나노기술 및 정책 정보

• 목록

■코로나 백신의 세계

스파이크 단백질 생성, 면역 UP, "대량생산·변종 등에도 유리해", 화이자·모더나 'mRNA' 적용

아스트라·J&J 등 전달체 유형, 면역력은 오래가나 생산 복잡해

전통방식 시노백은 효과 떨어져

감염병 백신 개발사에서 메신저 리보핵산(mRNA) 방식의 첨단 기술이 처음으로 상용화돼 주목됨. 최근 영국·미국 등에서 접종에 들어간 미국 화이자·독일 바이오엔텍 백신이 대표적임. 이번 주 중 미국·캐나다에서 접종이 개시될 것으로 보이는 모더나 백신도 마찬가지임. 최근 독일 큐어백이 임상 3상 시험에 돌입한 백신도 이 방식을 쓰고 있음.

과거 사스와 메르스 사태 등 코로나바이러스 사태가 터졌을 때 나오지 않았던 코로나 백신이 팬데믹(세계적 대유행) 사태를 맞아 드디어 나오게 된 것임.

mRNA 백신들은 상대적으로 효과와 안전성이 뛰어나고 대량생산에도 유리함. 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 만드는 정보를 담은 mRNA를 인체에 삽입해 스파이크 단백질을 생성하며 면역력을 키우는 방식임. mRNA는 유전정보를 세포질 안에 전달하는 유전물질(RNA)임. 코로나19 바이러스가 표면에 돌기처럼 있는 스파이크 단백질을 통해 인체 세포 표면의 수용체(ACE2)와 결합하는 원리에서 착안한 것임.

미국 식품의약국(FDA)은 15일(현지 시간) 모더나 백신이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 예방에 매우 효과적이고 18세 이상 성인에게 특별한 안전 문제를 제기하지 않았다고 밝혔음. 모더나 백신은 3만 명을 대상으로 한 임상 시험에서 94.1%에게서 예방 효과가 나타났음. 18~65세는 95.6%, 65세 이상은 86.4%였음. 이 백신을 1회만 접종한 경우 80.2%였음. 이 백신은 앞서 접종 승인을 받은 화이자·바이오엔텍 백신과 마찬가지로 2회 접종해야 제대로 면역력을 가질 수 있음.

FDA는 다만 모더나 백신 연구에서 심각한 부작용이 나타나지 않았으나 화이자 백신처럼 안면 마비의 요인이 될 가능성이 있다고 적시했음. 또한 모더나 백신은 영하 20도, 화이자 백신은 영하 70도에서 보관해야 효능을 유지할 수 있음.

의학계에서는 화이자와 모더나 백신의 일부 접종자에게 심각한 알레르기 반응이 나타나고 18세 이하와 임산부에 관한 데이터가 없기는 하나 백신 중에서 가장 낫다고 봄. 김주한 서울대 의과대학 교수는 “mRNA 백신이 첫 상용화되는 것이 놀랍고 감동적이다. 이 백신 개발자는 노벨상을 받을 것”이라며 “코로나19 변종이 나와도 빨리 따라갈 수 있을 것”이라고 말했음. 이어 “다만 백신을 맞고 효과가 3개월을 정점으로 조금씩 떨어질 것”이라며 “아마도 독감백신처럼 계속 맞아야 할 것이다. 내년 봄에 맞으면 가을에 또 맞아야 하는 것을 고민해 봐야 할 것”이라고 내다봤음. 그러면서 코로나19는 토착병이 돼 틈틈이 변종이 나올 것으로 보여 감기나 독감처럼 함께 살아가야 할 것이라고 했음.

다른 새로운 코로나19 백신들도 있음. 우선 스파이크 단백질을 가졌지만 인체에 해가 되지 않는 바이러스를 유전자 조합으로 만드는 전달체 백신이 있음. 영국 아스트라제네카·옥스퍼드대 백신, 러시아 스푸트니크 V 백신, 미국 존슨앤존슨 백신 등임. 면역력이 오래가지만 생산과정이 복잡하고 이미 코로나19 바이러스에 노출된 사람에게는 효과가 떨어짐. 김 교수는 “전달체 백신은 mRNA 백신보다는 효과가 좀 떨어지고 부작용도 더 많다”고 했음. 아스트라제네카 백신은 한때 가장 앞선 코로나19 백신으로 평가받고 가격도 3,000원 선에 불과하다는 것 등 장점이 많지만 실수로 1회분은 절반을 투여하고 한 달 후 두 번째는 제대로 투여했을 때는 예방 효과가 90%로 나타났으나 두 차례 모두 정량을 투여하면 효과가 62%로 떨어졌음. 이 원인을 아직 파악하지 못해 미국 FDA는 빨라야 내년 2월 말~3월께 접종 승인을 할 것이라는 전망이 나오고 있음. 아스트라제네카 측은 연말부터 스푸트니크 V와 한 번씩 접종하는 결합 접종 시험에 들어갈 예정임. 그동안 스푸트니크 V 백신은 임상 3상 시험을 생략한 채 자국에서 공식 승인을 받아 염려를 자아냈으나 러시아 측은 3상 중간 데이터도 면역 효과가 95％ 이상으로 확인됐다고 반박함.

미국 노바백스의 합성 항원 백신은 스파이크 단백질을 유전자 재조합 기술을 통해 대장균이나 동물 세포, 곤충 세포에서 키워 만든 것으로 인체에 주입하면 바이러스를 무력화하는 중화항체를 만듦. 부작용을 최소화했으나 스파이크 단백질을 외부에서 만들어 주입하는 것이 복잡하고 시간이 오래 걸림.

전통 방식의 불활성화 사백신으로는 중국 시노백과 시노팜을 예로 들 수 있음. 바이러스를 배양기에 넣어 대량으로 키운 뒤 포르말린으로 약화시키는데 개발 기간이 짧지만 면역력이 늦게 형성되고 지속 시간이 짧은 편임. 김 교수는 “이 백신은 효과가 낮고 부작용이 많다”고 했음. 기존 불활성화 사백신으로는 인플루엔자 백신과 A형 간염바이러스 백신이 있고, 바이러스나 세균의 독성을 약화시켜 주입하는 약독화 생백신으로는 홍역 백신이나 결핵 백신을 들 수 있음.

프랜시스 콜린스 미국 국립보건원(NIH) 원장은 14일(현지 시간) “(백신을 맞게 되면) 확실히 코로나19에 걸리지 않게 되겠지만 여전히 감염 가능성이 있다고 봐야 한다. 접종자가 여전히 다른 사람에게 전염시킬지는 분명하지 않다”며 접종 이후에도 마스크 쓰기를 주문했음.