항생제에서는 내성이 흔하지 만 백신에서는 드문 이유

항생제에서는 내성이 흔하지 만 백신에서는 드문 이유항생제 내성은 일반적인 감염이 곧 발생할 심각한 위험이있을 정도로 세계적인 문제입니다. 치료할 수없는. 한편 백신은 거의 XNUMX 년 전 여전히 치명적인 질병으로부터 우리를 보호합니다. 이 차이를 설명 할 수있는 것은 무엇입니까?

박테리아는 다음에 대한 내성을 진화 시켰습니다. 지금까지 개발 된 모든 항생제. 때때로 이것은 항생제가 처음 도입 된 직후에 발생했습니다. 걸렸다 단 XNUMX 년 최초의 항생제 인 페니실린에 대한 내성이 영국 병원에 널리 퍼졌습니다.

그러나 백신에 대한 내성은 드물게 일어났다. 그리고 백신은 우리가 천연두를 근절하는 데 도움이되었고 곧 소아마비도 박멸 할 수있었습니다. 이전 연구 이 현상을 설명하기 위해 약물과 백신의 메커니즘 간의 중요한 차이점을 강조함으로써 두 가지 설득력있는 주장을 제안했습니다.

그러나 먼저 저항이 의미하는 바와 그것이 어떻게 발생하는지 설명해 봅시다. 감염 중에는 바이러스와 박테리아가 빠르게 증식합니다. 그 과정에서 그들은 유전 물질을 수백만 번 복사합니다. 그렇게하는 동안 실수가 자주 발생하며 모든 실수는 게놈을 약간 변경합니다. 이러한 오류를 돌연변이라고합니다.

종종 돌연변이는 효과가 거의 없거나 전혀 없거나 바이러스의 효과에 매우 해 롭습니다. 그러나 때때로 – 아주 드물게 – 병원체는 운이 좋을 수 있으며 돌연변이는 항생제가 세포에 들어가는 것을 막거나 약물이나 항체가 결합하는 부위를 변경하여 작동을 멈출 수 있습니다. 이를 "저항"또는 "탈출"돌연변이라고합니다.


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첫 번째 차이점 : 타겟 수

백신 효과 항원이라고하는 병원체의 무해한 부분을 몸에 도입함으로써 그들은 우리의 면역 체계를 훈련시켜 그들에게 특이 적으로 결합하는 Y 자형 단백질 또는 항체를 생산합니다. 또한 감염된 세포를 파괴하고 항체 생성을 도울 수있는 T 세포라고하는 특정 백혈구의 생성을 자극합니다.

항원에 결합함으로써 항체는 병원체를 파괴하거나 세포에 들어가는 것을 막을 수 있습니다. 또한 우리의 면역 체계는 단일 항체뿐만 아니라 항원의 서로 다른 부분을 표적으로하는 최대 수백 개의 서로 다른 항체 또는 에피토프를 생성합니다.

이에 비해 항생제 나 항 바이러스제와 같은 약물은 일반적으로 특정 효소 나 단백질을 억제하는 작은 분자로 병원균이 생존하거나 복제 할 수 없습니다. 결과적으로 약물 내성은 일반적으로 단일 부위의 돌연변이 만 필요합니다. 다른 한편으로 불가능하지는 않지만 항체가 표적화하는 에피토프 전체 또는 심지어 대부분에 대해 진화하는 탈출 돌연변이의 확률은 대부분의 백신에서 거의 사라집니다.

항생제에서는 내성이 흔하지 만 백신에서는 드문 이유 항생제는 일반적으로 하나의 표적 만 가지고 있지만 백신은 항원의 다른 부분에 결합하는 여러 항체를 생성하여 내성의 진화를 더 어렵게 만듭니다. 셀리아 수크

약물을 사용하면 HIV와 결핵을 치료하는 데 사용되는 복합 요법이라는 전략을 동시에 여러 개 사용하여 내성 가능성을 줄일 수 있습니다. 신체의 항체가 엄청나게 복잡한 병용 요법처럼, 수백 가지의 약간 다른 약물을 사용하여 내성이 진화 할 가능성을 줄입니다.

두 번째 차이점 : 병원체 수

항생제와 백신의 또 다른 주요 차이점은 사용시기와 주변에 얼마나 많은 병원균이 있는지입니다. 항생제는 수백만 개의 병원체가 이미 몸에있을 때 이미 확립 된 감염을 치료하는 데 사용됩니다. 그러나 백신은 예방으로 사용됩니다. 그들이 생성하는 항체는 병원체 수가 적을 때 감염 초기에 작용할 수 있습니다. 저항은 숫자 게임이기 때문에 이것은 중요한 결과를 가져옵니다. 몇몇 병원체가 복제되는 동안 저항성 돌연변이가 발생할 가능성은 낮지 만 병원체가 더 많을수록 가능성이 높아집니다.

항생제에서는 내성이 흔하지 만 백신에서는 드문 이유 감염 중에 병원체가 더 많이 존재할수록 저항성 돌연변이가 발생할 가능성이 높아집니다. 셀리아 수크

이것은 백신에 대한 내성이 결코 진화하지 않는다는 것을 의미하지는 않습니다. 좋은 예가 독감입니다. 높은 돌연변이율 덕분에 독감 바이러스는 항체가 더 이상 인식하지 못할 수있는 충분한 돌연변이를 빠르게 축적 할 수 있습니다. "항원 성 드리프트". 이는 매년 독감 백신을 교체해야하는 이유를 부분적으로 설명합니다.

이것은 SARS-CoV-2에 대한 백신에 대해 무엇을 말해줍니까? 새로운 백신이 효능을 잃는 것에 대해 걱정해야합니까? 다행히 신종 코로나 바이러스는 교정 메커니즘이 있습니다. 게놈 복제시 발생하는 오류를 줄이고 돌연변이가 발생 함을 의미합니다. 독감 바이러스보다 훨씬 덜 자주.

또한 두 가지 모두 옥스포드 / 아스트라 제네카 그리고 화이자 / 바이오텍 백신은 여러 에피토프에 결합하는 항체를 효과적으로 자극 할 수 있으며, 이는 저항성 진화를 늦춰야합니다.

그러나 우리는 여전히 조심해야합니다. 앞서 언급했듯이 저항에 관해서는 숫자가 중요합니다. 빠르게 성장하는 유행병처럼 주변에 바이러스가 많을수록 대박에 부딪 히고 돌연변이가 발생하여 백신 효능에 상당한 영향을 미칠 가능성이 높습니다. 이 경우 이러한 돌연변이 바이러스에 대한 항체를 생성하기 위해 새로운 버전의 백신이 필요할 수 있습니다. 그렇기 때문에 예방 및 접촉 추적을 통해 감염 수를 낮게 유지하는 것이 가능한 한 오랫동안 백신이 작동하도록 유지하는 데 필수적입니다.대화

저자에 관하여

셀리아 수크, 박사후 연구원, 미생물학, 옥스퍼드 대학루이 뒤 플레시 스, 박사후 연구원, 옥스퍼드 대학

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