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요약 병원체인 미생물을 인위적으로 투여하여 인체 내에서 미생물에 저항할 수 있는 항체를 만들어내 나중에 동일한 미생물에 감염되었을 때 면역을 갖게 할 목적으로 개발한 면역유발약제. 백신으로 일단 자극을 받으면 항체를 만들어내는 세포는 감염균에 대하여 감수성을 유지하고 있다가 재감염되는 즉시 더 많은 항체를 만들어 면역반응을 나타내게 된다. 독성을 약하게 한 생백신과 미생물을 비활성화 시킨 사백신, 유전정보를 이용한 백신 등이 있다.
개요
주로 감염병의 예방을 위해 면역반응을 일으키도록 개발된 약제. 특정 감염병의 병원체인 미생물을 인위적으로 투여하면 우리의 몸이 그 미생물에 저항할 수 있는 항체를 만들어내게 되어 나중에 동일한 미생물에 감염되었을 때 면역을 갖게 된다. 백신으로 일단 자극을 받으면 항체를 만들어내는 세포는 감염균에 대하여 감수성을 유지하고 있다가 재감염되는 즉시 더 많은 항체를 만들어 면역반응을 나타내게 된다.
역사
백신은 1798년 영국의 의사 에드워드 제너가 우두를 일으키는 바이러스가 천연두에 대해 영구적인 예방을 한다는 사실을 발견하고 사람들에게 직접 바이러스를 접종한 것이 시초가 되었다. 1881년 루이 파스퇴르는 탄저병을 일으키는 비교적 해가 없는 약화된 배양균을 주사하는 방법으로 탄저병에 대한 면역성을 증명했으며, 4년 뒤에는 광견병 백신을 개발했다. 새로운 백신을 찾기 위해 광범위하고 집중적인 연구가 수행되었고 그결과 만들어진 백신에 의해 천형으로 여겨지던 많은 병을 예방할 수 있게 되었다.
천연두는 백신 접종으로 지구상에서 소멸되었으며, 소아마비·디프테리아·백일해·홍역·풍진 등도 백신 접종으로 선진국에서는 거의 없어졌다. 장티푸스, 파라장티푸스, 콜레라, 페스트, 결핵, 파상열, 야토병, 포도상구균과 연쇄상구균에 의한 만성 감염증, 파상풍, 독감, 황열, 몇 종류의 뇌염, 로키산홍반열, 발진티푸스, 그리고 B형간염에 대한 효과적인 백신도 개발되었다. 그러나 이중 일부분은 병에 걸릴 위험이 높은 사람들에게만 접종된다.
20세기 중반에 항생물질이 개발되면서 세균 백신에 대한 흥미는 많이 수그러들었으나, 백신은 아직도 많은 감염성 질환에 대항하기 위한 대들보로 남아 있다. 20세기 후반에는 발달된 연구기술을 바탕으로 새로운 유형의 백신이 개발되었다. 의학자들은 유기체의 몸 안에서 면역반응을 자극하는 병원체의 생화학적 성분을 분리할 수 있게 되었고 이러한 생화학 성분들을 실험실에서 생산하여 사람에게 투여하면 이 물질들은 몸 안에서 다른 백신과 똑같이 작용한다. 유전자 재조합 기술이 발달하면서 이러한 방법은 더욱 진일보하게 되었다.
종류
백신은 먹거나 주사로 투여한다. 백신은 바이러스성 질환을 예방하는 데 가장 효과적인데, 세균과 바이러스 모두에서 만들어낼 수 있다. 약화시킨 세균으로 만든 백신은 임상적으로 문제가 되지 않는 가벼운 증상을 일으킨다. 이러한 백신에는 홍역·간염·천연두 백신이 포함된다. 활성이 없거나 죽은 미생물로 만든 백신도 면역반응을 일으킬 수 있으나(즉 항체를 형성함) 이런 경우에는 더 많은 양의 백신이 필요하며, 반응이 나타나기까지의 기간도 더 길다. 이런 종류의 백신으로는 독감·광견병·장티푸스 등이 있다.
생백신의 부작용 때문에 병원체를 비활성화 시킨 것은 사백신이라고 한다. 단백질 서브유닛 백신은 무해한 상태의 바이러스 단백질을 이용해 개발하는 백신으로 바이러스 단백질 일부가 인체 내에 들어가면, 인체 내 면역체계에서 그 단백질이 우리 몸에 속하는 단백질이 아니라는 것을 인식하고 면역체계를 만들기 시작하는 것을 이용한 것이다.
어떤 병원체의 면역유발 물질(항원)에 대한 유전정보를 가진 유전자를 전혀 다른 미생물인 종두 바이러스의 유전자에 끼워넣어 사람에게 주사하면, 종두 바이러스 자체와 유전자 일부를 가져온 원체에 대한 항체가 모두 생긴다. 이러한 방법으로 질병을 일으키는 여러 종류의 미생물로부터 유전자 조각을 받은 종두 바이러스를 주사하면, 이것은 여러 가지 다른 질병들에 대한 생백신으로 작용할 수 있게 된다. 유전정보를 활용하는 백신에는 메신저 리보핵산 백산, 바이러스 벡터 백신 등이 있다.
메신저 리보핵산 백신은 인체에 바이러스에 대한 항체를 생성하도록 하는 유전정보(mRNA)를 제공하여 인체 내 세포가 이 유전정보를 읽어낸 후 바이러스 혹은 바이러스 단백질의 일부를 생성하도록 하여 인체 내에 바이러스에 대항하는 면역체계를 형성하도록 하는 방식의 백신이다. 바이러스 벡터 백신은 바이러스의 유전물질인 바이러스 벡터를 이용한 것으로 바이러스 벡터가 인체 내에 들어가면 유전물질이 세포에 질환을 유발하는 바이러스 고유 단백질을 만들도록 지시하고, 세포에서 단백질을 복제 생성하는데, 이 세포가 인체 내에서 항원으로 작용하여 바이러스에 대한 면역체계를 만들도록 유도하는 방식이다. → 면역
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참고문헌
- ・ 서유석 (2015). DNA 백신의 연구개발 동향과 미래. 한국생물공학회 BT NEWS, 22(1), 38-43
- ・ 배경동, 장양석, 안상점 (2012). 백신의 역사, 현황 및 미래에 대한 고찰. 한국생물공학회 BT NEWS, 19(1), 8-15
- ・ 배용수 (2000). 백신 개발의 역사와 AIDS 백신 개발의 전망. 고분자 과학과 기술, 11(3), 373-377