한국의 코로나 백신 개발 원리와 방식 분석. 화이자 RNA형 플랫폼은 없는 이유

코로나19 백신은 전 세계 초미의 관심사입니다. 이미 미국과 영국 등 해외에서는 백신 접종이 시작됐고,  우리나라도 빠르면 2월 말부터 백신 접종이 이뤄질 것으로 예상됩니다. 우리나라가 자체 개발해 임상시험이 진행 중인 코로나 백신도 6종류나 됩니다. 한국을 비롯해 나라별, 제약사별로 백신의 종류와 원리가 다양합니다.

 

식약처

백신의 어원은 '소' 

백신은 vaccine은 라틴어로 소를 의미하는 바카 vacca에서 유래했습니다. 18세기 말 인류 최초로 만들어진 백신 즉, 천연두 백신이 소와 관련이 있기 때문입니다. 영국인 의사 에드워드 제너가 소를 키우는 낙농업계 종사자들이 천연두는 피해 간다는 사실을 발견하고, 우두 환자에게 추출한 고름을 주입해 천연두를 예방할 수 있다고 보고하면서 오늘날의 '백신'이 시작했다고 합니다. 

 

 

백신은 인간이 한 번 병에 걸리면, 다음번에는 똑같은 병에 걸리지 않는 면역력을 획득한다는 점을 기반으로 만들어졌습니다. 이는 면역세포의 항원-항체 반응 때문인데 항원은 바이러스나 세균같은 침입자를, 항체는 인간의 몸에서 만들어지는 수비대를 가리킵니다. 백신은 항원을 미리 주입해 몸이 똑같은 항원이 들어왔을 때 더 많은 항체를 만들 수 있게 단련하는 역할을 담당합니다.   

백신 플랫폼이 뭐야? 

사실 백신과 병은 한 끗 차이입니다. 항원을 주입할 때 너무 많이, 빨리 넣으면 몸이 이를 이기지 못하고 병에 걸리게 되겠죠. 그래서 동물실험이나 인간을 대상으로 한 임상 1상~3상 등 단계별로 철저한 검증이 이뤄집니다.  

 

 

대표 제품	백신 플래폼 이름	작동 방식
영국 아스트라제네카 미국 얀센	바이러스벡터 백신	코로나19 바이러스의 표면항원 유전자를 다른 바이러스(아데노바이러스 등) 주형에 넣어 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성함으로써 면역반응 유도
중국 시노팜	불활화 백신	사멸시킨 코로나19 바이러스를 체내 주입해 면역반응 유도
미국 이노비오	DNA 백신	코로나19 바이러스의 표면항원 유전자(DNA)를 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성해 면역반응 유도
미국 화이자, 모더나	RNA 백신	코로나19 바이러스의 표면항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성해 면역반응 유도
미국 노바백스	재조합 백신	유전자재조합 기술을 이용해 만든 코로나19 바이러스의 표면항원 단백질을 직접 주입하여 면역반응 유도
인도 혈청연구소	바이러스 유사입자 백신	코로나19 바이러스 표면항원 단백질을 바이러스와 유사한 입자 모양으로 만들어 주입하여 면역반응 유도

하지만, 당장 필요한 코로나19 백신을 똑같은 방식으로 만들려면 시간과 비용이 너무 많이 들고 감염자가 너무 많아 돌이킬 수 없는 결과를 부를 수도 있습니다. 그래서 사람들이 여러 가지 머리를 썼는데, 이런 두뇌 회전의 결과물을 한 단어로 말하면 ‘백신 플랫폼’이 됩니다. 백신 플랫폼은 백신에서 특정 항원이나 유전정보 등만 바꾸어 백신을 개발하는 기반 기술을 말합니다. 원래 방식으로는 코로나 바이러스를 약하게 만들어 인간에게 주입해야 했지만, 백신 플랫폼을 쓰면 가짜 코로나 바이러스를 만들어 주입하는 식입니다. 이 가짜 코로나 바이러스를 어떻게 만드느냐가 백신 플랫폼이라 할 수 있습니다. 

 

아스트라제네카 - 화이자 - 시노팜 다 달라 

제약사별로 백신 제조법은 각각 다릅니다. 한국이 1000만명 분을 들일 아스트라제네카 백신, 그리고 미국의 얀센 백신은 바이러스 벡터 백신입니다. 인체에는 무해한 진짜 바이러스(침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스)에 일부 코로나 바이러스 유전자를 넣어 몸에 주입한 다음에 가짜 코로나 바이러스를 만들도록 유도합니다. 코로나 바이러스만의 특징적인 스파이크 단백질을 만들어 다음번에 진짜 코로나 바이러스가 들어왔을 때 체내에서 바로 면역반응이 일어날 수 있도록 돕습니다. 

 

 

미국 화이자와 모더나는 mRNA 백신을 만듭니다. RNA 백신은 이름처럼 RNA로 만드는데 RNA는 DNA와 마찬가지로 유전물질을 전달하는 물질입니다. 화이자 등 RNA 백신은 몸에 들어와서 '스파이크 단백질'이 붙은 세포를 만들어 내는데 이것이 가짜 코로나 바이러스 역할을 합니다. 문제는 우리 몸에 RNA 분해 효소(RNase)에 쉽게 주성분인 RNA가 분해돼 안정성이 좋지 않다는 점입니다. 그래서 영하 20도나 75도 냉동 상태에서 보관해야 합니다.  

 

[그래픽] 코로나19 백신 종류 및 작용 원리 | 연합뉴스

중국의 시노팜은 불활화 백신을 개발합니다. 전통적인 방법으로 코로나19 바이러스를 사멸시켜 독성을 없앤 후 체내 투여하는 방식입니다. 흔히 사백신이라고 말하는데 A형 간염, 소아마비, 일본뇌염 등에 사백신이 쓰입니다. 실제 바이러스를 이용하는 만큼 좀 더 효과적이지만 그만큼 위험하기도 하죠. 중국에서 지난해 7월 허가를 받았는데,,, 중국이라 좀,,, 

한국은 어떤 백신 만드나?  

 

2021/01/08 - [ISSUE 이슈] - 식약처 코로나19 백신·치료제 사이트 개설, 코로나 정보 사이트 모음

식약처 코로나19 백신·치료제 사이트 개설, 코로나 정보 사이트 모음

 

우리나라는 셀리드 백신이 아스트라제네카와 같은 바이러스백터 백신으로 개발 중입니다. RNA백신은 아직 없는데, 데일리메디에 따르면 이는 국내에 mRNA백신이나 전달체 백신을 만들 수 있는(혹은 그만큼 기술력을 갖춘) 제약사가 없기 때문입니다. 다만, RNA와 유사한 형태의 DNA 백신을 제넥신과 진원생명과학에서 각각 개발 중이며 임상 1/2상이 진행 중입니다. SK바이오사이언스의 백신은 재조합백신으로 유전자재조합 기술을 이용해 만든 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질을 직접 주입해 면역을 유도합니다. B형 간염이나 HPV 등이 이렇게 만들어지는 데 아직 세계적으로 허가 제품이 나오진 않았습니다.