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24.9: 백신 접종
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24.9: 백신 접종

개요

백신 접종(vaccination)은 특정 미생물에 대한 면역력을 부여하기 위해 병원체(pathogen; 병원균)로부터 얻은 항원(antigen) 물질을 투여하는 것입니다. 백신 접종은 실제 병원체가 발견되면 면역체계(immune system)가 더 빠르고 효과적으로 병원체를 인식하고 면역 반응을 개시할 수 있도록 면역체계를 준비시킵니다. 백신 접종은 개인과 일반 대중을 질병으로부터 보호하는 가장 효율적인 방법의 하나입니다. 최근 백신 접종 반대론이 커지면서 치명적인 질병을 줄이고 퇴치하는 데 도움이 된 백신 접종 프로그램의 성공을 위태롭게 만들고 있습니다.

백신의 형태와 투여

백신은 입(경구; oral)과 코(비강; intranasal)를 통해 투여될 수 있으며, 근육 안(intramuscular), 피부 아래 지방층(subcutaneous), 피부 내(intradermal)에 주입할 수 있습니다. 백신은 특정 병원체에서 유래된 항원을 포함하고 있습니다. 온전하지만 복제할 수 없는 “죽은” 항원을 포함하고 있는 것을 비활성 백신(inactive vaccine)이라고 합니다. 반대로, 구성단위 백신(subunit vaccine)은 병원체의 일부만 포함합니다. 일부 백신은 약화된 형태의 살아있는 병원체를 포함하며 약화된 병원체는 심각한 질병을 유발하지 않고 면역체계를 자극합니다 (약독화 백신(attenuated vaccine)). 백신은 종종 병원체에 대한 면역 반응을 증진시키는 화학물질인 보조제(adjuvant)를 포함합니다.

백신 유도 면역의 기작

백신이 투여되면 수지상세포(dendritic cell)나 대식세포(macrophage)와 같은 항원제시세포(antigen presenting cell, 줄여서 APC)가 백신의 항원을 집어삼켜 분해하고 주조직적합성 복합체(major histocompatibility complex, 줄여서 MHC) 분자에 묶인 항원 조각을 표면에 제시합니다. 활성화한 APC는 림프샘(lymph node; 림프절)으로 이동하며, 그곳에서 그들은 미접촉 도움 T 세포(naive helper T cell)와 미접촉 세포독성 T 세포(naive cytotoxic T cell)를 만나 세포들을 자극합니다. 활성화한 도움 T 세포는 1형 도움 T 세포(type 1 helper T cell , 줄여서 Th1)와 2형 도움 T 세포(type 2 helper T cell, 줄여서 Th2)와 같은 여러 하위 유형으로 분화(differentiation)합니다.

Th1 세포는 식세포작용(phagocytosis) 활성을 자극하고 바이러스에 감염된 세포와 암세포를 파괴할 수 있는 세포독성 T 림프구(cytotoxic T lymphocyte, 줄여서 CTL; 살해 T 세포(killer T cell)라고도 알려진)의 활성화를 촉진합니다. Th2 세포는 B 세포(B cell)를 활성화하고 형질세포(plasma cell)와 기억 B 세포(memory B cell)로 분화를 시작하며 항체(antibody) 반응을 증가시킵니다. 형질세포는 백신이 도입한 항원에 특이적인(specific) 항체를 생산합니다. 병원체가 제거된 후, 소량으로 남아있는 T 세포는 병원체에 재노출되면 향상된 면역 반응을 보이는 상태로 남아 있습니다 (즉, 기억 T 세포(memory T cell)). 요약하면 백신은 백신이 도입한 항원에 특이한 항체뿐만 아니라 기억 B 세포와 기억 T 세포를 생성하는 모의 감염을 유도합니다. 따라서 만약 몸이 미래에 같은 항원과 마주친다면, 훨씬 더 효율적인 면역 반응을 일으킬 수 있습니다.

집단면역

백신 접종은 접종을 받은 사람들에게 성공적으로 면역력을 부여하는 것 외에도 집단 면역(herd immunity)을 확립하는 데 도움이 됩니다. 집단 면역은 인구의 높은 비율이 병원체에 대한 백신을 접종받아 전체 공동체가 해당 병원체로부터 보호받을 때 발생합니다. 따라서 (너무 어리거나 면역 결핍을 가지고 있기 때문에) 백신 접종을 받을 수 없었던 소수의 사람이 감염될 가능성이 훨씬 감소합니다. 하지만 많은 수의 사람들이 백신을 접종받지 않으면 병원체는 전파를 계속해 감염 숙주를 충분히 찾을 수 있습니다.

성공적인 백신 접종 프로그램의 예로 천연두(smallpox) 바이러스가 있습니다. 또한 보건 단체들은 가까운 미래에 홍역(measles)을 퇴치할 것이라고 크게 기대하고 있습니다. 그러나 최근 수치를 보면 2018년에 전 세계적으로 약 136,000명의 치명적인 감염이 발생했고, 이는 2017년보다 거의 50% 증가한 수치입니다. 이는 개발도상국의 백신 접근성 부족과 제대로 기능하지 못하는 보건 체계뿐만 아니라 발전된 국가에서의 백신 거부로 인해 발생했습니다. 2016년에 세계보건기구(WHO)는 홍역이 아메리카 대륙에서 근절되었다고 선언했습니다. 하지만 이후 2018년 372명, 2019년 3월까지 387명이 홍역을 앓는 등 홍역이 재발했습니다.

독감 백신 접종은 독감 관련 입원의 위험을 줄일 수 있습니다

독감, 즉 인플루엔자는 매년 전 세계적으로 3백만에서 5백만 건의 심각한 질병과 29만에서 65만 명의 사망자를 내는 바이러스입니다. 인플루엔자 바이러스의 진화 속도가 너무 빨라서 매년 새로운 백신이 개발되어야 합니다.


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