. 생백신은 비교적 강한 면역을 유도하지만 살아 있는 바이러스를 사용하므로 접종 부위 병변, 비접종 동물로의 전파와 환경 오염 가능성을 배제하기 어렵다. 백신주와 야외 감염주를 구별하는 데도 제약이 따른다. 반면 메신저리보핵산(mRNA) 백신은 감염성 바이러스를 직접 다루지 않고 항원 서열만 바꿔 후보물질을 신속하게 설계할 수 있다. 사람 감염병에서는 활용 범위가 넓어졌지만 산업동물용 백신 연구는 아직 초기 단계다.

핵심 발견

연구진은 ORFV의 주요 면역우세 표면 단백질인 F1L을 항원으로 선정했다. F1L 유전정보를 담은 mRNA를 시험관 내 전사로 합성한 뒤 지질나노입자(LNP)에 봉입해 ‘F1L-mRNA-LNP’를 제작했다. F1L은 바이러스 표면에서 중화항체 생성을 유도하는 단백질로 알려져 있어 감염성 바이러스 없이 방어면역을 유도할 표적으로 꼽힌다.

BALB/c 생쥐 70마리를 14마리씩 다섯 군으로 나눠 5·10·15마이크로그램의 F1L-mRNA-LNP, 상용 생백신 또는 인산완충식염수(PBS)를 각각 투여했다. 초회 접종은 근육주사로 시행하고 14일 뒤 같은 방식으로 추가 접종했으며, 다시 14일이 지난 시점에 면역반응을 평가했다. 동물실험 설계와 보고에는 ARRIVE 2.0 지침을 적용했다.

세 용량의 mRNA 백신군과 생백신군 모두 PBS 대조군보다 높은 F1L 특이 항체반응을 나타냈다. 이는 LNP가 전달한 mRNA가 체내에서 항원 단백질로 번역되고, 생백신과 마찬가지로 적응면역에 인식됐음을 보여준다. 특히 비증식성 단일 항원 플랫폼이 상용 생백신과 비교 가능한 면역원성을 보였다는 점에서 의미가 있다. 다만 이번 비교는 접종 뒤 측정한 면역지표에 근거한다. 실제 ORFV 감염을 막거나 병변을 줄이는지를 확인하는 공격감염시험 결과와 동일한 의미의 ‘효능’은 아니다.

의미와 전망

이번 연구는 사람용 백신에서 성숙한 mRNA-LNP 기술을 소형 반추동물 감염병으로 확장할 가능성을 제시했다. 생산 과정에서 ORFV를 대량 배양할 필요가 없고, 살아 있는 백신주의 방출 위험도 줄일 수 있다. 유행주의 염기서열이 달라지면 mRNA 서열을 교체하거나 B2L 같은 다른 항원을 함께 넣는 다가백신으로 발전시키기도 상대적으로 수월하다.

그러나 실험동물이 질병의 자연 숙주인 염소나 양이 아니라 생쥐였다는 한계가 뚜렷하다. 항체가 실제 바이러스를 중화하는지, 세포성 면역과 면역 지속기간이 충분한지, 야외주 공격감염에서 임상 병변과 바이러스 배출을 억제하는지도 검증해야 한다. 산업동물 백신은 면역원성뿐 아니라 냉장·냉동 유통비, 개체당 투여 가격과 대규모 접종 편의성이 채택을 좌우한다. 자연 숙주 시험과 제조원가 절감까지 이어져야 생백신을 대체할 현실적인 선택지가 될 수 있다.