농촌진흥청(청장 권재한)은 식물바이러스를 이용한 가축백신용 재조합 단백질을 대량 생산할 수 있는 기술을 개발, 식물기반 백신(그린백신) 생산 체계 토대를 마련했다고 밝혔습니다. 

식물기반 백신은 식물에서 생산한 재조합 백신입니다. 바이러스의 항원 단백질을 이용해 만든 바이러스 유사 입자 형태입니다. 기존 생독백신보다 안전하고, 사독백신보다는 효과가 좋은 것으로 평가되고 있습니다. 야외감염과 구별되는 마커백신 기능도 있습니다(관련 기사).

또한, 기존의 미생물, 달걀, 동물 세포 등을 이용한 백신 생산 체계보다 오염될 확률이 낮고 생산비가 저렴하며 빠르게 생산할 수 있다는 장점도 있습니다. 다만, 생산 시 낮은 생산효율이 단점입니다.

농촌진흥청 연구진은 니코티아나 벤타미아의 잎에서 녹색형광단백질(GFP)을 생성하는 실험으로 제미니바이러스 유전자와 녹색형광단백질 유전자 조합에 유전자 발현을 조절하는 종결자(terminator)를 이중 배치하면 녹색형광단백질 유전자를 단독으로 적용할 때보다 단백질 함량이 최대 24배 증가하는 효과가 있는 것을 확인했습니다.

같은 방식으로 제미니바이러스 유전자와 콜레라 비(B) 독소와 같은 항원 단백질을 조합한 결과도 비슷했습니다. 이는 식물기반 백신의 대량생산 가능성의 길을 연 것입니다.

이번 연구 결과는 국제학술지 Frontiers in Plant Science(IF 4.1) 등에 논문으로 게재됐습니다. 또한, 3종의 제미니바이러스 유전자와 종결자를 이중 배치해 식물에서 단백질 생산을 증진하는 4건의 기술을 특허 출원했습니다.

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 식물에서 구제역이나 돼지써코(PCV2) 등 가축 질병을 예방하는 다양한 백신의 생산 체계를 구축하는 데 적극적으로 활용할 계획입니다. 

농촌진흥청 생물소재공학과 이시철 과장은 “이번 연구는 식물바이러스로 동물바이러스를 막는 기술을 확보한 것”이라며, “식물바이러스로 안전하고 효율 높은 가축 질병 백신을 생산할 수 있는 기반 기술을 확보한 데 의의가 크다”라고 말했습니다.

이득흔 기자(pigpeople100@gmail.com)