백신 맞고도 걸린 코로나, 그때 생긴 이 세포 덕분?…면역반응 '진화'

코로나19(COVID-19) 특징인 돌기(스파이크 단백질) 모습. 백신을 맞으면 돌기에 항체가 들러붙어 감염을 예방한다. 다만 코로나19 변이가 생길 경우 항체가 제대로 작동하지 않는데, 이때 기억 T세포가 면역 반응을 만들어 항원과 싸운다. / 사진=게티이미지뱅크

코로나19(COVID-19) 변이에 맞서 인간의 신체 면역반응도 진화한다는 연구결과가 나왔다. 오미크론 돌파감염으로 형성된 기억 T세포(면역세포 한 종류)는 새로운 변이가 침투해도 싸운다는 내용이다. 코로나19가 2020년 1월 중국발(發) 정체불명 폐렴으로 알려져 4년간 세계적 대유행으로 번졌지만 정점을 찍고 내려올 수 있었던 배경이다.

신의철 기초과학연구원(IBS) 바이러스면역연구센터장(KAIST 의과학대학원 교수) 연구팀은 지난 20일 국제학술지 '사이언스 면역학'(Science Immunology)에 이런 내용을 포함한 논문을 게재했다. 이번 연구는 최준용 연세대 세브란스병원 교수, 송준영 고려대 구로병원 교수, 백경란 삼성서울병원 감염내과 교수(전 질병관리청장) 연구팀 등이 참여했다.


코로나19는 그동안 끊임없이 모습을 바꿨다. 특히 2022년 강한 전파력으로 우세종이 된 오미크론 변이는 BA.1부터 BA.4, BA.5, BQ.1, XBB 계열, JN.1까지 탈바꿈하며 몸속에 거듭 침투하고 있다. 이 때문에 백신을 맞아도 돌파감염과 재감염이 빈번히 일어난다.

바이러스에 감염되거나 백신을 맞으면 '중화항체'와 '기억 T세포'가 만들어진다. 항체는 코로나19 스파이크 단백질에 결합해 바이러스가 인체에 들어오지 못하게 하는 '방패막' 역할이고, 기억 T세포는 감염 자체를 예방할 수는 없지만 감염된 숙주 세포를 찾아 제거하는 역할로 중증 진행을 막는다. / 사진=기초과학연구원(IBS)

바이러스에 감염되거나 백신을 맞으면 '중화항체'와 '기억 T세포'가 만들어진다. 항체는 코로나19 스파이크 단백질에 결합해 바이러스가 인체에 들어오지 못하게 하는 '방패막'이다. 문제는 변이가 생기면 스파이크 단백질에 돌연변이가 생겨 항체가 들러붙지 못해 면역 회피 반응을 초래한다.

반면 기억 T세포는 감염 자체를 예방할 순 없지만 감염된 숙주 세포를 찾아 제거한다. 이 덕분에 코로나19가 중증으로 진행되지 않는다. 기억 T세포는 한 번 경험한 바이러스 항원을 기억하고 있다가 우리 몸에 바이러스가 재침입하면 그 즉시 반응하는 면역세포다.


이에 연구팀은 오미크론 감염으로 형성된 기억 T세포에 주목했다. 연구팀은 오미크론 돌파감염 회복자를 대상으로 말초혈액에서 면역세포를 분리했다. 이어 각 스파이크 단백질에 반응해 바이러스와 싸우는 '사이토카인'(면역세포가 분비하는 면역물질)을 생성하는 기억 T세포를 비교·분석했다.

코로나19 변이가 생겨도 기억 T세포 면역반응으로 중증으로 번지지 않는다. / 사진=기초과학연구원(IBS)

그 결과 BA.2 오미크론 돌파감염을 겪으면 BA.2뿐만 아니라 그 이후에 출현한 BA.4, BA.5 변이에 대한 기억 T세포 반응도 강화됐다. 오미크론 돌파감염이 미래에 새롭게 출현한 변이에도 면역 반응을 했다는 의미다. 또 연구팀은 기억 T세포 면역 반응을 만드는 스파이크 단백질 특정 부위까지 찾아내는 데 성공했다.

정민경 IBS 연구위원은 "코로나19 엔데믹(풍토병) 시대에서 사람들의 면역도 점차 적응·진화하고 있다는 연구결과"라면서 "돌파감염이나 백신접종 등이 가까운 미래에 나타날 변이까지 방어하는 면역력을 부여하는 것"이라고 설명했다.

신의철 센터장은 "백신 개발 시 현재 유행하는 우세 변이주와 변이가 진행되는 계통 간 유사성을 찾는 방향으로 접근하면 효과적일 것"이라며 "그 방향으로 개발이 이뤄지면 변이의 변이에 대해서도 기억 T세포가 막강 방어력을 보일 가능성이 크다"고 했다.