갓 태어난 아기가 이 세상에 존재하는 온갖 병원체의 침입을 막으려면 우선 산모에게서 받은 면역 요소에 의존해야 한다.
물론 시간이 지나면 아기의 몸 안에도 면역 체계가 작동한다. 바이러스나 세균 노출을 이겨내면서 유아기 백신을 맞으면 면역력이 부쩍 강해지기 때문이다.
하지만 태어난 지 한 달도 안 된 신생아는 당장 필요한 면역력을 갖추기 어렵다.
태(胎) 안에 있을 때부터 어머니에게 받은 면역 요소의 도움이 없으면 곧바로 감염 위험에 노출되는 것이다.
신생아가 산모에게 받은 면역력이 실제로 어떻게 작동하는지를 미국 과학자들이 밝혀냈다.
임신한 여성의 항체는 결합하는 당(糖)의 형태가 바뀐 상태로 아기에게 전달됐다.
이렇게 되면 항체의 작용 범위가 커져 아기의 세포 내 감염까지 차단하는 것으로 나타났다.
어머니의 항체가 감염에서 아기를 지키는 힘이 그만큼 커진다는 뜻이다.
이 발견은 산모와 신생아의 감염 치료는 물론이고 다른 의료 분야의 항체 기반 치료법에도 폭넓게 적용될 수 있다.
미국 신시내티 아동병원 메디컬 센터 과학자들이 수행한 이 연구 결과는 8일(현지 시각) 저널 '네이처'(Nature)에 논문으로 실렸다.
과학자들은 오래전부터 항체는 세포 안으로 들어갈 수 없다고 생각했다. 그렇게 할 수 있는 기제가 없기 때문이다.
같은 맥락으로 세포 내에 있는 병원체가 감염증을 일으켜도 항체 기반 치료제로는 효과를 기대하기 어렵다.
그런데 임신한 여성의 항체는 그렇지 않다는 게 이번 연구에서 밝혀졌다.
임신 중엔 항체와 결합하는 시알산(sialic acid)의 형태가 미묘하게 변했다.
아세틸화(acetylated)한 형태에서 탈 아세틸화(deacetylated) 형태로 바뀌는 것이다.
시알산은 모유와 뇌 신경세포 등에 많은 당단백질로 자연 치유력의 향상 등에 관여하는 것으로 알려졌다.
시알산 분자 구조의 이런 변화는 '조명 스위치'와 비슷한 역할을 했다.
이 스위치가 켜져야 아기 몸으로 옮겨간 산모의 항체가 세포 내 감염으로부터 아기를 보호했다.
반대로 항체의 탈 아세틸화 능력이 없는 생쥐의 새끼는 면역력도 나타나지 않았다.
하지만 새끼를 밴 건강한 암컷의 항체를 분리해 투여하면 새끼의 면역 방어력이 되살아났다.
실제로 이런 역할을 하는 항체는 몸 안에서 가장 흔히 관찰되는 면역글로불린 G((IgG)였다.
스위치가 올려지면 면역글로불린 G는 탈 아세틸화된 당만 골라 반응하는 수용체를 통해 면역력을 자극했다.
연구팀은 생쥐 실험에서 새끼 배기 전과 후의 항체에 어떤 생화학적 차이가 생기는지, 그리고 어떤 효소가 임신 기간에 이런 차이를 만드는지를 확인했다.
임신 중에 자연스럽게 일어나는 항체의 변화는 새로운 치료법 개발에 응용될 수 있다고 연구팀은 말했다.
이를 재현하면 항체의 면역계 자극 메커니즘도 제어할 수 있기 때문이다.
에이즈 바이러스(HIV)나 호흡기 세포융합 바이러스(RSV) 같은 병원체의 감염증 치료를 개선할 여지가 크다는 뜻이다.
이번 연구에서 재확인된 건 모유 수유의 중요성이다.
산모의 항체는 결합 당의 형태를 바꾸는 '분자 스위치'와 함께 모유 수유를 통해 아기에게 전달된다.
모유 수유의 여러 가지 장점 중 하나를 먼저 꼽으라면 항체 이전이 될 거라고 연구팀은 강조했다.
