[대한민국 희망프로젝트]<693>mRNA 백신

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다음달부터 우리나라에서도 코로나19 백신 접종이 시작됩니다. 정부는 당초 계획보다 일정을 앞당겨 2월 설 연휴 이전에 백신 접종을 시작한다는 계획입니다. 사회적 거리두기와 마스크에만 의존하던 코로나19와 전쟁에서 백신이라는 무기를 갖추는 셈입니다.

국내에 첫 도입되는 백신은 백신 공동구매와 배분을 위한 다국적 연합체인 코백스 퍼실리티를 통해 들여오는 화이자의 메신저 리보핵산(mRNA) 방식 백신이 유력 후보로 거론됩니다. 지난해 말 영국이 세계 최초로 승인하고 접종을 시작한 코로나19 백신입니다. 세계 최초로 mRNA 플랫폼을 통해 개발돼 상용화된 백신이라는 의미도 있습니다.

보건당국은 전 국민의 70% 이상이 백신을 접종해야 코로나19 집단면역이 가능할 것으로 전망하고 있습니다. 2월부터 시작해 9월까지 접종이 필요한 국민을 대상으로 1차 접종을 마치고 나머지 국민에 대한 추가 접종을 거치면 늦어도 11월에는 집단면역이 완전하게 형성될 것이라는 기대입니다.

Q:mRNA 백신은 무엇인가요.

A:mRNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성해 면역반응을 유도하는 백신입니다. RNA란 유전자 정보를 매개, 유전자 발현 조절 등 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나입니다. 기존 백신은 병원균·바이러스의 독성을 약화하거나 조각내 만들어지는 반면에 mRNA 백신은 유전정보를 이용합니다.

제조기간이 짧아 신속하게 단기간 내에 대량 생산이 가능하지만 RNA 분해효소에 쉽게 주성분인 RNA가 분해돼 안정성이 좋지 않아 영하 20~75도 수준의 초저온 콜드체인 유통이 필요합니다. mRNA 백신은 새로운 유형의 백신으로 코로나19 백신이 처음으로 제품화되었습니다. 3상 임상시험에서 화이자 백신이 95%, 모더나는 94.5%의 높은 예방효과를 확인했습니다.

대표적으로 현재 영국, 미국, 캐나다 등에서 접종되고 있는 화이자와 모더나의 코로나19 백신이 있습니다. 국내 개발 백신으로는 RNA 백신과 유사한 형태의 핵산 백신의 일종인 DNA 백신을 제넥신과 진원생명과학이 각각 개발 중입니다. 현재 임상 1·2상 진행 중입니다.

Q:다른 백신 기술에는 어떤 것들이 있나요.

A:현재 개발되는 코로나19 백신 개발 플랫폼으로는 바이러스 벡터 백신, mRNA 백신, 재조합 백신, 불활화 백신 등이 있습니다.

바이러스 벡터 백신은 항원 유전자를 인체에 무해한 아데노바이러스 등 다른 바이러스 주형에 주입해 체내에서 항원 단백질을 생성함으로써 면역반응을 유도하는 백신입니다. 대표적으로 국내에 도입 예정인 아스트라제네카 백신, 얀센 백신 등이 있습니다. 아스트라제네카 백신은 침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스를 전달체로 사용합니다. RNA 백신에 비해 상대적으로 열에 안정적인 특징이 있으나 살아있는 아데노바이러스를 사용하므로 생백신에 준하는 콜드체인이 필요합니다. 현재까지 허가된 백신으로는 얀센의 에볼라 백신이 있습니다.

재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입해 면역반응을 유도하는 것으로 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼 중 하나입니다. 재조합 항원 단백질만으로는 면역반응이 낮을 수 있어 일반적으로 면역증강제(알루미늄염 등)가 포함된 제형이 필요하며 오랜 기간 사용으로 안전성이 높은 백신으로 알려져 있습니다. B형간염, 인유두종바이러스(HPV) 백신 등이 재조합 백신에 해당됩니다. 코로나19 백신으로는 노바백스 백신이 있습니다.

불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜 항원으로 체내에 주입해 면역반응을 유도하는 전통적인 백신 플랫폼으로 개발된 다수의 백신이 있습니다. 감염 바이러스 확보 시 신속 개발이 가능하고 제조 방법이 단순하며 중화항체 유도가 우수한 특징이 있으나 코로나19 바이러스의 경우에는 생물안전등급(BL) 3급의 생산시설이 필요합니다. 불활화 백신으로는 A형 간염백신, 주사용 소아마비 백신, 일본뇌염 사백신 등이 있습니다. 코로나19 백신으로는 중국 시노팜 백신이 있습니다.

Q:처음 상용화되는 기술인데 부작용이나 어려움은 없나요.

A:앞서 접종이 시작된 해외에서 화이자와 모더나가 개발한 코로나19 백신 접종 후 부작용이 보고되고 있습니다. 모더나 백신의 경우 미국에서 집단 알레르기 반응이 관찰돼 접종이 일시 중단되기도 했고 노르웨이에서는 화이자 백신 접종 후 사망 사례가 잇따라 보고되기도 했습니다. 다만 백신접종과 부작용 사이의 인과관계는 정확히 입증되지 않았습니다. 일반적으로 백신 접종 후에는 접종 부위 통증이나 부기, 오한이나 근육통, 피곤함 등의 부작용이 관찰됩니다. 이런 경미한 부작용은 몸 안에 항체가 만들어지면서 생기는 일종의 면역 반응입니다.

mRNA 백신이 상용화되기 위해서는 효능이 얼마나 지속될지도 입증해야 합니다. 3상 임상시험에서 90% 이상 높은 예방효과를 입증하기는 했지만 항체 유지 기간이 너무 짧다면 백신 효능이 떨어질 수밖에 없기 때문입니다. 또 18세 미만 청소년 및 영유아 등에 대해 효능과 안전성을 확인하는 추가 임상도 필요합니다.

mRNA 백신의 특성상 저온 보관과 유통을 위한 콜드체인이 확보돼야 한다는 점도 고려할 점입니다. 화이자는 초저온인 영하 70도에서 보관과 유통이 이뤄져야 합니다. 모더나 백신도 영하 20도에서 보관, 유통돼야 합니다. 가격도 한 회분 가격이 약 2만원 정도로 4000원 수준인 아스트라제네카에 비해 비싼 편입니다.

주최:전자신문 후원:교육부 한국교육학술정보원

◇'생명현상을 이해하는 창문, RNA' 김빛내리 지음. 반니 펴냄.

최근 코로나19 바이러스의 유전자지도를 완성해 크게 주목받고 있는 김빛내리 교수의 강연을 정리한 책이다. RNA 연구자로 잘 알려진 김빛내리 교수는 RNA가 얼마나 중요한 생명 물질인지에 대해 설명한다. DNA가 기능하려면 반드시 RNA가 필요하며, DNA의 염기쌍의 정보는 RNA를 통해 발현되기 때문이다. RNA가 지닌 다양한 기능과 특성으로 미루어 보면 최초의 유전물질일 수 있다는 추론이 가능하다는 놀라운 사실도 밝히며 생명과 관련해 다양한 활용법도 알아본다.

◇'코로나 19 : 위기.대응.미래 과학편' 김범준 외 지음. 이음 펴냄.

코로나19 바이러스의 정체부터 방어법까지 지금까지 알려진 최신의 지식을 전달한다. 국제백신연구소, 한국파스퇴르연구소 서울대병원, 국립보건연구원 등 연구기관들과 제넥신, SK바이오사이언스 등 코로나19 백신 개발 회사에 있는 과학자들이 코로나19에 대한 모든 궁금증을 독자와 차근차근 풀어간다. 코로나바이러스의 정체, 증상, 치료와 면역에 대한 모든 이야기를 읽으면 코로나19를 막연히 두려워할 것이 아니라 잘 준비해서 대처해야 한다는 것을 알 수 있다.

정현정기자 iam@etnews.com