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백신 개발, 왜 어려울까?

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<KISTI의 과학향기> 제 3527호

과학향기 스토리 기사

untitled 코로나-19 바이러스가 예상보다 더 맹위를 떨치고 있다. 전염력이 강해 사회적 거리두기를 하지 않으면 매우 빠르게 퍼진다. 그래서 세계 각 국은 방역에 총력을 다하는 한편 백신을 개발하기 위해 자원과 인력을 쏟아 붓고 있다. 하지만 백신이 상용화되려면 얼마나 더 시간이 걸릴지 알 수 없다.   코로나-19뿐만 아니라 사스(SARS, 중증급성호흡기증후군), 조류 인플루엔자(Avian Influenza), 에이즈(AIDS) 등 많은 질병이 바이러스 때문에 발생한다. 그러나 이들 모두 백신이 없다. 백신 개발은 왜 이렇게 힘든 것일까?   인류는 바이러스를 완전히 파악하지 못했다   백신을 개발하기 위해 바이러스가 세포 안에서 작용하는 기제를 반드시 알아야 하며, 이론을 실제에 적용하는 과정에서도 막대한 비용과 노력, 시간이 필요하다. 지금도 에이즈나 사스, 암을 정복하기 위해 수많은 연구진들이 개발에 몰두하고 있다.   독감바이러스 백신은 달걀에 바이러스를 집어넣어 배양해서 만드는 과정을 거쳤다. 달걀에서 바이러스를 48시간 정도 키운 후 바이러스를 채취한 뒤 약품으로 불활성화시키는 것. 이렇게 만드는 백신을 '사백신' 또는 불활성화 백신이라 한다. 반면 바이러스를 약화시켜서 만드는 백신은 '생백신', 또는 약독화 백신이라 한다. 어떤 방법을 쓸 것인지는 바이러스에 따라 다르다.   독감 백신은 주로 달걀로 만든 사백신인데 이 방법의 가장 큰 단점은 시간이 오래 걸린다는 것이다. 더 큰 문제는 이런 방법이 모든 바이러스에 적용되지 않는다는 점이다. 달걀에서 배양되지 않는 바이러스도 있다.   이 때문에 동물, 균류 등의 다양한 세포를 이용해 바이러스를 배양하기도 한다. 배양된 바이러스 자체를 주입하는 것은 위험하기 때문에 바이러스를 구성하는 단백질(주로 표면 단백질)을 만들어서 주입한다. 그런데 어떤 단백질을 만들어야 효과적인 백신을 만들 수 있을지를 모르기 때문에 이를 검증하는 데에도 많은 시간이 걸린다.   자궁경부암 백신 가다실은 맥주 양조에 쓰는 효...

과학향기 스토리 기사 목록

과학향기 스토리 기사 - 리스트 타입

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FOCUS 3

천리안 2B호 발사와 궤도 안착 성공! 미세먼지 분석한다

코로나-19 방역에 우리나라는 물론 전 세계가 총력을 집중하고 있는 요즘이지만 놓치면 안 될 중요한 뉴스가 있다. 바로 천리안 2B호의 발사 및 정지궤도 안착 성공이다.   천리안 2B호는 위성 본체를 국내 독자 기술로 만든 해양 및 환경관측 정지궤도 위성이다. 천리안 2B호는 2011년부터 개발에 들어가 마침내 2020년 2월 19일 남미의 프랑스령 기아나우주센터에서 유럽의 우주개발기업 아리안 스페이스의 우주 발사체인 아리안5ECA에 실려 발사됐다.   천리안 2B호는 발사 31분 뒤인 7시 49분에 발사체와 분리됐고, 6분 뒤인 55분에는 호주 야사라가 관제소와 첫 교신에 성공했다. 이로써 발사에 완전히 성공했다. 3월 6일에는 목표 정지궤도인 고도 3만 5786km, 동경 128.25도에 안착하는...
KISTI의 과학향기
제 3525호
untitled
FOCUS 2

바이러스와 세균, 무인주문기 조심!

코로나-19의 기승으로 많은 사람의 손이 닫는 물건에는 손을 대지 않는 것이 권장되고 있다. SNS에서는 엘리베이터에 이쑤시개를 꽂아놔 이쑤시개로 층별 버튼을 누리는 사진이 화제가 되고 있다. 또 어떤 사람들은 펜을 꺼내서 버튼을 누르기도 한다.   그런데 이 같은 조심이 효과가 없는 것 같지는 않다. 오히려 건강을 위해서는 많은 사람이 접촉하는 기기에는 손을 대지 않는 것이 필요할 수도 있다.   무인주문기 터치스크린에서 대변 성분이 검출되다   최근 연구 결과에 따르면, 음식점 터치스크린에는 대변이 묻어있을 가능성이 높다. 런던 메트로폴리탄 대학(London Metropolitan University)의 미생물학 연구팀은 맥도날드를 포함한 영국 전역의 음식점에 있는 무인주문기의 터치스크린을 조사했다...
KISTI의 과학향기
제 3523호
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FOCUS 6

박쥐는 어떻게 코로나 바이러스를 운반할까?

신종 코로나-19 바이러스가 잠잠해질 기미가 보이지 않는다. 이제는 아시아를 넘어 북미, 유럽으로 퍼지고 있어 세계보건기구(WHO) 세계적으로 전염병이 유행한다는 ‘팬데믹’ 상황이 초래될지도 모른다고 경고했다. 이 때문에 코로나-19를 퇴치할 치료제와 근본적으로 이 바이러스를 막아줄 백신 개발이 시급하다.   그러려면 코로나-19 바이러스에 대해 속속들이 알아야 한다. 코로나-19는 어떻게 생긴 것일까? 현재 코로나-19는 중국 우한시의 ‘우한 화난 수산물 도매시장’에서 유통되던 야생동물에서 발생한 것으로 추정되고 있다. 뱀, 천산갑, 밍크, 박쥐 등의 동물이 거론되고 있는데, 그중 가장 유력한 것은 박쥐다.   중국과학원의 연구진은 코로나-19가 박쥐에서 발견된 코로나 바이러스와 유전적으로 유사하다는...
KISTI의 과학향기
제 3521호
untitled
FOCUS 3

감염병, 예방이 최선의 치료다

최근 신종 코로나 바이러스로 코로나 바이러스에 대한 백신 개발이 가능한지에 대한 궁금증이 커지고 있다. 아직 코로나 바이러스에 대한 백신은 없지만 그동안 인류는 심각한 질병을 막는 백신을 개발해 예방접종으로 수많은 생명을 살렸다.   예방 접종은 효과적인 공중 보건 수단   예방 접종은 우리 몸이 병원체와 효과적으로 싸울 수 있도록 단련시키는 일이다. 원래 우리 몸은 외부에서 들어온 각종 바이러스나 세균 등에 대응하기 위해 방어 물질을 만들어내는 면역 체계를 갖추고 있다. 하지만 밖에서 들어온 바이러스나 세균 등이 너무 강력하면 면역 세포들이 신속하게 대응하지 못해 병원체에 질 수 있다.   예방 접종은 면역 세포들에게 미리 병원체를 겪어보게 해 병원체에 대응하는 힘을 길러주는 일이다. 질병을 일으키는...
KISTI의 과학향기
제 3519호
untitled
FOCUS 8

바이러스 대처하는 원시 생명체의 지혜

코로나-19로 정부와 방역당국, 의료진이 혼신을 다해 싸우고 있다. 생물과 무생물의 경계에 서 있는 바이러스는 인간의 최대 숙적이라 해도 과언이 아닐 것이다. 바이러스는 신종플루, 메르스, 조류독감처럼 최근 전 세계를 떠들썩하게 만들었던 질병의 주범이다. 지금 이 순간에도 많은 학자들이 바이러스를 퇴치하기 위해 연구에 매진하고 있지만 그 위협으로부터 자유롭기란 쉽지 않다.   바이러스가 인류에게 강적인 이유   바이러스가 인류에게 지속적으로 위협적인 이유는 퇴치가 어렵기 때문이다. 바이러스는 세균 여과기를 통과할 수 있을 정도로 크기가 작고 숙주 세포 밖에서는 무생물과 유사한 상태로 존재하기에 그 제어가 더욱 까다롭다.   더 큰 문제는 수많은 변이를 일으킨다는 점이다. 바이러스는 스스로 물질대사를 할...
KISTI의 과학향기
제 3517호
180101황금개띠
FOCUS 1

앵무새도 동료를 돕는다, 동물의 이타적 행동

자연에서는 인간이 아닌 동물도 남을 돕는 이타적 행위를 하는 모습이 많이 관찰된다. 높은 곳에서 하늘을 관찰하며 매나 독수리 같은 포식자가 나타나면 경계음을 알리는 미어캣, 사냥한 음식을 나누는 가족 및 친구와 나누는 침팬지, 위기에 빠진 동료를 구하는 돌고래가 그 예다.   이렇게 대가를 바라지 않고 나를 희생하는 이타적 행동은 주로 무리 생활을 하는 동물에게서 나타난다. 인간도 전형적으로 타인과 함께 어울려 살아야 하는 동물이다. 아마도 안전과 보호를 위해 서로 뭉치게 됐고 이런 집단 생활에서는 도움을 주고 받아야 생존과 번식에 유리했을 것이다. 또 서로 모여 있으니 내가 도와준 사람, 나를 도와준 사람을 기억하기 쉬워 내가 희생을 하면 나도 언젠가는 도움을 받을 수 있다는 확신이 있었을 것이다. ...
KISTI의 과학향기
제 3515호
untitled
FOCUS 3

어깨 통증이 허리까지 가는 이유, 근막 때문!

일터에서 고정된 자세로 일하는 우리 현대인들은 통증으로 고생한다. 목, 어깨, 허리, 무릎 등 안 아픈 데가 없다. 이 모든 것은 근막과 관련 있다.   몸에 퍼져있는 근막, 우리 몸을 지탱한다   근막은 근육을 감싸는 얇은 막이다. 근육 전체는 물론이고 근섬유 각각, 또 근섬유가 묶인 다발을 감싸며, 다발의 묶음인 근육을 감싼다. 주성분은 콜라겐으로 엘라스틴과 일부 섬유 물질이 솜사탕처럼 얽혀 막을 이루고 있다. 쉽게 떠올릴 수 있는 예가 귤이다. 귤껍질을 피부라 봤을 때 과즙을 감싸는 반달모양의 투명한 막이 근막(외근막)이다. 근막을 벗겨보면 과즙 하나하나도 막에 싸여 형태를 유지하는 것을 볼 수 있는데 이 막 역시 근막(내근막)이다.   귤에 막이 없다면 어떻게 될까. 귤껍질 안에는 물 같은 과즙...
KISTI의 과학향기
제 3513호
200217금연250
FOCUS 4

골초도 일단 금연하면 폐가 회복된다!

세상에서 제일 어려운 것. 바로 금연이다. 이 글을 읽는 독자 중에는 연초에 금연을 시작했으나, 오래지 않아 금단 증상으로 포기한 사람도 있을 것이다. ‘담배는 끊는 것이 아니라 참는 것이다’라는 말이 있을 정도로 담배에 있는 니코틴은 강력한 중독 물질이다.   특히나 오랫동안 담배를 피워 온 사람들은 이제 와서 끊는 게 무슨 소용이냐는 생각에 금연을아예 시도하지 않기도 한다. 하지만 최근 나온 연구결과에 따르면 인간 폐의 회복력은 어마어마한 것 같다.   망가진 폐는 다시 돌아오지 않는다는 믿음   연구 결과 얘기를 하기 전에 우리에게 널리 퍼진 믿음을 먼저 살펴보자. 그것은 바로 금연을 해도 폐의 건강은 서서히 돌아오며 그마저도 망가진 폐는 완벽히 돌아오지는 않는다는 믿음이다.   인터넷에서 금연클...
KISTI의 과학향기
제 3511호
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