[축산신문 기자]
국내 PRRS 백신 시장은 2023년 기준 156억원 수준으로 다국적 백신제조사 백신이 90% 이상을 차지하고 있다. 상용백신 대부분은 약독화 생백신이다.
PRRS 생백신은 1995년 처음 도입된 이후 현재까지 PRRSV-1은 subtype 1C, PRRSV-2는 lineage 1, lineage 5, lineage 7, lineage 8 유전형이 허가되어 있다. 최근 불활화백신 1종이 인허가 받은바 있다.
국내 PRRSV 유전형 변이양상을 보면 국내 백신 사용과 밀접한 연관성이 있어 보인다.
백신주와 다른 유전형에 속하는 야외주(subtype 1A, lineage 1, LKB, LKC)는 검출이 증가하고 있다. 반면 동일한 유전형(subtype 1C, lineage 5, lineage 7, lineage 8)은 감소하거나 검출되지 않았다.
또한 백신주와 동일한 아형에 속하는 대부분의 야외주는 유전자 및 아미노산 서열이 약 95% 이상의 높은 상동성(similarity)을 나타내어 백신주 혹은 백신 변이주로 판단된다.
하지만 현재 백신주가 없는 유전형에서는 약 82~100% 상동성으로 크게는 18%까지 차이를 보인다.
PRRSV-1과 PRRSV-2는 유전적 상동성이 약 40% 차이가 있어 사실 교차방어를 기대하기는 어렵다. 그럼 PRRSV-1 아형(subtypes)과 PRRSV-2 아형(lineages) 내에서 상호 교차방어는 어떨까?
현재 상용화된 백신주를 기준으로 볼 때, 백신주와 동일한 아형을 제외한 다른 아형과의 상동성은 대부분이 10~20% 차이가 있다. 이 차이를 백신주가 교차방어할 수 있는지는 앞으로 평가가 필요한 부분이다.
PRRS 백신 개발에 있어 극복해야 할 여러 가지 문제점들이 있다. 우선 PRRSV 생백신은 병원성 복귀, 백신주-야외주 및 백신주-백신주간 재조합 등 안전성에 대한 우려가 있다. 또한 매우 빠른 변이로 기존 백신의 면역을 회피할 수 있다.
이에 대한 안전성 확보와 신속하게 대응할 수 있는 전략이 필요하다. 최근 NADC34-like 바이러스 유입처럼 신규 변이주 유입 및 확산하였을 때 효과적으로 대처할 수 있어야 한다.
불활화백신은 안전하지만, 방어 효과가 낮다. 이를 극복하기 위해서는 고함량 항원의 사용과 낮은 면역유도능을 극복할 수 있는 면역증강제 또는 보조제 개발이 필요할 것이다.
농림축산검역본부는 안전하고 효과있는 PRRS 백신 개발 연구를 수행하고 있다.
지난 수년간 산업체와 생백신의 안전성 확보를 위해 역유전학 기술 기반의 분자약독화(Codon pair deoptimization) 기술을 개발하였다. 이 기술은 아미노산을 암호화하는 코돈(Codon) 서열을 인위적으로 변화시켜 단백질의 변화 없이 번역(translation) 효율을 낮추는 것이다.
즉 바이러스의 증식을 낮춰 약독화시키는 방법으로 실제 돼지에서 접종 몇 계대 후 백신항원이 사라지는 것을 확인하였다. 이 기술을 이용하여 안전성 확보뿐만 아니라 백신 플랫폼으로 신규 변이주에 대한 신속한 대응과 유전형 맞춤백신 개발이 가능하다.
현재 검역본부에서는 최근 국내에 유입된 고병원성 NADC34-like 야외주에 대해 분자약독화 백신 플랫폼을 이용하여 예방용 생백신을 개발 중이다. 앞으로도 국내 주요 발생 유전형인 subtype 1A, lineage 1, LKC 등에 대한 맞춤백신을 개발할 계획이다.
농림축산검역본부의 PRRS 불활화백신 개발 사업을 통해 불활화백신의 방어효과 개선을 위해서는 높은 항원 함량과 효과적인 면역증강 물질의 사용이 필요함을 확인한 바 있다.
이를 달성하기 위해 최근 개발한 PRRSV 고증식 세포주로 야외주 분리율과 증식성을 개선하여 고함량 백신항원 생산기술을 확립했다. 아울러 현재 국내에서 유행하고 있는 다양한 유전형의 분리주를 확보해 항원뱅크를 구축하고 있다.
이와 더불어 경제적이고 효과적인 면역증강제 선발과 백신 효능을 평가할 수 있는 다양한 공격접종 모델을 확립하고 있다.
PRRS 백신이 도입된 지 30년이 지났지만, 농장에서는 여전히 PRRS 발생으로 인한 심각한 경제적 피해를 보고 있다. 백신 사용에 대한 불신도 있다.
그런데도 고강도의 차단방역 및 수준 높은 사양관리와 더불어 PRRS 방제를 위한 최우선 순위가 백신일 것이다. 앞서 언급한 국내 유행 유전형과 백신주간의 상동성 분석 결과를 고려해 볼 때 백신주-야외주간 유전형을 일치시킴으로써 최선의 백신 방어효과를 기대해 볼 수 있겠다.
농장에서 유행하는 유전형을 정확하게 진단하고 올바른 유전형 맞춤백신을 사용한다면 효과적으로 PRRS를 통제할 수 있을 것으로 기대한다.
축산신문, CHUKSANNEWS
