홍합이 물속에서도 바위에 단단히 달라붙는 원리를 백신에 적용해, 부스터샷 없이도 면역 효과를 오래 유지하는 새로운 백신 기술이 개발됐다. 포항공과대학교(포스텍) 차형준 교수 연구팀은 홍합 접착 단백질에 면역을 자극하는 펩타이드를 결합해, 주사 부위에 백신이 오래 머물면서 면역 반응을 끌어올리는 '접착성 면역증강 단백질(aap)'을 만들어냈다. 이 기술은 한 번의 접종으로도 자연 감염에 가까운 면역 반응을 끌어내, 여러 번 맞아야 하는 기존 백신의 한계를 보완할 수 있다는 점에서 주목받고 있다.

단백질 백신은 병원체의 일부 조각만 사용해 안전하고 보관이 쉽지만, 면역 자극이 약해 충분한 면역력을 만들려면 면역증강제를 함께 넣어야 한다. 지금까지 가장 많이 쓰인 알루미늄 계열 첨가제는 안전하긴 하지만 면역 자극이 약하고, 몸속에 들어간 항원이 너무 빨리 사라져 효과가 오래가지 못하는 한계가 있었다. 연구팀은 이 문제의 실마리를 홍합 단백질에서 찾았다.

연구팀은 물속에서도 강한 접착력을 보이는 홍합 단백질에, 면역세포를 활성화하는 펩타이드(padre)를 유전자 수준에서 결합해 새로운 단백질을 만들었다. 여기에 백신 항원으로 쓰이는 단백질을 붙여 100~500나노미터 크기의 아주 작은 입자 형태 백신을 완성했다. 이 백신은 몸속에서 빠르게 씻겨나가지 않고 한자리에 머물면서, 항원과 면역증강제를 조금씩 천천히 내보낸다. 자연적으로 병에 걸렸을 때처럼 면역세포가 항원에 오래 노출되도록 만드는 것이다.

이렇게 항원이 천천히 오래 방출되면, 우리 몸의 면역세포가 항원을 계속 잡아먹으며 활성화되고, 이어 t세포와 b세포가 자극을 받아 균형 잡힌 면역 반응이 오래 유지된다. 실제 동물실험에서 이 백신은 기존 알루미늄 첨가제에 비해 항원과 면역증강제가 몸속에 머무는 시간이 크게 길어졌고, 항체를 만드는 체액성 면역과 세포가 직접 병원체를 공격하는 세포성 면역이 모두 강하고 오래 지속됐다. 부스터샷을 추가로 맞지 않고도 이런 효과를 냈다는 점에서 의미가 크다.

연구의 교신저자인 포스텍 차형준 교수 연구팀은 논문에서 이번 백신 기술이 "강력한 면역 반응을 끌어내고 면역 반응을 정교하게 조절할 수 있어, 유망한 백신 후보가 된다"고 설명했다. 연구팀은 이 기술이 특정 항원에 국한되지 않고 다양한 백신에 폭넓게 적용될 수 있는 유연한 플랫폼이라는 점에서, 앞으로 백신 개발의 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대했다.

이번 연구 결과(adhesive adjuvant protein for long-lasting immune response in vaccination: 백신에서 오래 지속되는 면역 반응을 위한 접착성 면역증강 단백질)는 2026년 11월 국제 학술지 '바이오머티리얼스(biomaterials)'에 게재됐다.