‘비특이 면역증강물질의 FMD 방어 및 백신효력 증강에 대한 임상적 검증’을 위해 농림수산식품기술기획평가원이 카길애그리퓨리나와 강원대에 연구개발을 의뢰했다. 이를 계기로 ‘바로돈’이 어떤 임상결과를 나타내는지를 알아봤다. 이번 1차년도 실험 결과 바로돈이 FMD 백신의 높은 방어력 형성에 도움을 주고 있는 것으로 입증됨에 따라 본지는 1차년도 실험 결과를 정리해봤다.

PRRS 바이러스 공격접종 돈군 대조실험 결과

급여군, 비급여군보다 항체양성률 40%↑

바이러스 배출량 낮고 일당증체량 높아

국제 학술대회에 잇따라 발표 ‘주목’끌어

비특이 면역증강제 바로돈의 시험결과에 이목이 집중되고 있다. 바로돈이 FMD 백신 증대 및 방어 효과가 입증됐기 때문이다.

이는 2011년 10월부터 2년에 걸쳐 과학기술적 근거가 확보된 면역증강물질을 선별하고, 면역증강물질의 FMD 백신 효과 증대 및 개체 방어능력 항진 효과의 임상검증을 통해 올바른 정보 제공 및 국가 방역 정책 수립의 근간 마련을 위해 ‘비특이면역증강물질의 FMD 방어 및 백신효력증강에 대한 임상적 검증’ 이라는 제목의 비특이면역증강제 바로돈이 농림수산식품기술기획평가원(IPET)의 연구개발과제에서 입증됐다.

이 과제를 강원대학교 수의과대학 한정희 교수가 주관하고 (주)카길애그리퓨리나 CAPI 기술연구소는 협동연구기관으로, 바로돈 에스에프(주)는 참여기업으로 시행한 시험 중 1년차 연구 결과에서 입증된 것이다.

이 시험의 1차년도에서는 현재 백신을 접종해도 항체가가 만족스럽게 나오지 않는 FMD 백신 항체가를 바로돈이 비특이 면역증강 효과에 의해 올려 줄 수 있는지를 연구했다.

FMD 바이러스는 접종시험 등 외부에 노출되어서는 안 되기 때문에 축산 현장에서 계속 문제가 되고 있는 PRRS 바이러스를 공격접종해 바로돈의 PRRS에 대한 질병 방어능력을 측정했다.

또 PRRS 백신접종 후 항체가 증강여부를 심도 있게 연구하여 그 결과 임상증상의 호전, 장기에서의 바이러스 배출량 감소, 항체가 증강 및 면역세포 증가 등 그 결과가 매우 긍정적으로 나타났기 때문에 좀 더 적극적인 시험이 2차년도에 시행될 계획이다. 

이미 1차년도 시험에서 나온 면역증강 및 질병 방어능력 향상의 긍정적인 결과는 2012년 11월 2일 대한수의학회 추계국제학술대회에서 발표되었고, 2012년 12월 2, 3일 미국 시카고 메리어트 호텔에서 개최된 90년 전통의 2012년도 국제 동물질병 전문가 학회(CRWAD, conference of research workers in animal diseases)에서도 발표되어 세계 유명 동물질병 학자들의 관심을 집중 시킨 바 있다. 

그렇다면 이번 1차 시험 결과는 어떻게 나왔나.

■비백신접종군의 실험 결과 

임상증상

실험돈들은 PRRS 바이러스를 공격접종 한 7주령부터 호흡기 증상이 발생했으며 8주령까지 호흡기 증상이 심해지다가 9주령부터 감소했다. 7주령과 8주령에서 바로돈 급여군들이 대조군보다 호흡기 증상이 가볍게 나타났다.

성장률

PRRS 바이러스 공격접종 전 실험군들간 성장률의 차이는 없었으며, PRRS 바이러스 공격접종 후 실험군들은 성장률이 감소했다. 공격접종 후 바로돈 급여군들은 대조군보다 유의적으로 높은 일당증체(Avereage daily gain)를 보였다. 

PRRS 바이러스 항체반응 

실험돈들은 PRRS 바이러스 공격접종 후, 7주령부터 11주령까지 항체가가 증가했다. PRRV에 대한 항체반응은 바로돈 급여군들이 대조군보다 빠른 시기에 강하게 일어났다. 바로돈 적량 급여군과 바로돈 2배량 급여군은 7주령에 대조군보다 유의적으로 높은 항체가를 보였으며 바로돈 1/2배량 급여군도 대조군보다 높은 항체가를 보였다.

비강에서의 PRRS 바이러스 배출

실험돈들은 PRRS 바이러스 공격접종 후, 8주령부터 비강으로 PRRS 바이러스를 배출했으며 8주령 이후로 비강으로의 PRRS 바이러스 배출량이 감소했다. 공격접종 후 실험기간 동안 바로돈 급여군들은 대조군보다 비강으로의 PRRS 바이러스 배출량이 낮았다.

장기에서의 PRRS 바이러스 검출

PRRS 바이러스를 공격 접종한 실험돈들의 편도, 폐문 림프절과 폐에서 PRRS바이러스가 검출됐다. 편도, 폐문 림프절과 폐에서 바로돈 급여군들이 대조군보다 낮은 PRRS 바이러스 검출량을 보였으며 폐문 림프절에서 유의적인 차이를 보였다. 

■백신접종군의 실험 결과 

임상증상

백신을 공격 접종한 실험돈들은 PRRS 바이러스 공격접종 후 호흡기 임상증상이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 7주령에 바로돈 접종군들이 대조군 보다 낮은 호흡기 임상지수를 보였으며, 8주령 후부터는 실험군들 모두 호흡기 임상지수가 감소하는 경향을 보였다. 

성장률

백신 접종 3주 후엔 7주령에서 모든 바로돈 급여군이 대조군에 비해 memory T cell 비율이 유의적으로 높았다. 

모든 군에서 4주령에서 7주령에 이르기까지 점차 감소하다가 10주령에 다시 증가하는 추세가 관찰 되었다. 바로돈 급여군들에서 각각 7주령과 9주령에 naive T helper cell 비율이 유의적으로 높은 것을 관찰할 수 있었다.

백신을 접종하지 않고 공격접종을 실시한 시험에서와 달리, 4주령에 백신을 접종한 경우 모든 군에서 9주령과 11주령에 B cell의 감소폭이 비교적 적음을 확인할 수 있었다. 7주령의 돼지에서 바로돈 급여군들의 B cell 비율이 유의적으로 높았다

PRRS 바이러스 항체반응

바로돈 급여군들은 대조군 보다 PRRS 바이러스 백신에 대한 항체반응이 강하게 나타났다. 백신 접종 후 3주인 7주령에 바로돈 접종군들은 대조군 보다 높은 항체가를 유지하고 있었으며, 바로돈 투여군들은 대조군 보다 유의적으로 높은 항체가를 보였다. 공격접종 후 기간 동안 실험군들은 항체가가 완만하게 상승하는 경향을 보였으며, 바로돈 급여군들이 대조군 보다 높은 항체가를 유지했다. 

비강에서의 PRRS 바이러스 배출

실험돈들은 PRRS 바이러스 공격접종 후, 8주령부터 비강으로 PRRS 바이러스를 배출하였으며 8주령 이후로 비강으로의 PRRS 바이러스 배출량이 감소하였고 10주령과 11주령에서는 PRRS 바이러스가 검출되지 않았다. 공격접종 후 실험기간 동안 바로돈 급여군들은 대조군보다 비강으로의 PRRS 바이러스 배출량이 낮았다. 

장기에서의 PRRS 바이러스 검출

실험돈들의 편도, 폐문 림프절과 폐에서 PRRS 바이러스가 검출되었으나 검출률과 정량 결과가 낮았다. 편도, 폐문 림프절에서 바로돈 급여군들이 대조군보다 낮은 PRRS 바이러스 검출량을 보였으나 폐에서는 큰 차이가 없었다. 

■면역증강제 FMD 백신 효과 증진력 결과

임상증상

실험기간 동안 시험돈들에서 특별한 임상증상을 관찰할 수 없었으며, 발적, 화농, 출혈, 육아종과 괴사 등의 백신접종 부위 부작용도 관찰되지 않았다. 

항체가

실험돈들의 8주령 항체가 평균은 항체양성의 판단 기준인 40에 근사치로 유지되고 있었으며, 1차 백신 접종 후 항체가가 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 12주령에 2차 백신 접종 후로 항체가가 지속적으로 증가하는 경향을 보였으며 15-16주령 사이에 항체가 평균이 항체양성 판단 기준이 40이상으로 증가했다. 2차 백신을 접종한 12주령부터 바로돈 급여군들은 대조군 보다 항체반응이 강하게 나타났으며 16주령까지 대조군보다 높은 항체가를 유지했다. 16주령의 항체양성률은 대조군이 20%, 바로돈 투여군이 40%~60%로 바로돈 급여군들이 대조군보다 높았다.

Flow cytometry를 이용한 백혈구 아군분석

8주에서 12주령에 이르기까지 점차 증가하는 경향이 관찰 되었다. 2차 백신접종 이후 모든 바로돈 급여 군에서 대조군에 비해 유의적이지는 않으나 상대적으로 높은 비율의 cytotoxic T lymphocyte가 관찰되었다.

2차 백신 접종 2주 후인 14주령에서 바로돈 1/2량 급여군과 적량 급여군에서 대조군보다 유의적으로 높은 비율의 memory T helper cell이 관찰 되었다.

1차 백신 접종 4주 후인 12주령과 2차 백신 접종 2주후 인 14주령에서 적량급여군과 2배량 바로돈 급여군들의 naive T helper cell 비율이 대조군보다 높게 나타났다.

1차 백신 접종 4주 후인 12주령에서 대조군에 비해 바로돈 1/2량과 적량 급여군의 비율이 유의적으로 높게 관찰 되었다. 2차 백신 접종 2주 후에는 모든 군에서 증가된 것을 확인했다. 2차 백신 접종 4주 후인 16주령에는 바로돈 적량 급여군에서 유의적으로 높은 수준으로 비율이 유지되는 것을 관찰했다.

1차 백신 접종 4주 후인 12주령에서 대조군에 비해 바로돈 1/2량과 적량급여군의 비율이 유의적으로 높게 관찰됐다. 2차 백신 접종 2주 후인 14주령에는 모든 군에서 증가된 것을 확인했다. 2차 백신 접종 4주 후인 16주령에는 바로돈 급여군에서 유의적이지는 않으나 상대적으로 높은 수준으로 비율이 유지되는 것을 관찰했다.

1차년도 과제 중 하나로 해외에서의 바로돈 적용 현장을 조사했는데 중국의 카길 자싱공장과 카길 필리핀 공장에서도 적극적으로 활용하여 양돈 농장 생산성을 극대화하고 있음을 확인했다. 

이상과 같은 결과를 종합해볼 때 본 시험의 비특이 면역증강제 바로돈이 질병의 임상증상의 호전, 장기에서의 바이러스 배출량 감소, 백신접종 항체가 증강 및 면역세포 증가 등 면역증강 효과를 잘 나타내고 있음을 입증 할 수 있었다.