노바백스백신 완전분석 맞아도 될까

아스트라제네카 화이자와 모더나 얀센의 뒤를 이어 노바백스사가 새로운 백신 공급업체로 떠오르고 있습니다. 과연 믿을 수 있는지 성분은 무엇인지 어떤 기전으로 작용하는지 꼼꼼하게 확인해 보도록 하겠습니다.

 

백신의 제조방식 4가지

• 사백신 - inactivated vaccine 생백신을 사용하였을때 면역력이 저하된 사람에게는 오히려 질병을 유발할 수 있기 때문에 생겨낫다. 병원체를 배양한 후 열이나 화학 약품 또는 세포분획법으로 처리해 비활성화 시킨 백신으로 면역력이 약한 사람에게도 안전하게 사용할 수 있지만 면역반응이 약해 여러번 접종해야 한다. 그러나 단계적 접근 방식을 면역수준을 저수준부터 고수준으로 순차적으로 적용할 수 있는 장점이 있다.
• 단백질재조합 - 노바백스백신. 최초 출시, 임상시험 최종결과보고서 제출조건 승인. (유전자재조합 코로나19백신-식약처 보고서 인용)
• 비복제바이러스 벡터 (바이오백신) - 얀센백신, 아스트라제네카백신 목표항원을 다른 바이러스를 운반체로 하여 유전자 재조합된 백신의 유형
• mRNA  - 화이자백신, 모더나백신. 최초 출시, 책임면제조건 긴급승인. 인공적으로 만든 mRNA를 인체에 주입해 RNA의 형질 주입 작용으로 동작한다. 

 

제품명 NVX-CoV2373 / Nuvaxovid

제품명 NVX-CoV2373 / Nuvaxovid

Nuvaxovid pre-filled syringe 누백소비드 프리필드 시린지 (누백소비드가 미리 채워진 1회용 주사기 형태로 공급됨)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3465144/

 

개발 회사 - 노바백스 Novavax, INC.
대상 질병 - 코로나바이러스감염증-19
백신의 종류 - 단백질 재조합 방식 (유전자재조합 기술로 항원단백질을 체내에 주입해 항체 생성을 유도방식)
개발 현황 - 사용승인 (2022.1.12일 한국 식약처 조건부 허가 https://mfds.go.kr/brd/m_99/view.do?seq=46068 )
*허가조건 - 임상시험 최종결과보고서 제출 조건 
제조업체 - SK바이오사이언스(주)
사용자 - 18세 이상 성인 대상 0.5ml를 21일 간격으로 2회 접종 
보관방법 - 백신 1개당 1회 용량 1인용 주사제로 희석이나 소분 없이 바로 접종, 2~8℃에서 5개월간 보관가능

노바백스 임상시험 보기

https://clinicaltrials.gov/ct2/results?cond=Covid19&term=Novavax&cntry=&state=&city=&dist=&Search=Search

Search of: Novavax | Covid19 - List Results - ClinicalTrials.gov

노바백스임상단계 - 1단계완료, 2,3단계 진행중, 출처 노바백스 홈페이지 novavax.com

 

벡터 vector 란 무엇인가?

• 노바백스백신을 설명하기 전에 먼저 vector라는 물질에 대한 이해가 필요합니다. 따라서 먼저 벡터가 무엇인지 찾아보았습니다.
• 벡터란 분자생물학에서 유전 물질의 인위적 운반자로 사용되는 DNA분자이다. 벡터는 유전자를 운반할 수 있으며, 세포 내에서 복제가 가능하며 유전자 발현이 일어날 수 있다. 
• 숙주세포에 삽입 될 유용한 DNA일부의 전달을 제공하는 조각, 외래 DNA단편을 숙주 세포로 인위적으로 운반하여 발현 또는 복제하는데 사용되는 DNA분자 (DNA의 일부 조각)
• 벡터의 종류 -
  • 플라스미드 - 원핵생물과 균류에서 발견되며 제한효소로 플라스미드를 자르기 용이하여 많이 사용되는 벡터이다. 제한효소로 절단되었을 때 점착성 말단이 형성되면 DNA 연결이 용이하다. 플라스미드에는 유전적표지의 역할을 하는 엠피실린, 카나마이신, 클로람페니클 등의 항생제 내성유전자가 있으며 진핵생물과 복제원점이 달라 플라스미드가 발현되지 않는다.
  • 세균인공염색체BAC
  • 효모인공염색체YAC
  • 레트로바이러스 - RNA바이러스의 일종으로 역전사가 가능( RNA에서 DNA로 유전자 복제)하고, 프로바이러스 형태로 세포 내 염색체에 존재가능함. 자손세포에 전달이 가능하고 안정적으로 삽입할 수 있다는 장점이 있으나 분열중인 세포에만 사용가능하고 염색체 내 무작위적 삽입으로 돌연변이를 유발할 수 있는 단점이 있다. 또한 체외에서만 삽입이 가능하다는 단점이 있다. 레트로 바이러스는 백혈병, 에이즈를 유발하는 병원체이며 역분화줄기세포를 만들때 사용된다.
  • 아데노바이러스 - DNA바이러스의 일종으로 선형 이중가닥DNA를 가지고 있다. 모든 세포를 감염시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 세포내에 떠다니는 특징을 가지고 있어 DNA가 염색체 속으로 삽입되지 않아 돌연변이를 유발하지 않는다. 이와 같이 세포질에 있으면서 염색체와 함께 행동하며 스스로 증식하는 상태를 에피솜이라고 부른다. 하지만 대부분의 사람은 감기를 통해 아데노바이러스 항체를 대부분 갖고 있어 단점으로 작용한다. 또한 장기간 유전자발현이 불가하다.
  • 비바이러스성 벡터 - 대량생산이 가능하고 위험성이 없다는 장점이 있다. 또한 바이러스 벡터는 원래의 바이러스를 재생산 할 수 있는 단점이 있는 반면 비바이러스성 벡터는 그럴 염려가 없으며 벡터에 삽입 가능한 유전자의 크기제한이 없다. 대표적인 예로는 리포솜을 들 수 있다. 하지만 효율이 낮다.
• 클로닝 벡터란 Cloning Vector (복제 벡터) - 외부 DNA분자를 삽입하는데 사용할 수 있는 DNA의 일부이며 클로닝(복제)목적으로 숙주에 삽입할 수 있습니다. 
• 클로닝 벡터의 이상적인 특징은 제한 효소 처리 및 라이 게이팅 효소 처리에 의한 DNA 단편의 삽입 / 제거가 용이하다는 것입니다. 이 측면에서 자주 사용되는 클로닝 벡터는 유전자 조작 된 플라스미드입니다.
• 클로닝 벡터에는 다중 클로닝 부위, 선택 가능한 마커 유전자 및 리포터 유전자가 있어야합니다. 복제 사이트의 목적은 복제가 발생할 수있는 장소를 제공하는 것입니다. 선별 가능한 마커 유전자는 클로닝 후 성공적인 재조합 체를 식별하는 데 도움이되며 리포터 유전자는 클로닝 후 재조합 체 중에서 올바른 재조합 체를 스크리닝하고 식별 할 수 있습니다. 클로닝 벡터는 외래 DNA가 암호화하는 단백질을 발현하는 데 반드시 도움이되는 것은 아닙니다. 따라서 클로닝 벡터의 유일한 목적은 외래 DNA를 숙주로 운반하는 것입니다.
• 발현 벡터란 Expression Vector (단백질발현 벡터) - 발현 구조라고도 하는 발현 벡터는 숙주 세포의 내부 단백질 발현에 사용되는 벡터 유형입니다. 
• 다른 벡터와 마찬가지로 다중 클로닝 부위, 마커 유전자, 리포터 유전자의 주요 부분도 포함되어야 합니다.
• 벡터는 숙주에 새로운 유전자를 도입 해 숙주의 단백질 합성 메커니즘을 사용해 유전자가 숙주로 발현되도록 합니다. 
• 또한 안정적인 mRNA를 만들어 단백질을 만드는데 초점을 맞추고 있습니다.
• 인슐린의 경우 인슐린 유전자가 세균 플라스미드에 들어가 대장균 몸에 다시 삽입되어 플라스미드가 증식해 대장균이 성장 하여 인슐린을 분비합니다. 
• 발현 벡터는 강력한 프로모터 영역, 정확한 번역 개시 서열 및 정확한 종결 자 코돈 및 서열을 가져야합니다. 발현 벡터는 인슐린, 성장 호르몬, 항생제, 백신, 항체 생산과 같은 제약 산업을위한 펩티드 및 단백질 생산에 수많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 또한, 발현 벡터는 식품 및 의류 산업에서 효소 생산에 도움이됩니다. 뿐만 아니라, 발현 벡터는 황금 쌀, 곤충 저항성 식물, 제초제 저항성 식물 등과 같은 형질 전환 식물을 생산하는 데 필수적입니다.
• CloningVector와 ExpressionVector의 유사점 - 재조합 DNA기술 및 유전공학에서 사용하는 두가지 유형의 벡터, 둘 다 마커유전자와 리포터 유전자를 포함, 여러 복제 사이트로 구성, 복제 기점과 자체 복제 기능이 있다.
• CloningVector와 ExpressionVector의 차이점 - 
  • 클로닝 벡터는 외래 DNA 단편을 숙주 세포로 운반하는 DNA분자, 외래 DNA단편을 숙주에 넣는 기능, 복제 기점, 제한 부위 선택 가능한 마커로 구성.  플라스미드, 박테리오파지, 세균 인공 염색체, 코스 미드, 포유류 인공 염색체, 효모 인공 염색체 
  • 발현벡터는 유저자를 도입해 단백질 생산을 촉진하는 벡터, 관련 단백질을 생성하도록 도입된 유전자를 발현, 인핸서, 프로모터 영역, 종결 코돈, 전사 개시 서열, 복제 기점, 제한 부위 및 선택가능 마커 포함. 대부분 플라스미드 

클로닝 벡터와 발현벡터의 차이점

분자 생물학에서의 기능에 따라 클로닝 벡터와 발현 벡터로 두 가지 유형의 벡터가 있습니다. 클로닝 벡터는 외래 DNA를 숙주 세포로 전달하는 작은 DNA 분자입니다. 플라스미드, 박테리오파지, 박테리아 인공 염색체, 코스 미드 및 포유류 인공 염색체와 같은 다양한 유형의 클로닝 벡터가 있습니다. 대조적으로, 발현 벡터는 관심 유전자를 숙주 세포에 도입하고 유전자 발현을 촉진하여 단백질 생성물을 얻는 플라스미드이다. 발현 벡터는 플라스미드입니다. 따라서 이것은 클로닝 벡터와 발현 벡터의 차이점을 요약 한 것입니다.

 

요약 : 벡터란 DNA 이중가닥으로 구성된 유전자의 조각을 의미하며, 클로닝 벡터는 복제 벡터란 뜻으로 DNA의 특성을 숙주에 삽입시켜 복제 시키는 기능이며, 발현벡터는 DNA에서 단백질을 만들어 내는 부분을 숙주에 집어 넣어 숙주에서 단백질을 만들어 낼 수 있게 하는 것입니다. 

 

즉, 원하는 기능의 유전자를 숙주에 집어 넣어 유전자를 복제시키거나 숙주에서 단백질을 만들어 내고 싶을 때 이용하는 DNA일부 조각이 벡터라고 이해하면 될것 같습니다. 

 

곤충 배큘로바이러스 발현 벡터 시스템 도입  (막대바이러스)

• 배큘로바이러스 baculovirus - 곤충을 침해하는 DNA바이러스로 라틴어 baculum(몽둥이 봉 棒)에서 유래된 이름.
• 즉, 곤충을 주로 감염시키는 바이러스의 일종으로 절지동물, 나비, 벌, 파리 등이 숙주가 된다. 600종이상.
• 1940년대부터 농경지에서 생물농약으로 연구되었다. 
• 곤충 배큘로바이러스 발현 벡터 시스템은 Insect baculovirus expression vector system(BEVS)

노바백스 백신의 작동원리

 

https://www.nytimes.com/interactive/2020/health/novavax-covid-19-vaccine.html

How the Novavax Vaccine Works

노바백스 백신은 스파이크 유전자를 곤충에 감염되는 바이러스에 먼저 끼워 넣은 후, 바이러스가 곤충에게 감염되면 그 안에서 스파이크 단백질을 대량 합성한다. 합성한 단백질을 정제한 뒤, 면역증강제 역할을 할 사포닌을 추가해 백신으로 만든다.

 

곤충 배큘로바이러스 발현 벡터 시스템 도입

• 곤충 배큘로바이러스 발현 벡터 시스템은 Insect baculovirus expresstion vector system(BEVS) 

 

효능 효과

• 주성분이 유럽 등 30개국과 WHO에서 조건부 허가 또는 긴급사용승인 받은 백신(10회 용량이 포장된 바이알)과 동일합니다.
• (조건부허가) 유럽(EMA) 27개국
• (긴급사용승인) 세계보건기구(WHO), 인도, 인도네시아, 필리핀
• 영국 임상시험 모든 등록대상자 1만 5,139명 중 백신군 0.6%(44명), 대조군 0.6%(44명)에서 ‘중대한 이상사례’가 보고되었으며, 이중 백신 접종과 관련성을 배제할 수 없는 ‘중대한 약물이상반응’은 심근염 1건으로 임상시험 자료 제출 시점에서는 회복
• 미국 임상시험 모든 등록대상자 2만 9,582명 중 백신군 0.9%(169명), 대조군 1.0%(94명)에서 ‘중대한 이상사례’가 보고되었으며, 이중 백신 접종과 관련성을 배제할 수 없는 ‘중대한 약물이상반응’은 혈관부종 등 4명*에서 보고되었고 임상시험 자료 제출 시점에는 회복 되었거나 회복 중이었습니다.
• * 혈관부종, 중추신경계염증/비골신경마비/말초신경병증, 바제도병/갑상선기능항진증, 혈소판감소증 각 1명
• 효과성
• (개요) 백신 또는 대조약물(생리식염수 0.9%) 투여 전 코로나19 바이러스에 감염되지 않고 2차 투여를 완료한 사람 대상으로 예방 효과를 평가
• 영국임상 : 1만 4,039명(백신군 7,020명, 대조군 7,019명)
• 미국임상 : 2만 5,452명(백신군 17,312명, 대조군 8,140명)
• (예방 효과) 예방 효과는 백신 또는 대조약물을 1회 투여 후 3주 간격으로 2회 투여하고 7일 이후 각 군에서 발생한 코로나19 바이러스 감염 환자의 비율을 비교·분석한 것으로, 감염에 대한 임상증상이 있고 코로나19 바이러스 검사* 결과 양성이면 코로나19 바이러스 감염이 확진된 것으로 정의

작성중..