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코로나19 백신, 어떤 종류가 개발되고 있나

백경란 성균관대학교 의과대학 감염내과 교수·김선빈 고려대학교 의과대학 감염내과 교수 2020.12.03
백경란 성균관대학교 의과대학 감염내과 교수(대한 감염학회 이사장, 왼쪽)·김선빈 고려대학교 의과대학 감염내과 교수
백경란 성균관대학교 의과대학 감염내과 교수(대한 감염학회 이사장, 왼쪽)·김선빈 고려대학교 의과대학 감염내과 교수

◈ 겨울철을 맞아 다시 치솟기 시작하는 코로나19 감염자 수

지난 1일을 기점으로 전 세계 코로나19의 감염자 수는 221개 국가에서 6320만명을 넘어섰고, 사망자도 147만여명에 이르게 되었으며 국내 총 환자 수도 3만 4000명을 넘어섰다.

이에 앞서 지난 11월 26일 하루 신규 확진자 수가 581명을 기록한 뒤 지난 엿새 동안 하루 400~500명씩 환자가 진단되면서 사회적거리두기 단계가 강화되면서 백신에 대한 기대감이 더 커지고 있다.

특히 최근 미국 화이자/모더나, 영국 아스트라제네카 등 글로벌 제약 회사들이 코로나19 백신 개발에 성공하여 임상연구에서 우수한 예방 효능을 보인다는 소식이 들려오면서 이에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

한편 백신은 신체에 주입해 우리 면역 반응에 의해 예방항체를 생산하고 면역세포를 활성화시킬 수 있는 특정 항원을 이용해 만드는 것으로, 항원 제조 방법에 따라 다양한 코로나19 백신이 개발되고 있다.

그러면 현재까지 개발되고 있는 코로나19 백신 플랫폼의 종류와 특성에 대해 살펴보고자 한다.

(출처=식품의약품안전처)

(출처=식품의약품안전처)

◈ 코로나 19 백신 플랫폼 종류와 특성

현재 전 세계적으로 개발되고 있는 코로나19 백신의 종류는 제조 방법에 따라 불활화 백신(또는 약독화 백신), 단백질기반(합성항원, 재조합) 백신, 유전자(핵산) 백신(DNA 백신, mRNA 백신), 바이러스벡터(전달체) 백신 등으로 나뉜다.

이는 각각 바이러스 자체를 독성을 약화시켜 만든 백신, 중화항체를 유도하는 특정 단백질항원으로 만든 백신, 그 항원을 만드는 유전자를 직접 또는 바이러스 벡터 내에 삽입해 만든 백신이다.

이 중 가장 빠른 개발 속도를 보이고 있는 유전자(핵산) 백신은 개발 난이도가 낮아 신속 개발이 가능한데, 단기간 내 대량 생산 및 활용이 가능하다는 것과 체액성 및 세포매개성 면역을 모두 유도한다는 점에서 큰 장점이 있다.

그러나 유전자가 세포내로 주입되도록 하려면 별도의 제조 기술이나 접종 장치가 필요하고, mRNA 백신은 온도에 취약하기 때문에 -20~-70도의 보관과 유통이 필요하다는 것이 단점이다.

한편 그동안 B형 간염, 인유두종바이러스, 거대세포바이러스, 메르스, 지카바이러스 등 다수의 바이러스에서 시도되어 온 플랫폼이나 지금까지 사람에서 상용화된 적이 없는 신기술이라는 점에서 안전성에 대한 우려가 적지 않았지만 다행히 임상연구에서 중대한 이상반응은 발견되지 않았다고 한다.

때문에 장기간 안전성에 대해서는 추이를 더 지켜봐야 할텐데, 이 유형의 백신의 선두주자인 화이자, 모더나 백신은 임상연구에서 90% 이상의 예방효과를 보였다.

아울러 중증 감염을 예방하는 효과도 있었다는 자료를 가지고 미국 FDA에서 사용허가를 위한 심사 단계에 있으며, 또한 국내 제넥신과 미국 이노비오는 DNA백신을 개발해 임상 시험 중이다.

지난 10월 15일 오후 경기도 성남 소재 SK바이오사이언스에서 열린 ‘코로나19 백신·치료제 개발 현장간담회’에 임상 혹은 전임상 시험 중인 백신과 치료제 시약이 전시돼 있다. (사진=저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지)

지난 10월 15일 오후 경기도 성남 소재 SK바이오사이언스에서 열린 ‘코로나19 백신·치료제 개발 현장간담회’에 임상 혹은 전임상 시험 중인 백신과 치료제 시약이 전시돼 있다. (사진=저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지)

바이러스벡터(전달체) 백신은 바이러스 항원을 만드는 유전자를 인체 무해한 바이러스(침팬지 아데노바이러스, 인간 아데노바이러스 등)에 삽입해 제조하는 것으로, 강한 면역을 유도한다는 장점이 있으나 세포 기반 제조로 대량 공정 개발이 필요하다.

바이러스벡터 플랫폼으로 사람에서 사용이 승인된 백신으로 에볼라 바이러스 백신이 있고 메르스, 결핵, 지카바이러스에 대한 백신이 연구되고 있다.

이중 영국 아스트라제네카/옥스퍼드에서 개발한 백신이 제일 앞서 있고 3상 임상 연구에서 70% 예방 효과가 있었다고 보도되었는데, 백신 접종량에 따라서 효과에 차이가 있어서 추가적인 연구가 계획되면서 승인이 다소 지연될 것으로 예상된다.

또한 유전자 백신에 비해서 보관이나 유통 조건이 까다롭지 않다는 점이 장점으로 평가되는데 미국 얀센, 러시아, 국내 회사인 셀리드 등에서 바이러스벡터 백신을 개발해 임상 시험을 진행 중이거나 예정에 있다.

한편 단백질기반 재조합 백신은 항원 단백질 일부를 면역 증강제와 섞어 투여함으로써 바이러스 중화 항체 반응을 유도하는데 임상에서 오랜 기간 인플루엔자, B형간염 등 다양한 백신으로 안전하게 사용해 온 전통적인 플랫폼이라는 점에서 안전성에 대한 신뢰도가 높다.

다만 이 또한 안정적인 생산 공정을 유지할 수 있다는 장점이 있으나 면역 증강제와 복합 제형화 필요에 따라 비용 대비 효용성이 다소 낮을 수 있다는 단점이 있다. 참고로 국내 SK 바이오사이언스, 미국의 노바백스 등에서 개발된 백신이 임상 시험 진행 중이다.

이 외에도 불활화 백신(또는 약독화 백신)은 바이러스 확보시에 신속 개발은 물론 다양한 면역 증강제와 제형화가 가능하고 중화 항체 유도 등 효능은 뛰어나다는 장점이 있으나 바이러스 전체를 사용하기 때문에 염증 등의 부작용의 빈도가 높을 수 있다.

더불어 고위험바이러스를 직접 가공해야 하므로 생물 안전 시설(BL3) 내 생산이 필요하며 대량 생산이 어렵다는 한계가 있다.

이는 단백질기반 백신 플랫폼 이전부터 인플루엔자 등 다수의 백신에서 적용되어 온 전통적인 플랫폼으로 중국의 시노백 등에서 임상 시험을 진행 중이다.

또 바이러스 유사 입자 백신은 바이러스 항원 단백질을 바이러스와 유사한 입자 모양으로 만들어 투여하는 것으로 현재 인도의 spybiotech 사에서 임상 1/2상을 진행 중이다.

(출처=식품의약품안전처)

(출처=식품의약품안전처)

◈ 국내 코로나19 백신의 개발 현황

국내의 경우 국제백신연구소 주관으로 미국 이노비오사 (INO-4800)와 국내 제넥신사(GX-19)의 백신이 각각 현재 1/2a 임상시험 진행중이며, 국내 SK 바이오사이언스사(NBP2001)가 최근 1상 임상시험을 시작했다.

이로써 국내에서는 현재 3건의 코로나19 백신의 임상 시험이 진행 중이며, 아울러 셀리드와 진원생명과학 등에서 임상 1상 혹은 임상 1/2a상을 예정으로 준비 중에 있다.

물론 해외 글로벌 제약사들에 비하면 국내 백신 개발 현황은 아직 초기 임상단계 수준이지만 국내 제약사들의 백신 개발에 대한 투자와 지원은 지속되어야 한다.

이는 코로나19 백신의 효과가 오래 지속되지 않고 유전자 변이가 가능해서 독감 백신처럼 매년 맞아야 할 수도 있다는 우려가 나오고 있는 만큼, 매년 필요한 백신이라면 지속적이고 안정적인 백신 보급을 위해서 국내 제품 생산이 필요하다.

다행히 백신 국산화 등을 위한 최근의 국내 산업 투자로 국내에서도 자체 개발·생산할 수 있는 역량이 많이 향상되어 왔기에 개발속도를 낼 수 있는 것으로 보인다.

◈ 코로나19 백신 개발 이후

조만간 코로나19 백신의 사용이 승인되면 코로나19 백신을 접종할 수 있는 시기도 머지 않을 것이라는 기대감에 많은 사람이 동시에 접종하는 것을 바라고 있을 것이다.

하지만 코로나19 백신은 예외없이 단기간에 신속하게 개발되기는 했지만 대량 생산에는 시일이 걸릴 수밖에 없고, 그것을 온 세계인이 나누어 가지려면 물량은 여러 번에 나누어서 도입될 가능성이 높다.

이에 정부는 백신의 신속한 국내 도입을 위한 적극적인 노력과 함께 접종 시 혼란을 피하기 위해서는 누가 먼저 접종할 것인지 취약계층 보호, 사회기능유지, 공평성, 전파차단 등의 목적을 고려하는 접종 우선 순위에 대해서 사회적 합의를 미리 만들어 두어야 할 것이다.

백신이 곧 손에 잡힐 것 같은데 없이 버티려니 더 힘들어진 겨울철이 이제 시작되었다. 마스크 착용과 집에 머물기 등에 자발적으로 참여하는 성숙한 시민의식으로 건강하게 겨울을 지낼 수 있기를 바란다.

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<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>
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