[코로나19] 바이러스 백신은 언제 나올까?

세계 보건기구(WHO)는 대유행을 선언했고 몇몇 나라의 가혹한 봉쇄 전략에도 호흡기 질환인 코로나19의 확산을 막기는 쉽지않은 가운데, 사람들의 시선은 백신개발의 가능성에 쏠려있다.

17일 기준 존스 홉킨스 CSSE 집계에 따르면 전 세계 코로나19 확진자는 174995명이며 사망자는 총 6706명이며, 회복한 사람은 77658명이다.

영국은 약 35개의 기업과 학회들이 코로나19 백신을 만들기 위해 경쟁하고 있는데, 그 중 적어도 4개는 이미 동물실험을 진행했다고 가디언이 보도했다. 

보스턴에 본사를 둔 생명공학 회사인 모더나(Moderna)에서 생산한 것 중 첫번째가 4월에 인간 실험에 들어간다고 한다. 

이 전례없는 개발 속도는 코로나19 바이러스인 SARS-CoV-2의 유전 물질을 배열하려는 중국의 초기 노력 때문이다. 중국은 1월 초에 이같은 순서를 공유하여 전 세계 연구 단체들이 살아있는 바이러스를 배양하고 그것이 어떻게 인간의 세포를 침범하여 사람들을 아프게 하는지 연구할 수 있게 했다. 

코로나바이러스는 사스와 메르스 두 가지 다른 유행을 불러일으키고 있다. 두 경우 모두 나중에 발병 사례가 억제되었을 때 보류되었던 백신 연구가 시작되었다.

지난 4일 한국화학연구원 신종 바이러스(CEVI) 융합연구단은 코로나19 유전체 분석을 통해 기존 사스 종화항체 2개와 메르스 중화항체 1개가 코로나19의 스파이크 단백질에 결합할 수 있다는 것을 발견했다고 밝혔다. 

이 연구결과는 코로나19 치료용 항체 및 백신개발에 활용이 가능하다. 

메릴랜드에 본사를 두고있는 노바백스는 현재 Sars-CoV-2 백신으로 용도 변경했으며, 몇 개의 후보자들이 올 봄에 임상 실험에 참여할 준비가 되어있다고 말했다. 그리고 모데나는 메릴랜드 주 베데스다의 미국 국립 알레르기 및 감염성 질병 연구소에서 실시된 메르스 바이러스에 대한 초기 연구를 토대로 하고 있다.

코로나2는 그 유전 물질의 80~90%를 사스의 원인이 된 바이러스와 공유하고 있으며, 그 이름에서 유래한다. 둘 다 스파이크로 덮인 구상 단백질 캡슐 내의 리보핵산(RNA)으로 구성된다.

스파이크는 인간의 폐를 덮고 있는 세포의 표면에 있는 수용체에 고정되어 어느 쪽의 경우도 같은 타입의 수용체가 바이러스를 세포 내에 침입시킨다. 일단 안으로 들어가면 세포의 생식기구를 납치해서 더 많은 복제물을 만들어 낸 뒤 다시 세포를 탈출해 그 과정에서 죽인다. 

모든 백신은 동일한 기본 원칙에 따라 작동한다. 이들은 인간 면역체계에 병원체의 일부 또는 전부를 제시하고 통상 주사 형태의 저용량으로 병원체에 대한 항체를 생성시킨다. 

항체는 면역기억의 일종으로 한번은 인출됐지만 만약 그 사람이 자연적인 형태로 바이러스에 노출된다면 다시 빠르게 이동될 수 있다고 한다. 

노바박스가 사용하는 전략은 '재조합형' 백신을 구성한다. 이것은 인간에게 면역 반응을 일으킬 가능성이 가장 높은 코로나19의 표면에 있는 단백질 스파이크에 대한 유전자 코드를 추출하여 박테리아나 효모 게놈에 붙여넣는 것을 포함한다. 

다른 접근법들 심지어 더 새로운 접근법들은 단백질을 우회하고 유전자 지시 자체로 부터 백신을 만든다. 메신저 RNA로 코로나19 백신을 만들고 있는 모데나와 보스턴의 또 다른 회사인 큐어벡의 경우가 이에 해당한다. 

전염병예방혁신연합(CEPI)의 당초 포트폴리오는 이러한 보다 혁신적인 기술에 강하게 기울어져있었다. 그리고 지난주 이 회사는 노바벡스와 옥스퍼드대의 벡터형 백신 프로젝트와의 제휴자금으로 440만달러를 발표했다. 

임상시험은 규제승인의 필수적인 선행 조건으로 통상 3가지 단계로 이루어진다. 첫번째는 수십 명의 건강한 지원자들이 참가해 백신을 검사하여 안전성을 검사하며 부작용을 관찰한다. 두번째는 보통 이 병에 감염된 세계의 한 지역에 있는 수백 명의 사람들이 관여하는 것으로 백신이 얼마나 효과적인지를 살펴보고, 세번째는 수천 명의 사람들에게도 마찬가지이다. 

하지만 실험용 백신이 이러한 단계를 통과함에 따라 소모의 정도가 높아진다. 세계적인 예방접종 프로그램을 운영하고 있는 사빈백신 연구소 브루스 겔린은 "출발한 모든 말이 레이스를 마치는 것은 아니다."라고 말했다. 

이것은 후보자가 안전하지 않거나 효과가 없거나 할 수 있으므로 검시하는 것은 필수적이고 임상실험을 건너뛰거나 서두를 수는 없다. 

규제 당국이 이전에 유사한 제품을 승인한 경우에는 가속화될 수 있다. 연간 독감 백신은 매년 한 개 또는 몇 개의 모듈만 업데이트하면 되는 잘 만들어진 조립 라인의 산물이다. 

이와는 대조적으로 Sars-CoV-2(코로나19)는 인간의 새로운 병원체로서 백신을 만드는 데 사용되는 많은 기술들도 상대적으로 검증되지 않았다. 

따라서 코로아19 백신 후보자들은 새로운 백신으로 취급되어야 하며 겔린은 "가능한 빨리 작업을 추진해야 하지만 지름길을 쓰지 않는 것이 중요하다."고 말했다. 

또다른 잠재적인 문제는 백신이 승인되는 즉시 그것은 대량으로 필요할 것이고, 코로나19 백신 경쟁의 많은 조직들은 단지 필요한 생산 능력을 가지고 있지 않다는 것이다. 백신 개발은 사업상 이미 위험한 일이다. 아주 적은 후보자들만이 병원 근처로 갈 수 있기 때문이다. 

세피는 코로나19 백신 개발과 제조능력 향상에 투자할 계획이며 이달 초에는 20억 달러를 요구했다. 

코로나19 백신이 승인되면 새로운 과제가 떠오른다. 사람에게 안전하고 효과가 있다고 증명된 백신을 구하려면 세계 예방접종 프로그램에 필요한데 고작 3분의 1 정도밖에 걸리지 않는다. 

듀크대학의 글로벌 건강전문가 조나단 퀼은 "바이러스 생물학과 백신 기술의 제약요인이 될 수 있지만 정치와 경제가 예방접종에 대한 장벽이 될 가능성이  훨씬 높다."고 말했다.

문제는 백신이 필요한 모든 사람들에게 백신을 제공하는 것이다. 이것은 국가 내에서도 어려운 문제이며 일부는 지침을 마련하기도 했지만 전염병이 가장 취약하고 자금이 부족한 의료시스템을 보유한 국가에서 가장 큰 타격을 입는 경향이 있기 때문에 백신의 경우 수요와 구매력간에 불균형이 존재한다. 

최근에 트럼프 미국 대통령이 코비드-19 백신에 대한 독점적 권리를 위해 독일 의료 회사에게 "거액의 돈"을 제공했다는 소문이 보도되고 나서 독일 장관들이 분노하고 해당 기업인 큐어벡은 회사 홈페이지에 "인수에 대한 소문을 거부한다"고 게시한 바 있다.

중국은 국가위생건강위원회 관계자가 지난 6일 "현재 불활성화 백신과 핵산 백신 등 5가지 방법을 통한 백신 개발을 안정적으로 추진 중이며, 4월이면 일부 백신이 임상 및 응급으로 사용될 수 있을 것."이라고 발표했다. 

한편, 국내 질병관리본부 산하 국립보건연구원은 코로나19 관련 긴급 현안지정 학술연구용역 12건을 실시하고 있으며, 이 중 백신 후보물질 개발 관련 과제는 4건이다. 

국내 기업 중엔 GC녹십자, SK바이오사이언스 등 독감백신 등의 개발역량을 갖추고 있는 기업들을 중심으로 백신 개발이 이뤄지고 있으며 성공적으로 개발될 경우 국내 공급이 활발히 진행될 전망이다. 

또한 최근 주목받고 있는 플랫폼기반 백신 개발에 국내 바이오벤터와 학계는 컨소시엄을 구성해 뛰어들었다. 

제넥신, 바이넥스, 국제백신연구소, 카이스트, 포스텍, 제넨바이오 등으로 구성된 산·학·연 컨소시엄은 신속히 협업을 진행해 DNA 백신 GX-19를 제조하고 6월 초에는 임상시험 수행을 위한 임상시험계획승인신청을 식약처에 제출해 빠르면 7월 중 임상 개시할 예정이라고 밝혔다.

포인트경제 심성필 기자