백신 성분과 역할에 대해 알아볼까요?
백신 성분과 역할
백신 (vaccine) 은 전염병과의 싸움에서 중심적인 역할을 합니다. 많은 분들은 특정 바이러스에 대한 백신에 최소한 소량의 병원체나 그 일부를 포함 할 것이라는 개념에 익숙 할 것입니다. 우리가 백신을 받을 때, 바이러스성 침입자는 면역 체계를 작동시켜 장래에 병원체로부터 보호 할 수 있는 일련의 사건을 시작합니다.
그러나 일반적인 백신 성분을 한 눈에 살펴보면 다른 구성 요소의 긴 목록이 드러나고 그 역할이 명확하지 않은 것으로 보입니다. 젤라틴, 티메로살 및 폴리소르베이트 80 과 같은 성분들은 어떠한 목적으로 들어 있는 것일까요? 왜 일부 백신에는 알루미늄이 포함되어 있을까요?
오늘은 백신에서 흔히 발견되는 성분은 무엇이며 그 목적은 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 또한 백신에 들어가는 활성 및 비활성 성분을 살펴보고 감염성 질환으로부터 우리를 보호하는데 있어 백신 성분들이 어떠한 역할을 하는지 살펴보겠습니다.
우리의 면역체계와 활성 성분, 생백신
백신의 활성 성분은 일반적으로 바이러스 또는 박테리아 병원체 자체로 만들어집니다. 여기에는 병원균이 살아 있거나 비활성화 되어 있는 두 가지 접근법이 있습니다.
살아있는 박테리아 또는 바이러스를 포함하는 백신을 약독화 생백신 (live attenuated vaccines) 이라고 합니다. 병원체는 질병을 유발하지 않도록 약화되지만 여전히 강력한 면역반응을 이끌어 낼 수 있습니다.
약독화 생백신 (live attenuated vaccines)은 매우 효과적이지만, 모든 사람에게 적합하지는 않습니다. 면역력이 약한 분은 백신이 예방해야하는 질병에 걸릴 수 있습니다. 따라서 많은 백신이 활성 성분 (active ingredients) 의 비활성화 버전 (inactivated version) 을 사용하며, 이는 죽인 전체 박테리아 또는 바이러스의 형태를 취할 수 있습니다.
그러나 대부분의 백신은 실제로 무세포성이므로, 전체 병원성 유기체를 포함하지 않습니다. 대신, 이들은 단백질 또는 당 분자와 같은 병원체의 일부로 만들어집니다. 우리 몸은 이 분자들을 이물질로 인식하고 면역 반응을 일으킵니다. 무세포 백신의 예는 아래와 같습니다.
• 병원성 박테리아에서 비활성화된 독소를 포함하는 톡소이드 백신
• 당 자체가 충분히 강한 면역반응을 일으키지 않기 때문에, 병원체 특정 당 분자와 톡소이드 단백질의 조합으로 만든 접합 백신
• 박테리아 또는 효모 세포를 사용하여, 병원체로부터 특정 분자의 많은 복제를 만들어 재조합한 백신
활성 성분 외에도 백신에는 다른 많은 것들이 포함되어 있습니다. 이에 대한 기술 용어는 첨가제 (부형제, excipient) 입니다. 첨가제 (excipient) 는 방부제 및 안정제, 백신 생산에 사용된 미량의 물질 및 보조제를 포함합니다.
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면역 보조제로 백신 강화 , 알루미늄
많은 백신에는 면역 체계가 제대로 작동 할 수 있을 정도로 강력한 활성 성분이 포함되어 있지만, 일부는 효과적이기 위해 약간의 추가 도움이 필요합니다. 보조제는 강력한 면역 반응을 유발하여 백신의 효과를 향상시키는 화합물입니다.
보조제의 예는 • 금속 • 오일 • 박테리아 및 합성 DNA로부터 분리된 성분과 같은 생물학적 분자를 꼽을 수 있습니다. 알루미늄염 형태의 알루미늄은 몇 가지 일상적인 유년기 백신을 포함한 다양한 백신에 들어 있습니다. 과학자들은 이 보조제가 항체생산을 증가시킨다고 생각합니다.
알루미늄은 보조제 특성 이외에도 많은 용도로 사용되는 자연발생금속입니다. 캔, 포일 및 일부 창틀에는 알루미늄이 포함되어 있습니다. 알루미늄염은 식품산업에서 첨가제로도 사용됩니다.
보조제로써, 알루미늄은 1930년대로 거슬러 올라가는 오랜 역사를 가지고 있습니다. 널리 사용됨에도 불구하고 일부 과학자들은 금속이 신경계에 손상을 입히고 자가면역을 촉진 할 수 있다고 생각 합니다. 그러나 많은 전문가들이 이러한 부정적 평가에 동의하지 않아 알루미늄과 관련된 일부 연구가 철회되었다고 지적합니다.
미국 식품의약국 (FDA) 은 2011년 백신저널에 발표한 연구에서 ‘알루미늄 보조제를 함유한 백신에 대한 일시적 노출은 유아에게는 위험이 매우 낮으며, 알루미늄 보조제를 함유한 백신을 사용하는 것의 이점이 이론적인 염려보다 더 크다’ 고 했습니다. 결국 쉽게 풀어 이해해 본다면, 알루미늄 보조제를 사용하더라도 위험도는 낮고, 그에 따른 잇점이 더 좋다는 의미입니다.
백신에 들어가는 보조제의 또 다른 예로는 자연 발생 오일인 스쿠알렌 입니다. 65세 이상 성인에게 사용이 허가된 독감 백신인 플루아드 (Fluad) 백신에는 스쿠알렌을 함유한 수중유 에멀젼인 MF59 라는 보조제가 포함되어 있습니다. MF59에 사용된 스쿠알렌은 상어 간유에서 정제됩니다.
2000년 연구팀은 스쿠알렌과 걸프전 증후군 사이의 연관성을 지적하여 이 보조제의 안전성에 대한 두려움을 촉발시켰습니다. 그러나 그 이후의 연구 결과는 뒷받침되지 않았으며, 2006 년 세계보건기구 (WHO) 는 이러한 두려움이 근거가 없다고 결론 내렸습니다.
방부제, 안정제 및 유화제
특정 백신의 첨가제의 수는 다양하며, 제조공정과 백신의 용도에 따라 크게 달라집니다.
티메로살 (Thimerosal)
다회용량 바이알로 제공되는 백신에 주로 사용되는 방부제입니다. 티메로살 (Thimerosal) 은 백신을 오염시킬 수 있는 박테리아와 곰팡이를 죽입니다. 약 50 %의 수은을 함유한 유기화합물로 일부 사람들은 이 중금속에 노출될 염려가 있습니다. FDA 에 따르면, 표준 용량의 티메로살 함유 백신에서 수은의 양은 85g 참치캔에 들어있는 양과 거의 같습니다.
젤라틴 (Gelatin)
일부 백신에서 활성 성분을 보호하기 위해 사용되는 안정제입니다. 일반적으로 돼지에서 공급되며 고도로 가공됩니다. 다른 안정화제는 감미료 소르비톨 및 당분자 슈크로스 및 락토스를 포함합니다.
폴리소르베이트 80 (Polysorbate 80)
식품 산업에서 아이스크림, 젤라틴 디저트, 바베큐 소스 및 절인 제품에 사용되는 유화제 입니다. 백신에서는 다른 성분의 가용성을 유지하는데 도움이 됩니다.
일부의 사람들은 4가의 인간 유두종 바이러스 백신을 받은 암컷 쥐의 생식문제와 여아의 조기 난소장애와의 잠재적 연관성을 보여준 후, 폴리소르베이트 80의 안전성에 대해 우려를 표명했습니다. 그러나 다른 과학자들은 폴리소르베이트 80 이 폐렴구균백신에 포함된 경우 부작용을 발견하지 못했습니다.
유럽 의약청 (European Medicines Agency) 의 전문가 그룹은 백신의 폴리소르베이트 노출에 따른 독성을 유발할 수 있는 임계값 아래인 ‘매우 낮음’ 으로 임시 분류했습니다.
백신 생산 과정의 잔존물
백신 제조업체는 필요한 용량을 만들기 위해 충분한 양의 박테리아와 바이러스가 필요합니다. 박테리아 또는 바이러스는 종종 정제과정을 거치기 전에 대량으로 재배된 다음 생산과정에서 약화 또는 비활성화됩니다. 이 팽창 단계에서 사용된 대부분의 재료는 최종 제품에 미량으로 존재하거나 전혀 존재하지 않지만 성분 목록에 포함될 수 있습니다.
항생제 (Antibiotics)
박테리아 오염을 방지하기 위해 일부 바이러스에 대한 백신 생산에 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 항생제는 네오마이신, 스트렙토 마이신, 폴리믹신 B, 겐타 마이신 및 카나마이신입니다.
산도 조절제 (Acidity regulators)
숙신산 (succinic acid)과 디소디움 아디페이트 (disodium adipate)와 같은) 는 팽창과정에서 pH를 올바른 수준으로 유지하는데 도움이 됩니다.
소혈청 (Bovine serum)
일부 성장배지 제제의 성분입니다.
오발부민 (Ovalbumin)
닭고기 달걀 흰자위의 단백질입니다. 독감 및 광견병 백신에 사용되는 바이러스 입자는 닭고기, 달걀에서 자라서 최종 제품에 작은 미량의 오랄부민 (ovalbumin) 이 나타날 수 있습니다.
글루타르알데히드 (Glutaraldehyde) 및 포름알데히드 (formaldehyde)
일부 백신에서 바이러스 및 박테리아로부터 독소를 불활성화시키는데 사용되는 화학 물질입니다. 이 화학 물질은 대량의 경우 유독합니다. 영국 옥스포드 대학에 따르면, 배는 어떤 백신보다 약 50 배 더 많은 포름알데히드를 함유하고 있다고 합니다.
백신에는 인간 세포 물질이 포함되나요?
일부 백신은 인간, 동물 또는 효모 세포에서 확장되는 바이러스 또는 병원성 분자로 만들어집니다.
제약 회사가 사용하는 두 개의 인간 세포주가 있습니다. 이를 WI-38 및 MRC-5 라고 합니다. 이 세포주들은 모두 유산된 태아의 폐에서 채취한 세포로부터 확립되었습니다. 확장 후, 이들 세포주로부터 바이러스를 수확하여 정제합니다. 백신에 인간 세포 물질이 존재할 가능성은 매우 적습니다.
어떤 분들에게는 낙태된 태아의 세포가 이러한 방식으로 사용된다는 사실에 도덕적 문제를 나타냅니다. 다른 바이러스는 백신에 포함되기 전에 동물 세포에서 자랍니다. 이러한 목적으로 사용되는 동물 세포는 아프리카 녹색 원숭이 (Vero cells)와 병아리 배아 세포의 신장세포를 포함합니다.
일부 재조합 백신은 소량의 효모 단백질 또는 효모 DNA를 함유 할 수 있습니다.
의약품의 첨가제
어떤 분들은 백신에서 첨가제를 보고 놀랄지도 모르지만, 이 화합물들은 실제로 모든 의약품에서 많은 기능을 합니다. 시럽의 설탕과 향료는 제형의 잠재적으로 불쾌한 맛을 숨기고, 색상은 사람들이 한 약물을 다른 약물로 잘못 취급하지 않도록 도와줍니다. 일부 부형제는 약물이 피부에 얼마나 잘 침투하는지 또는 위장관에서 분해가 일어나는 위치를 결정하는 정도를 개선합니다.
백신과 마찬가지로, 첨가제의 목적은 약물이 안전하고 효과적임을 보장하는 용도로 사용됩니다. 세계 보건기구 (WHO) 는 예방 접종이 매년 전 세계적으로 2~3 백만 사이의 사망을 예방한다고 추정합니다. 심각한 부작용은 매우 드물기 때문에 백신을 현대 의학의 역사에서 가장 안전한 의료 개입으로 해석하고 있습니다.
[Mov] What ingredients are in vaccines?
