[COVID-19] 백신(1) 백신 개발 어떻게 접근할까 (백신의 종류 / 선행 연구 / 소요 기간)

 

• 백신이란?
  
  백신은 병원체에 의하여 발생하는 질병을 예방하기 위해 투여하는 생물학적 물질로, 그 병원 체에 대항하는 면역반응을 미리 유도하여 나중에 병원체가 몸속에 들어왔을 때 대항할 수 있도록 하는 것입니다. 특히 외부 물질(항원)이 몸에 침입하면 몸에서는 항원에 결합하고 공격 하는 ‘항체’를 생성합니다. (이러한 항체를 ‘중화 항체’라고 합니다.) 백신은 이러한 항체 생산 을 유도하게 됩니다. *이러한 원리로 바이러스에 대항하는 항체를 의약품으로 개발하기도 합니다.
  
  병원체에 따라, 백신에 따라 지속 효과가 다르고 면역 반응의 유도 정도가 다르기 때문에 평생동안 한번 맞아도 되는 백신이 있는 반면 두 번 이상 맞아야 하는 백신도 있습니다.
  
  
  
  
• 백신의 종류

1. 생백신 (live attenuated vaccine, 약독화)
   
   살아있는 병원체(바이러스/박테리아..)로 증식을 하지만 질병을 일으키지 않거나 약하게 일으키는 백신. 인체 내에서 증식하기 때문에 면역 증강 효과가 있음. 면역력이 약한 사람의 경우 간혹 질병을 일으키기도 함.
   
   
2. 사백신 (inactivated vaccine, 불활성)
   
   병원균의 병원성을 완전히 없앤 형태의 백신. 죽은 균이기 때문에 증식은 못하지만 면역원성을 유지해 몸에서 면역 반응을 유도할 수 있음. 생백신 과 비교하여 안전하지만, 자극이 일시적이고, 면역 반응의 유발 정도가 낮음. 주기적인 접 종 필요.
   
   
3. 재조합 백신 (recombinant vaccine)
   
   병원균이 질병을 일으키는데 중요하며 몸에서 면역 반응을 일으키는 병원균의 주요 부위/단백질을 인공적으로 제조한 백신.
   
   
4. 유전자 백신 (gene vaccine)
   
   바이러스의 주요 부위/단백질을 발현할 수 있는 유전자를 사람에 주입해 체내에서 단백질이 생성되어 이에 대한 면역 반응을 유도하는 백신. 다른 백신들과 비교하여 경제적이며 신속하게 대용량 제조가 가능. DNA와 RNA를 활용한 백신 이 있으며 최근에는 RNA (mRNA) 백신의 개발로 DNA 백신보다 안전한 사용이 가능하 게 되었음. *mRNA의 경우 세포질 내에서 단백질을 합성하기 때문에 DNA 백신처럼 사람 세포내의 염색체 내로 끼어 들어갈 가능성이 없고, RNAase의 작용으로 수일 안에 파괴되 는 장점이 있음.

 

• 코로나바이러스 백신에 대한 기존 연구
  
  비록 현재까지 코로나바이러스에 대한 상용화된 백신이 없지만, 사스(SARS-CoV)와 메르스(MERS-CoV) 백신에 대한 연구가 많이 이루어졌습니다. (사스와 메르스는 더 이상 유행이 심해지지 않아 백신의 개발은 진척이 되지 못했습니다)
  
  코로나바이러스의 ‘S 단백질 (스파이크 단백질)’이 백신의 이상적인 타겟이라는 것이 많은 연구를 통해 입증이 되었는데요, 이러한 연구결과는 가장 중요한 백신의 타겟을 정하는 데 도움을 주었습니다. 백신을 개발할 때는 몸에서 그 백신에 대한 항체가 생성되었을 때 바이러스를 무력화할 수 있어야 하기 때문에 이에 중요한 바이러스의 특정 부위를 찾는 것이 중요합니다. 
  
  *S 단백질은 사람 세포 표면 단백질인 ACE2와 결합하여 세포 안으로 들어가 감염을 일으키는 아주 중요한 단백질입니다.
  
  또한 개발한 사스 바이러스에 대한 여러 종류의 백신(재조합 S 단백질, 생백신, 사백신, 유전자 백신 등)을 동물에 적용한 결과 생존률, 바이러스 입자 수, 낮은 사망률에 영향을 미치는 것이 연구된 바 있습니다.
  
  
  
• 고려사항 및 주의점
  
  많은 연구기관과 제약 회사들이 백신을 개발하고 있고 긍정적인 가능성을 이야기하고 있지만, 결국 개발한 백신이 얼마나 효과가 있는지가 중요합니다. 코로나바이러스의 감염은 항상 장기적인 항체 반응을 유도하지는 않는다고 알려져 있습니다. 이는 코로나바이러스에 대한 항체가 생성되어도 다음에 또 바이러스가 들어올 때까지 유지되지 않을 수 있다는 이야기 입니다. 
  
  현재 재확진자가 나오고 있고, 몇 달 뒤 혹은 몇년 뒤에 또 다시 코로나바이러스가 유행할 가능성을 고려하여 백신을 제작하고 효능을 평가하는 것이 중요합니다.
  
  또한 백신을 만든다 해도 2002년의 사스 2012/2015년의 메르스 그리고 이번 신종 코로나바이러스 처럼 다른 종류의 코로나바이러스가 유행한 것 처럼 또 다른 코로나바이러스가 유행한다면 새로운 백신을 계속 접종해야 하는 상황이 발생할 수도 있을 것입니다. 
  
  
  
• 백신 개발 소요 기간
  
  일반적으로 백신을 개발하기 까지는 10년 이상이 걸립니다. 2009년 유행했던 신종 플루(H1N1)의 경우 기존 인플루엔자 백신의 짜여진 기준에 맞추어 빠르게 제조할 수 있었지만, 이 또한 약 6개월이 걸렸고 같은 해 가을에 다시 유행했을 때는 이미 예방을 놓친 상황이었습니다. 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 백신 개발은 현존하는 코로나바이러스들(일반 감기, 시스 그리고 메르스)에 대한 백신이 없다는 점에서 더욱 중요한 상황이 되었습니다.
  
  신종 코로나바이러스가 펜데믹으로 전세계적으로 빠르게 확산되어 치료제와 백신을 신속히 개발하기 위한 노력이 계속되고 있지만, 과도하게 서두르는 것은 오히려 문제가 될 수 있다는 지적도 나오고 있습니다. 치료제와 백신 개발이 중요한 만큼 약물의 안정성이 중요하기 때문입니다. 특히 백신은 환자가 아닌 일반인들에게 접종을 하는 것이기 때문에 더욱 안정성이 매우 중요하기 때문에 수만명의 사람들을 대상으로 긴 시간 동안 임상 시험을 통해 검증을 해야합니다. 이러한 검증이 제대로 이루어 지지 않는다면 더 많은 사람들이 부작용으로 희생될 수도 있다는 우려가 있습니다. 이와 같은 이유로 글로벌 분석기업인 클래리베이트(Clarivate)는 신종 코로나바이러스에 대한 백신의 승인까지는 최소 5년이 걸릴 것으로 분석하였지만, 수요의 증가와 투자의 증가, 국가적인 지원 등으로 인해 더 빨라질 수도 있을 것으로 보는 의견도 있습니다.