질병관리청은 인공지능(AI)을 활용해 미래 변이에 폭넓게 대응할 수 있는 차세대 코로나19 백신 설계 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.
메신저리보핵산(mRNA) 백신은 바이러스와 동일한 스파이크(돌기) 단백질이 체내 세포 표면에 돋아나도록 하는 mRNA를 주입해 면역을 형성하는 기술을 기반으로 한다.
질병청에 따르면 현재 코로나19 백신에 사용되고 있는 항원(스파이크 단백질)은 구조 안정화를 위해 세포막과 결합하는 부분에 변이가 형성돼 있다. 이러한 변이는 안정화에 따라 면역원성을 높이는 효과가 있다.
질병청 국립보건연구원 연구진은 보다 폭넓은 변이에 대해서 면역 반응을 유도할 수 있는 mRNA 백신을 만들기 위해 여러 변이에서 공통된 서열적 특징을 분석했다.
또한 AI를 활용해 항원 구조를 예측하고 에너지를 계산, 스파이크 단백질에 붙는 변이의 안정성을 강화했다.
연구진이 이렇게 개발한 2가 mRNA 백신을 동물 모델에 적용한 결과, 여러 코로나 변이에 대한 중화 항체와 T세포(면역 세포) 반응이 모두 증가했으며, 최근 유행한 변이에 대해서도 감염 억제 효과가 우수한 것으로 나타났다.
질병청은 "자연계에 존재하는 바이러스 변이에 따라 수동적으로 백신을 개발하는 것이 아니라 인공지능을 활용해 항원 효능을 높여 미래 변이에 대응하는 백신의 개발 가능성을 보여줬다"면서 "향후 다양한 감염병에 적용할 수 있는 차세대 항원 기술로 발전시킬 것"이라고 말했다.
