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내가 맞을 코로나19 백신 궁금증 풀이
내가 맞을 코로나19 백신 궁금증 풀이
개발 플랫폼에 따른 장‧단점 및 특징
  • 최성민 기자
  • 승인 2021.01.07 19:30
  • 댓글 0
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코로나19 바이러스 이미지[미국질병통제예방센터]
코로나19 바이러스 이미지[미국질병통제예방센터]

 

미국을 중심으로 코로나19 백신 접종이 시작되며, 감염재난 종식에 대한 기대감이 높아졌다. 반면 아직 명확치 않은 백신 안정성에 대한 우려와 실제 예방 효과에 대한 궁금증도 커지고 있다.

국민들은 곧 국내에서도 접종이 시작될 코로나19 백신에 대해 궁금한 점이 많다. 식품의약품안전처가 7일 코로나19 백신에 대한 국민 관심이 높은 점을 고려해 현재까지 개발 진행 중인 백신의 안전성·유효성 정보를 제공했다.

세계적으로 신속하게 코로나19 백신 개발이 추진되고 있다. 백신 개발에는 다양한 플랫폼 기술이 적용된다.

‘백신 플랫폼’은 백신에서 특정 항원이나 유전정보 등만 바꾸어서 백신을 개발하는 기반 기술이다. 백신 개발 기간을 크게 단축할 수 있다. 항원(Antigen)은 사람 몸에서 항체를 생성하기 위한 면역반응을 유도하는 물질이다. 바이러스 감염에 의해 생기는 경우 바이러스 항원(virus antigen)이라고 한다.

항체(Antibody)는 항원에 대항하기 위해 혈액에서 생성된 당단백질이다. 유전정보(genetic information)는 생물이 자신과 동일한 것을 복제하기 위해 어버이로부터 자식에게 또는 세포 분열마다 세포에서 세포로 전달되는 정보다.

이 같은 백신 플랫폼에는 △바이러스벡터 백신 △RNA 백신 △재조합 백신 △불활화 백신 등이 있다.

 

<코로나19 백신 개발 플랫폼 종류>

 

※ 바이러스벡터 백신 : 코로나19 바이러스의 표면항원 유전자를 다른 바이러스(아데노바이러스 등) 주형에 넣어 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성함으로써 면역반응 유도(영국 아스트라제네카社, 미국 얀센社)

※ 불활화 백신 : 사멸시킨 코로나19 바이러스를 체내 주입해 면역반응 유도(중국 시노팜社)

※ DNA 백신 : 코로나19 바이러스의 표면항원 유전자(DNA)를 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성해 면역반응 유도(미국 이노비오社)

※ RNA 백신 : 코로나19 바이러스의 표면항원 유전자를 RNA 형태로 주입해 체내에서 표면항원 단백질을 생성해 면역반응 유도(미국 화이자社, 모더나社)

※ 재조합 백신 : 유전자재조합 기술을 이용해 만든 코로나19 바이러스의 표면항원 단백질을 직접 주입해 면역반응 유도(미국 노바백스社)

※ 바이러스 유사입자 백신 : 코로나19 바이러스 표면항원 단백질을 바이러스와 유사한 입자 모양으로 만들어 주입해 면역반응 유도(인도 혈청연구소)

 

<코로나19 백신 접종에 따른 예방 원리>

 

① 코로나19 백신을 접종 받는다.

② 인체 내로 들어온 백신의 항원 성분들이 면역세포(B 세포)를 자극한다.

③ 자극 받은 B 세포에서 바이러스를 제거할 수 있는 중화항체를 만들어서 몸속에 보관한다.

④ 코로나19 바이러스가 호흡기를 통해 침입한다

⑤ 몸속의 중화항체가 침입한 코로나19 바이러스를 제거한다.

※ 면역세포(T 세포)로 바이러스가 사멸되는 별도 기작도 있다.

* B 세포 : 백혈구에 속하는 림프구의 일종으로 항체를 생산하는 면역세포

* T 세포 : 림프구의 일종으로 세포가 직접 다른 세포를 죽이거나 혹은 면역조절물질(사이토카인)을 분비함으로써 다른 세포의 활성화 및 기능을 조절하는 면역세포

 

▶아스트라‧얀센社 ‘바이러스벡터 백신’

바이러스벡터 백신은 항원 유전자를 인체에 무해한 아데노바이러스 등 다른 바이러스 주형에 주입한다. 이후 체내에서 항원 단백질이 생성돼 면역반응을 유도하는 백신이다.

대표적으로 영국 제약사인 아스트라제네카 백신, 미국 제약사 얀센(존슨앤드존슨) 백신 등이 있다. 두 백신은 한국에 도입 예정이다.

아스트라제네카 백신은 침팬지에게만 감염되는 아데노바이러스를 전달체로 사용한다. RNA 백신에 비해 상대적으로 열에 안정적인 특징이 있다. 하지만 살아있는 아데노바이러스를 사용하기 때문에 생백신(4℃)에 준하는 콜드체인이 필요하다. 현재까지 아데노바이러스를 활용해 허가 받은 백신에는 얀센의 에볼라 백신이 있다.

아스트라제네카 백신은 영국에서 2020년 12월 30일 긴급사용 승인됐다. 유럽의약품청(EMA)도 지난해 10월부터 사전검토를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 국내에선 올해 1월 4일 허가 신청돼 현재 식약처가 품목허가 심사 중이다.

얀센(존슨앤드존슨) 백신은 2020년 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이다. 현재까지 해외 허가 승인 사례는 없다. 국내에선 작년 12월 22일 비임상·품질 자료에 대한 사전검토가 신청돼 검토 진행 중이다.

국내에선 바이오벤처 셀리드가 바이러스벡터 백신의 임상 1‧2상을 진행 중이다.

▶화이자‧모더나社 ‘RNA 백신’

RNA 백신은 항원 유전자를 RNA 형태로 주입, 체내에서 항원 단백질을 생성해 면역반응을 유도하는 백신이다. RNA(Ribonucleic acid)는 유전자 정보를 매개로 해서 유전자 발현 조절 등의 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나다.

대표적으로 미국 제약사인 화이자와 모더나 백신 등이 있다. 역시 한국에 도입 예정이다. 제조 기간이 짧아서 신속하게 단기간 내에 대량생산이 가능하다.

하지만 RNA 분해효소(RNase)에 쉽게 주성분인 RNA가 분해돼 안정성이 좋지 않다. 때문에 20℃ 또는 –75±15℃의 냉동 콜드체인이 필요하다. 이런 방식으로는 코로나19 백신이 처음으로 제품화 됐다.

현재 화이자 백신이 긴급사용 승인된 국가는 △영국(2020. 12. 02.) △미국(2020. 12. 11.) △캐나다(2020. 12. 09.) 등이다. 스위스(2020. 12. 19.)와 유럽(EU, 2020.12. 21.)에선 조건부 허가됐다.

세계보건기구(WHO)도 작년 12월 31일 긴급사용 승인, 세계에서 화이자 백신을 사용하고 있다. 국내에선 지난해 12월 18일 비임상·임상 자료에 대한 사전 검토가 신청돼 검토 진행 중이다.

모더나 백신은 작년 12월 18일 미국에서 긴급사용승인 됐고, 유럽(EU)에선 올해 1월 6일 조건부 허가됐다. 국내에는 사전검토 및 품목허가 신청 전이다.

국내에선 RNA 백신과 유사한 형태의 DNA 백신을 제넥신, 진원생명과학에서 각각 개발 중이다. 현재 임상 1‧2상 진행 중이다. DNA(Deoxyribonucleic acid)는 유전자 정보를 보관‧보존 역할을 하는 세포의 핵 속에 있는 두 종류의 핵산 중 하나다.

▶노바백스‧SK바이오사이언스社 ‘재조합 백신’

재조합 백신은 유전자재조합 기술을 이용해 만든 항원 단백질을 직접 주입, 면역반응 유도한다. 가장 많이 사용되는 백신 플랫폼 중 하나다.

재조합 항원 단백질만으로는 면역반응이 낮을 수 있어서 일반적으로 면역증강제(알루미늄염 등)가 포함된 제형이 필요하다. 오랜 기간 사용해 온 플랫폼이어서 안전성이 높은 백신으로 알려져 있다.

B형간염 백신이나 자궁경부암 백신으로 알려진 인유두종바이러스 백신(HPV) 등이 재조합 백신이다.

제조합 코로나19 백신에는 미국 제약사 노바백스 백신이 있다. 2020년 9월부터 3상 임상시험이 진행 중이다. 현재까지 해외 허가승인 사례는 없다. 국내에선 SK바이오사이언스 백신이 임상 1‧2상 진행 중이다.

▶중국 시노팜社 ‘불활화 백신’

불활화 백신은 바이러스를 사멸시켜서 항원으로 체내에 주입해 면역반응을 유도한다. 전통적인 백신 플랫폼으로, 다수의 백신이 이 같은 방법으로 개발돼 있다.

불활화 백신은 감염 바이러스 확보 시 신속 개발이 가능하다. 제조방법이 단순하며, 중화항체 유도가 우수한 특징이 있다. 하지만 코로나19 바이러스의 경우 BL3급의 생산시설이 필요하다.

BL은 생물안전등급(Biosafety level)을 말하며, 감염성 병원체를 안전하게 다루는데 필요한 차폐수준이다. 위험수준에 따라 BL1부터 BL4까지 구분한다.

불활화 백신에는 △A형 간염백신 △주사용 소아마비 백신 △일본뇌염 사백신 등이 있다. 이 방식을 채택한 코로나19 백신에는 중국 제약사 시노팜의 백신이 있다. 중국에서 2020년 7월 22일 허가됐다.

이외에도 WHO의 ‘COVID-19 후보 백신 업데이트’에 따르면 중국 캔시노(바이러스벡터 백신), 러시아 가말레야 연구소(바이러스벡터 백신) 등에서 다양한 종류의 코로나19 백신이 개발 중이다.

식약처는 “국내에 허가 신청한 백신의 안전성·유효성에 대해 철저하게 검토할 방침”이라며 “안전한 백신을 국민이 사용할 수 있도록 최선의 노력을 다할 것”이라고 강조했다.



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