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미생물이야기 동물 바이러스 배양을 위한 숙주 (viral host)
2013-08-08 17:29:50
이엠생명과학연구원

동물 바이러스 배양을 위한 숙주 (viral host)

 

     바이러스는 숙주세포에 감염되어 증식하므로, 반드시 숙주세포가 있어야 한다.  숙주세포를 준비하는 방법에는 다음의 세 가지 방법이 가장 보편적으로 사용된다.

 

 

1) 전체 동물을 그대로 사용하는 경우 (whole animal)

      살아있는 동물에 바이러스를 넣어주면 바이러스 스스로가 적절한 숙주세포를 찾아서  감염하여 증식할 수 있다. 이 경우, 각각의 동물바이러스에 적합한 숙주동물을 선택하여야 한다.  이 방법은 적절한 숙주세포의 배양이 어려워도 적절한 동물이 있다면 바이러스의 증식이 가능하다는 점과 대량의 바이러스 배양이 가능하다는 점이 장점이다.  그러나 이방법은 숙주 동물에 다른 바이러스도 감염될 수 있으므로 다른 바이러스와 오염이 가능하다는 점과 다른 바이러스와 재조합 바이러스를 형성할 수도 있다는 점 등의 어려움이 있다.  또한 바이러스를 증식시키고 나서 증식한 바이러스를 분리해내는 것도 문제이며, 또한 이 동물을 사육하는 시설이 필요한 점도 문제일 것이다.

 

 

 

 

2) 부화계란 (chicken embryo)을 사용하는 방법

     부화계란은 수정된 달걀이 부화하여 병아리가 만들어지는 계란을 말한다.  부화계란의 가장 바깥부분은 딱딱한 껍질로 둘러싸여 있지만, 그 안쪽에는 각종의 막 구조물이 있고 더 안쪽에는 닭의 배아가 자라고 있기 때문에 살아있는 세포를 많이 가지고 있다 (그림).  

 

 

 

그림) 닭의 배아 (chick embryo)
닭의 수정란은 20-21정도면 병아리로 부화하게되며, 날짜마다 다양한 성숙단계를 보여준다.  부화계란의 chorioallantoic membrane, amniotic cavity, yolk sac, allantoic cavity, embryo 등의 지역에 바이러스 접종이 가능하다.

     부화계란은 또한 딱딱한 껍질 때문에 그 안쪽은 비교적 무균상태로 유지될 수 있으며, 날짜별로 발생 단계가 다른 다양한 종류의 부화계란을 손쉽게 얻을 수 있다는 장점이 있다.   부화계란을 이용한 바이러스의 배양은 적절한 성숙단계의 계란을 구하여 껍질에 구멍을 내고 그 곳을 통하여 바이러스를 집어넣고 다시 부화를 위한 배양을 계속하면 된다.  부화계란을 사용한다고 하여 언제나 닭의 바이러스만 배양할 수 있는 것이 아니고, 사람의 바이러스라 하더라도 부화계란을 이용하여 배양할 수 있는 바이러스가 있다.  이 부화계란 법은 오염의 위험도 적고 비용도 적게 드는 장점이 있어서, 공업적으로 백신의 개발에 많이 이용되고 있다.

 

 

 

3) 세포나 조직배양을 이용하는 방법 (cell culture/ tissue culture)

     세포 배양이나 조직배양을 이용하여 바이러스를 배양하는 방법은 오염의 걱정없이 비교적 순수하게 바이러스를 키울 수 있는 방법이다. 이 방법에는 동물에서 조직이나 기관을 떼어내어 그대로 배양하는 기관배양 (organ culture) 또는 조직배양 (tissue culture)이 있다.  또 다른 방법은 동물에서 특정한 조직을 떼어낸 다음, 여기에서 원하는 세포만을 분리해내어 세포를 배양하는 방법도 있다 (일차배양, primary explant culture).  보다 손쉬운 숙주세포의 선택은 형질전환되어 cell line (세포선)으로 전환된 세포를 이용하는 방법이 있다.  이 세포선은 오랜 기간동안 동일한 성질의 세포를 배양할 수 있는 장점과 더불어 언제나 필요한 시기에 구입하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

     세포배양을 이용하는 방법은 좋은 점이 많기는 하지만 몇 가지 단점이 있다.  우선 세포를 배양하기 위하여는 세포배양을 할 수 있는 특별한 시설과 기술이 있어야 한다.  또한, 모든 바이러스를 이 방법으로 배양할 수 있는 것도 아니다.  우선 모든 조직과 세포가 동물 밖의 시험관에서 잘 자라는 것도 아니고, 세포선의 종류가 모든 바이러스를 배양할 수 있을 만큼 다양하지도 않기 때문에 경우에 따라서는 이 방법으로 배양할 수 없는 바이러스들도 있다. 




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